книги из ГПНТБ / Барбанель, С. Р. Технология ремонта кинооборудования учебник

Уменьшение сопротивления изоляции возникает по причине неблаго­ приятных атмосферных условий и резких колебаний температуры ок­ ружающей среды. Например, при повышенной влажности среды снижа­ ется поверхностное сопротивление изоляции и возникает ток утечки. Если обмотку высушить, то и после этого сопротивление изоляции бу­ дет ниже, чем было, так как на ее поверхности остаются микроскопи­ ческие частицы различных солей, проникших с влагой. При резких колебаниях температуры среды нарушается структура изоляции, появ­ ляются невидимые на глаз разрывы и трещины, через которые влага проникает вглубь изоляции и снижает ее сопротивление.

Ток утечки силовых моточных изделий может влиять на работу звуко­ воспроизводящих устройств (магнитные головки, цепи включения ФЭУ, усилители) в виде появления фона переменного тока. Ток утеч­ ки низкочастотных моточных изделий приводит к изменению режима работы этих и других элементов аппарата, и как следствие снижается качество воспроизведения звука.

Неисправности моточных изделий, приводящие к появлению тока утечки, могут быть обнаружены при измерении сопротивления изо­ ляции между обмотками и относительно сердечника магнитопровода. Само собой разумеется, что при этих измерениях от обмоток должны быть отключены нагрузки всякого рода.

П р о б о й и з о л я ц и и . Так как из-за атмосферных условий сни­ жается не только сопротивление изоляции, но и ее электрическая прочность, то может произойти пробой изоляции между обмотками и на сердечник трансформатора или дросселя. Эта неисправность обна­ руживается в процессе работы проверкой напряжения на обмотках. При пробое изоляции силовых моточных изделий срабатывает защита. Электрическая прочность обмоток проверяется при отключенных на­ грузках и отключенной сети индукторным мегомметром или испыта­ тельным напряжением.

Пробой изоляции обмоточного провода в ряде случаев приводит к обра­ зованию короткозамкнутых витков, что вызывает перегрев обмоток силовых моточных изделий, а в низкочастотных — к значительному ухудшению качества работы усилительного устройства. Способы обна­ ружения короткозамкнутых витков объяснены в § 49.

Механические повреждения — поломка зажимов, лепестков, щек кар­ каса — происходят из-за неаккуратного обращения, а ослабление стяж­ ки сердечника — вследствие плохой сборки. Механические поврежде­ ния обнаруживают при осмотре внешнего состояния моточной детали. Неисправности моточных изделий иногда приводят к полному отказу устройства (усилителя или выпрямителя) , а в ряде случаев только к снижению качества его работы. Так, при наличии короткозамкнутых витков в выходном трансформаторе значительно ухудшается качество звука, но не прекращается работа усилителя. Такую неисправность об­ наружить трудно. Поэтому независимо от характера неисправности поступившего в ремонт устройства моточные изделия подлежат тща­ тельной проверке.

Проверяя электрические данные моточных изделий, особое внимание обращают на параметры, характерные для изделий этого типа. После

170

ремонта изделия его электрические параметры должны соответствовать заводским, которые приводятся в моточной карте. Для этого необхо­ димо точно выполнять указанное в ней. Моточная карта содержит прин­ ципиальную схему изделия, эскизы расположения Швыводов обмоток. Кроме того, в ней указываются: марка пластин (штампа) трансформа­

устраняют, отматывая провод до места повреждения. Провод с повре­ жденной изоляцией вырезают, впаивают провод с хорошей изоляцией и продолжают намотку. Изоляция между слоями и обмотками может быть использована повторно, если она сохранила эластичность и элек­ трическую прочность. Признаки обгорания или хрупкость указывают на непригодность изоляции.

§ 5Т Подготовительные операции к перемотке обмоток

Моточные изделия могут иметь повреждения, для устранения которых необходима перемотка обмотки. Перемотка состоит из ряда операций, а именно: подбора материала, изготовления каркаса, намотки обмоток, сборки, пропитки и проверки.

Пользуясь данными моточной карты, подбирают материал для изго­ товления каркаса, для изоляции слоев обмоточного провода и обмо­ ток, обмоточные провода и выводные концы (провод или шинки).

Кроме того, намотчик должен иметь цветные нитки и наконечники для заделки выводов, материал для изоляции паек, хлорвиниловые или линоксиновые трубки, тафтяную или киперную ленту. Обмоточ­ ные провода подбирают по сечению и по роду изоляции. Отклонения по сечению допустимы в пределах минус 10%. Провода большего се­ чения можно использовать при условии, что обмотки поместятся в

171

каркасе. Площадь заполнения каркаса Q1C= /гк-S (рис. 113) сравнива­ ют с площадью Qo6lu = Qi + Qa + ••• + Qn> занимаемой всеми обмотками, и QK>; Qo6ui.

