Подобрување на процесот за конзистентно производство на трансформатори: контрола на индуктивноста и оптимизација на перформансите
Забелешка на недостаток на производители на такви трансформатори на пазарот, ние ги дизајнираме во домакинство. Ние ги доставаме техничките спецификации на партнерите, определувајќи материјали како жички со висока температура.
Електричните сигнали од подземни инструменти за логирање, пренесени преку овие трансформатори, влијаат на надежноста на сигнали од формацијата до површината. Следователно, подобрувањето на конзистентноста на трансформаторите го подобрува едноличноста на сигналите, што подобрува точноста на инструментите за логирање и нашата конкурентност на пазарот.
Нашите заеднички сигнальни трансформатори се EI-тип, со јадра од пермалои со висока магнетна проникливост од 40–80 μΩ·cm, метално облечени и силиконски зацементирани. Конзистентноста на трансформаторите зависи и од дизајнот и од производството. За T1 трансформаторите, ниската потреба значи рачко производство, што доведува до проблеми со квалитетот. Минатите серији покажаа слаба конзистентност на индуктивноста (±30% од централната вредност, варирајќи помеѓу сериите), што го спречува дебагирањето на колата и точноста на финалниот производ.
1 Анализа на факторите на процесот кои влијаат на конзистентноста
За да се справиме со несогласуваноста во извршуването на трансформаторите поради рачки операции и малобройни серији, напорите треба да се фокусираат на подобрување на процесот. Производството на трансформаторите обухвата многу дисциплини, со проводиви, магнетни и изолативни материјали со многу варијабилни карактеристики, што го прави контролата предизвик. Кроз истражување на пазарот и анализа на податоци за материјалите, е развиена причинско-следствена дијаграма за централните вредности и конзистентноста на трансформаторите како следува:
1.1 Анализа на производствениот процес на EI-типови трансформатори
Поминувајќи ги општите заеднички карактеристики на процесот на трансформаторите, уникалните карактеристики на EI-типовиот трансформатор бараат целосна анализа на 14 терминални фактори во Слика 1. Клучните фактори кои влијаат на извршуването се:
Термичка обработка на материјалите од пермалои: Без стриктни процеси за термичка обработка, малобройното производство доведува до операции базирани на искуство за контрола на температурата, поравнување на јадрото и вакуум во печурница. Овие фактори критично влијаат на отстранувањето на чистиот состав од површината на јадрото на легира и подобрување на магнетните карактеристики (нпр. железен загуба, проникливост).
Варијабилност на магнетните карактеристики на материјалите: Домашните легира имаат нестабилни карактеристики. Серии од пермалои покажуваат разлики во магнетните карактеристики, што го намалува согласувањето.
Стрес при собирањето на јадрото: Неравномерниот надворешен стрес при собирањето го деградира магнетното извршуване (обично >10% влијание). Избор на плоски јадра и прецизно собирање го подобрува согласувањето.
1.2 Мерки за подобрување на процесот
На основа на овие главни причини за несогласуваноста на индуктивноста на T1 трансформаторите, се имплементираат целосни мерки за подобрување на процесот.
2 Мерки за подобрување на процесот и имплементација
2.1 Операторите строго контролираат процесот на термичка обработка
Претходно на термичката обработка, распоредете јадрата од пермалои наредено и колку што е можно плоско, така што нема да се изкриват по обработката, намалувајќи стресот при собирањето. Тем временом, проверете за бурри на јадрата после штампањето претходно на термичката обработка. Ако буррите се сериозни, предложете поправка прво пред термичката обработка.
Строго следете кривата на Слика 2 за термичка обработка. Еднакво повисете температурата за 3 часа додека печурницата достигне 1150°C, задржете температурата за 4 часа, па потоа се охладете до 400°C за 5 часа пред да се извадат јадрата од печурницата.
Строго се придржуваат на оригиналните барања за вакуумска притисната. Користете SG-3 композитен вакуумски барометар за евакуација, постигнувајќи вакуум степен од 10-20 Па.
2.2 Изберете 3-5 серији од материјали за јадрото, обработете ги посебно и ги споредете карактеристиките
Заклучок: Споредувајќи ги горенаведените податоци, јадрата од пермалои обработени во 3 серии покажуваат основно согласувана карактеристика, задоволувајќи барањето да се наоѓаат во рамки од ±10% од централната вредност од 4H.
Податоци за испитување на завршените трансформатори пред собирањето: Фреквенција = 1 kHz (HP4225LCR тестер). Измерете јадро L1-2 (H) на 20°C (собна температура). Специфични податоци се следниве:
После испитувањето, податоците за трансформаторите остануваат основно непроменети после зацементирање.
2.3 Регулирање на конзистентноста на индуктивноста
Се применува метод на интерлевање на едно јадро. Едно EI јадро има закривување. При вметнувањето, држете насоката на закривувањето согласувана. Со споредување на повеќе вметнувања во иста кола, се открило дека кога насоката на закривувањето е согласувана, индуктивноста е релативно поголема, околу 18mH. Во спротивност, ако насоката на закривувањето не е согласувана при вметнувањето, индуктивноста е околу 15mH. Следователно, користејќи методот на согласувана насока на закривувањето при вметнувањето, може да се преправи индуктивноста со рачко прилагодување на малите разлики во ваздушеното разстояние помеѓу E и I јадра, што дава простор за прилагодување и така се постигнува подобра конзистентност на индуктивноста.
Земајќи го T1 трансформаторот како пример, централната вредност на T1 е повторно определена како 4.00H, контролирајќи конзистентноста на индуктивноста на трансформаторот во рамки од ±10% од централната вредност. Повеќе од тоа, е осигурено дека индуктивноста на секоја серија на трансформатори кои напуштаат заводот е основно согласувана со ново определената централна вредност.
