Prosessin parantaminen johdonmukaiselle transformatorin valmistukselle: Induktiivisuuden hallinta ja suorituskyvyn optimointi

Koska markkinoilla on vähän valmistajia tällaisille muuntimille, suunnittelemme ne sisäisesti. Annamme tekniset tiedot kumppaneillemme, määrittelemme materiaaleja, kuten korkean lämpötilan peittämät säädetyt juovat.

Sähkösignaalit, jotka lähetetään poijon mittauslaitteista näiden muuntimien kautta, vaikuttavat muodostumasta pintarakennukseen signaalin luotettavuuteen. Siksi muuntimien yhtenäisyyden parantaminen parantaa signaalin yhtenäisyyttä, mikä edistää mittauslaitteiden tarkkuutta ja markkinoilla kilpailukykyämme.

Yleiset signaali-muuntimemme ovat EI-tyypin, niiden ytimet on tehty 40–80 μΩ·cm:n korkean permeabiliteetin permalloy-metallista, metallipuskuri ja silikaatin pottiminen. Muuntimen yhtenäisyys riippuu sekä suunnittelusta että valmistuksesta. T1-muuntimissa pieni kysyntä tarkoittaa manuaalista tuotantoa, mikä aiheuttaa laadunongelmia. Aiemmat erät osoittivat heikkoa induktanssin yhtenäisyyttä (±30% keskiarvosta, vaihtelevat erittäin eri erissä), mikä hankaloitti piirin virheenetsintää ja lopputuotteen tarkkuutta.

1 Prosessitekijöiden analyysi, jotka vaikuttavat yhtenäisyyteen

Muuntimien epäyhtenäisen suorituksen käsittelemiseksi manuaalisten toimintojen ja pienimuotoisen tuotannon vuoksi, ponnistelut on kohdistettava prosessin parantamiseen. Muuntimien valmistus ulottuu useisiin aloihin, joissa johtavat, magneettiset ja eristävät materiaalit ovat hyvin vaihtelevia ominaisuuksiltaan, mikä tekee ohjauksesta haastavaa. Markkinatutkimuksen ja materiaalidatan analyysin avulla kehitetään seuraavaa kaaviota muuntimen keskiarvojen ja yhtenäisyyden syy-seuraussuhde:

1.1 EI-tyypin muuntimen valmistusprosessin analyysi

Yleisten muuntimien prosessien lisäksi EI-tyypin muuntimen ainutlaatuiset ominaisuudet vaativat perusteellisen analyysin 14 päättekäsitteestä Kuvassa 1. Avainasemassa olevat tekijät, jotka vaikuttavat suoritukseen, ovat:

• Permalloy-materiaalien lämpökuivatus: Läpinäkyvien lämpökuivatuksen puutteessa pienimuotoisessa tuotannossa lämpötilan hallinta, ytimen levyn kohdentaminen ja uunin tyhjiö perustuvat kokemuksen perusteella. Nämä tekijät vaikuttavat merkittävästi liittymien puhdistamiseen permalloy-ylempi pinnalta ja magneettisten ominaisuuksien parantamiseen (esimerkiksi rautahäviöt, permeabiliteetti).

• Materiaalien magneettisen suorituksen vaihtelu: Kotimaisten leivän ominaisuudet ovat epävakaita. Permalloy-erät osoittavat magneettisen suorituksen eroja, mikä vähentää yhtenäisyyttä.

• Ytimen levylle kohdistuva asennusstressi: Epätasainen ulkopuolinen stressi asennuksen aikana heikentää magneettista suoritusta (yli 10% vaikutus). Tasaisen ytimen levyn valitseminen ja tarkka asennus parantavat yhtenäisyyttä.

1.2 Prosessin parantamistoimet

Näiden pääasiallisten syiden perusteella T1-muuntimen induktanssin epäyhtenäisyydelle toteutetaan kohdennettuja prosessin parantamistoimia.