Площадь поперечного сечения каждой обмотки рассчитывают так:

1. Определяют число витков в одном слое: w^ —~j~,

где hn — ширина намотки; di —■диаметр провода с изоляцией.

2.Определяют количество слоев в обмотке:

£А ^Об

^сл ’ где wo6 — число витков данной обмотки.

Рнс. ИЗ. Полезная площадь окна и его заполнение: а — при полной намот­ ке; б — при неполной намотке (/ — сердечник, 2 —щеки, 3 — междуобмоточная изоляция, 4—5 — провода, 6 — гильза каркаса)

3. Вычисляют площадь поперечного сечения одной обмотки:

коэффициент неплотности намотки. Большая величина берется при большем числе слоев в обмотке.

Провод требуемого сечения можно заменить проводом меньшего раз­ мера, если намотку вести двумя проводами в параллель. Суммарная площадь сечения двух проводов должна быть равна площади сечения

Обычно для замены берут провода одинакового диаметра:

2d2 или d. = -2— = —— .

В качестве междуслоевой изоляции маломощных низковольтных мо­ точных изделий используют обмоточную или кабельную бумагу, а для высоковольтных — лакоткань.

Междуслоевая изоляция мощных моточных изделий должна иметь достаточную механическую прочность, например рулонный электро­ картон.

172

При намотке провода не вплотную к щекам изоляцию нарезают по­ лосами по ширине (hK) каркаса. Если же его кладут вплотную, то по­

лосы делают шире и с боков надрезают. Такие полосы изоляции не только повышают электрическую прочность между слоями, но и уст­ раняют западание витков с верхних слоев в нижние.

Изоляция между обмотками должна быть электрически и механи­ чески более прочной, чем междуслоевая, поэтому ее нарезают из ка­ бельной бумаги или рулонного электрокартона по ширине каркаса и кладут в два-три слоя.

Выводы от обмоток делают из многожильного гибкого изолированно­ го провода. Концы выводов зачищают, облуживают и обозначают

разноцветными нитками согласно схеме. В качестве выводов можно использовать шинки из луженой жести такой длины, чтобы, положен­ ные поперек обмотки, они выступали из каркаса. Конец шинки, ко­ торый должен выступать наружу, сжимают желобком, чтобы продеть его в отверстие в щеке каркаса. Ширина шинки должна быть боль­ ше диаметра отверстия в щеке каркаса, чтобы нельзя бы'ло случайно ее выдернуть. Шинки обязательно изолируют от обмотки. Если об­ мотка выполняется проводом большого сечения, то специальных вы­ водов не делают, а используют этот же провод.

При ремонте моточных изделий можно использовать тот же каркас, но в ряде случаев его изготовляют заново. Каркас состоит из гильзы и двух боковых щек. Секционированный каркас кроме боковых щек может иметь внутренние щеки. Каркасы изготовляют из листового электроизоляционного материала — электрокартона, фибры, гетинакса, текстолита, а иногда прессуют из пластмассы.

Гильзу для увеличения механической прочности делают многослой­ ной из рулонного электрокартона. В маломощных моточных деталях гильза обычно однослойная. Гильзу клеят на оправке с размерами, соответствующими сердечнику магнитопровода. Величина допусков зависит от размеров моточного изделия (рис. 114), во всяком случае, допуск по высоте (h) должен иметь знак минус, а по другим размерам: Уи У%— знак плюс. Не следует брать допуски большими или при­

менять материал большего сечения, чем необходимо, так как это при­ ведет к уменьшению полезной площади окна.

173

Щеки тоже должны иметь достаточную механическую прочность, так как на них действуют большие усилия. Размеры щек зависят от дру­ гих элементов моточного изделия, например размеры вырезов в щеках должны соответствовать размерам гильзы и рассчитываются на тугую посадку. Наружные размеры щек берут по окну сердечника с минусовым допуском. Так как намотка в той части щек, где делают выводы, за­ нимает больше места, то размеры щек в сторону выводов увеличивают в 1,2—1,5 раза. В щеках просверливают отверстия для выводов по диагонали или в шахматном порядке. Отверстий делают больше, чем

В ряде случаев обмотку наматывают на гильзу без щек, такой способ намотки называют бескаркасным. Для крупных моточных изделий применяют бескаркасную намотку. Гильзу делают клееной в несколь­ ко слоев из фибры или листового электрокартона и каждый слой прок­ леивают.

Толщина изоляционных материалов, необходимая для обеспечения электрической прочности моточных изделий, указана в табл. 40.

Т а б л и ц а 40

Толщина гильзы каркаса, щек и междуобмоточной изоляции в зависимости от напряжения

174

§ 52 Изготовление обмоток

Моточные изделия, как правило, имеют несколько обмоток, обозна­ чение которых на принципиальной схеме не всегда соответствует порядку их намотки. Порядок намотки определяет конструктор, учи­ тывая степень нагрева, механическую прочность обмоточного прово­

указанной в моточной карте. Совершенно недопустимо произвольное изменение расположения обмоток. Намотка обмоток производится слоевым способом или вразброс.

