Pagpauswastoha sa Proseso alang sa Konsistente nga Pagbuhat sa Transformer: Kontrol sa Induktansi ug Optimaasyon sa Performance
Tungod sa kawahanan sa mga makabag-ong transformador sa merkado, gi-disenyo nato sila sa aming opisina. Gi-provide nato ang teknikal nga specs sa atong mga kasamok, gispesipikar ang materyales sama sa high-temp enameled wires.
Ang elektrikal nga senyal gikan sa downhole logging tools, na gitransmit pinaagi niining mga transformador, nakaimpluwensya sa reliability sa formation-to-surface signal. Busa, ang pag-improve sa consistency sa transformador nag-boost sa uniformity sa senyal, nag-enhance sa accuracy sa logging tool ug sa atong competitiveness sa merkado.
Ang among common signal transformers mao ang EI-type, may cores nga 40–80 μΩ·cm high-permeability permalloy, metal-shelled ug silicone-potted. Ang consistency sa transformador depende sa design ug manufacturing. Para sa T1 transformers, ang low demand resulta sa manual production, sumala sa quality issues. Ang past batches mipakita og poor inductance consistency (±30% sa central value, nag-iba-iba gikan sa usa ka batch sa uban), nga nahadlok sa circuit debugging ug final product accuracy.
1 Pag-analisa sa mga Proseso nga Mga Factor nga Nakaimpluwensya sa Consistency
Arangkada sa inconsistencies sa performance sa transformador gikan sa manual operations ug small-batch production, ang pagsuroy mahimong mas maayo kon mag-focus sa process improvements. Ang manufacturing sa transformador adunay daghang disciplines, ang conductive, magnetic, ug insulating materials adunay highly variable properties, makahimo kini og challenging sa control. Pinaagi sa market research ug material data analysis, gihimo ang cause-effect diagram para sa center values ug consistency sa transformador ingon ana:
1.1 Pag-analisa sa Manufacturing Process sa EI-type Transformer
Gi-ablihan sa general nga transformer process commonalities, ang unique characteristics sa EI-type transformer giginahumog sa comprehensive analysis sa 14 terminal factors sa Figure 1. Ang key factors nga nakaimpluwensya sa performance mao ang:
Heat Treatment sa Permalloy Materials: Wala gyud strict heat-treatment processes, ang small-batch production molihok sa experience-based operations para sa temperature control, core sheet alignment, ug furnace vacuum. Kini nga mga factor critical nga nakaimpluwensya sa impurity removal gikan sa alloy core surfaces ug magnetic property enhancement (e.g., iron loss, permeability).
Variability sa Magnetic Performance sa Material: Ang domestic alloy materials adunay unstable properties. Ang permalloy batches mipakita og differences sa magnetic performance, nag-reduce sa consistency.
Assembly Stress sa Core Sheets: Ang uneven external stress sa panahon sa assembly mograduate sa magnetic performance (typical >10% impact). Ang pag-select sa flat core sheets ug precise assembly nag-improve sa consistency.
1.2 Process Improvement Measures
Baton sa main causes sa inductance inconsistency sa T1 transformer, giatiman ang targeted process improvements.
2 Process Improvement Measures ug Implementation
2.1 Operators Strictly Control the Heat Treatment Process
Bago ang heat treatment, i-arrange ang permalloy core sheets neat ug as flat as possible aron dili mogibo human sa treatment, nag-reduce sa stress sa panahon sa assembly. Samtang, i-check ang burrs sa core sheets human sa stamping bago ang heat treatment. Kon severe ang burrs, i-propose ang repair unta bago ang heat treatment.
Strictly follow the curve in Figure 2 for heat treatment. Raise the temperature uniformly for 3 hours until the furnace temperature reaches 1150°C, hold the temperature for 4 hours, then cool down to 400°C over 5 hours before taking the sheets out of the furnace.
Adheri sa original nga process requirements para sa vacuum pressure. Gamit ang SG-3 composite vacuum gauge sa evacuation, ablihan ang vacuum degree sa 10-20 Pa.
2.2 Select 3–5 Batches of Core Sheet Materials, Process Them Separately, and Compare Performance
Conclusion: Comparing the above data, permalloy core sheets processed in 3 runs show basically consistent performance, meeting the requirement of being within ±10% of the 4H central value.
Test data for finished transformers before housing assembly: Frequency = 1 kHz (HP4225LCR tester). Measure winding L1–2 (H) at 20°C (room temperature). Specific data is as follows:
After testing, the transformer data remains essentially unchanged after impregnation.
2.3Adjusting Inductance Consistency
A single-sheet interleaving method is adopted. A single EI sheet has a curvature. During insertion, keep the curvature direction consistent. By comparing multiple insertions into the same coil, it is found that when the curvature direction is consistent, the inductance is relatively larger, approximately 18mH. In contrast, if the curvature direction is not consistent during insertion, the inductance is about 15mH. Therefore, using the method of keeping the curvature direction consistent during insertion allows for fine-tuning the inductance by manually adjusting the slight differences in the air gap between E and I sheets, providing adjustment margin or space, and thus achieving better inductance consistency.
Taking the T1 transformer as an example, the center value of T1 is re-determined as 4.00H, controlling the inductance consistency of the transformer within ±10% of the center value. Moreover, it is basically ensured that the inductance of each batch of transformers leaving the factory is essentially consistent with the newly determined center value.