2 Prosessin parantamistoimet ja niiden toteuttaminen
2.1 Operaattorit noudattavat tiukasti lämpökuivatusprosessia

• Ennen lämpökuivattamista, järjestä permalloy-ytimen levyt siististi ja mahdollisimman tasaisesti, jotta ne eivät taipuutu lämpökuivatuksen jälkeen, mikä vähentää asennuksen aikana aiheutuvaa stressiä. Samalla tarkista levystä poistettujen burrojen tila ennen lämpökuivattamista. Jos burrot ovat vakavia, ehdota ensin korjauksen tekemistä ennen lämpökuivattamista.

• Noudattakaa tiukasti Kuva 2:n mukaista lämpökuivatuskaaria. Lisää lämpötila tasaisesti 3 tunnin ajan, kunnes uuni saavuttaa 1150°C, pidä lämpötila 4 tunnin ajan, ja sitten jäädytä 5 tunnin ajan 400°C asti ennen kuin otat levyt ulos uunista.

• Noudattakaa alkuperäisiä prosessivaatimuksia tiukasti tyhjiön paineelle. Käytä SG-3 -yhdistettyä tyhjiömittaria tyhjiöitymiseen, saavuttaa 10-20 Pa:n tyhjiöaste.

2.2 Valitse 3–5 erää ytimen levymateriaaleista, käsittele ne erikseen ja vertaa suoritusta

• Suorita vertaileva varmistus 1J85 permalloy-ytimen levyn raaka-aineelle. Ota noin 1 000 levyä (EI-levy) per erä, merkitse kukin uunin numerolla, suorita lämpökuivatus kolmessa erillisessä ajossa ja seuraa/tallenna suorituseroja. Käytä HP4225LCR-ristikkymittaria (taajuus: 1 kHz) mittamaan induktanssia (H) ryhmille L1–2. Data on seuraava:

Johtopäätös: Vertailemalla yllä olevaa dataa, kolmessa ajossa käsitellyt permalloy-ytimen levyt osoittavat melko yhtenäisen suorituksen, täyttävät ±10% 4H-keskiarvosta vaatimuksen.

• Varataan osa ytimen levystä vertailemaan suoritusta seuraavan erän saapuville raaka-aineille, mikä mahdollistaa lisävarmistuksen seuraavalle raaka-aineelle.

• Valitse tasaiset ytimen levyt ja asenna ne samaan suuntaan, vähentää levylle kohdistuvaa stressiä.

Valmiiden muuntimien testidata ennen talteenottoa: Taajuus = 1 kHz (HP4225LCR-mittari). Mittaa kierron L1–2 (H) 20°C:ssa (huoneenlämpö). Tiettyä dataa seuraavasti:

Testauksen jälkeen muuntimen data pysyy pääasiassa muuttumattomana impregnoinnin jälkeen.

2.3 Induktanssin yhtenäisyyden säätö

Käytetään yksiosainen välilehdekäsittely. Yksi EI-levy on kaareva. Asennuksen aikana pidä kaarevuuden suunta yhtenäisenä. Useiden asennusten vertailun avulla on havaittu, että kun kaarevuuden suunta on yhtenäinen, induktanssi on suurempi, noin 18 mH. Toisaalta, jos kaarevuuden suunta ei ole yhtenäinen asennuksen aikana, induktanssi on noin 15 mH. Siksi käyttämällä menetelmää, jossa kaarevuuden suunta on yhtenäinen asennuksen aikana, voidaan induktanssia tarkentaa manuaalisesti säätämällä E- ja I-levyjen välillä olevan ilmakehän lieviä eroja, mikä antaa säätötilaa tai tilaa, ja siten saada parempi induktanssin yhtenäisyys.

Otetaan esimerkiksi T1-muuntin, jonka uusi keskiarvo on määritelty uudelleen 4,00 H, kontrolloi muuntimen induktanssin yhtenäisyyttä keskiarvon ±10% sisällä. Lisäksi varmistetaan, että lähtevien muuntimien jokaisen erän induktanssi on pääasiassa yhtenäinen uudella keskiarvolla.