С л о е в а я н а м о т к а . При таком способе намотки обмоточный провод укладывают виток к витку и каждый слой изолируют. Работа трудоемкая, но электрическая прочность такой намотки повышает­ ся, так как между соприкасающимися витками провода действует небольшая разность потенциалов и вероятность пробоя изоляции про­ вода мала. Высоковольтные обмотки обязательно наматывают по слое­ вому способу. На заводах слоевая намотка осуществляется на стан­ ках-автоматах, укладывающих провод виток к витку. Поэтому, независимо от назначения, все обмотки на заводе выполняются слое­ вым способом.

Н а м о т к а в р а з б р о с . В этом случае обмоточный провод нама­ тывают произвольно, не следя за его укладкой. При намотке вразброс электрическая прочность значительно снижается, так как между со­ прикасающимися витками действует большая разность потенциалов, чем при намотке в слой, что может привести к пробою изоляции про­ вода. Для некоторого улучшения электрической прочности и повыше­ ния коэффициента заполнения окна сердечника медью через каждые 200—300 витков кладут электроизоляцию.

Намотку вразброс применяют только в том случае, если обмотка низ­ ковольтная и если коэффициент заполнения окна медью не имеет существенного значения (дроссели фильтров), а также при малых диа­ метрах провода — 0,1 мм и меньше.

В остальном процесс намотки вразброс ничем не отличается от намот­ ки в слой.

Моточные работы выполняются с помощью намоточного станка, который приводится в действие рукой или электродвигателем. Он должен иметь счетчик оборотов, что избавляет намотчика от необходимости вес­ ти счет витков и позволяет более внимательно следить за укладкой обмотки. Вал намоточного станка должен легко вращаться, чтобы намотчик ощущал натяжение провода. Кроме того, вал не должен иметь боя, иначе намотка получится рыхлой и с одной стороны кар­ каса будет занимать места больше, чем с другой, что затруднит сборку сердечника магнитопровода.

Намоточный станок полуавтоматический с ручным приводом (рис. 116) состоит из массивной панели 1, на которой в стойках 2 вращаются вал станка 5 с каркасом 4 для обмотки и вал с винтовой резьбой 5 для

укладки обмоточного провода виток к витку. На стойках крепится и ось 6 для катушки с обмоточным проводом 7. Вал станка приводится

175

во вращение рукой через шестерни 8 — большую и малую. Кроме того, через привод 9 вращение передается на вал с винтовой резьбой и на счетчик оборотов 10 для подсчета витков.

Намотку обмоток мощных трансформаторов проводом большого се­ чения производят на токарном станке на малых оборотах. Для полу­

намотки провод натягивают, чем создают большие механические уси­ лия, распирающие щеки каркаса.

Перед намоткой маломощного моточного изделия гильзу оборачива­ ют одним-двумя слоями лакоткани или обмоточной бумаги. В бли­ жайшее к гильзе отверстие в щеке пропускают вывод и прочно при­ крепляют его суровой ниткой или тафтяной лентой к гильзе (рис. 117,а).

Выводы провода большого сечения закрепляют тафтяной лентой, ко­ торую обертывают два раза вокруг вывода и концы кладут поперек гильзы, а после укладки первого слоя обмотки ленту затягивают так, чтобы вывод плотно прилегал к проводу намотки. Если в качестве выво­ да используется шинка, то к ней припаивают конец обмоточного про­ вода, изолируют лакотканыо или обмоточной бумагой, кладут поперек гильзы и закрепляют проводом обмотки (рис. 117, б).

176

Вывод от обмотки обязательно продевают через отверстие в щеке, находящееся на уровне слоя, от которого он идет. В противном слу­ чае может произойти замыкание вывода с вышележащими проводами. Сращивание концов обмоточного провода делают только горячей пай­ кой, которая должна быть аккуратной и прочной. Всякого рода пайки в обмотках должны быть без острых выступов, которые могут проко­ лоть изоляцию и образовать короткозамкнутые витки. Пайки обя­ зательно изолируют.

Установив счетчик на нуль, приступают к намотке провода. При слое­ вой намотке провод укладывают виток к витку с натяжкой. Необ­ ходимое натяжение осуществляют или вручную, придерживая про­ вод пальцами левой руки через мягкую прокладку, или к станку пристраивают пружинящий тормоз, который можно было бы регули­ ровать.

После укладки первого слоя провода, его оборачивают полоской элект­ роизоляции и точно так же поступают при намотке последующих слоев обмотки. Неаккуратно намотанные первые слои обмотки за­ трудняют дальнейшую укладку провода виток к витку, поэтому пер­ вые слои укладывают особенно тщательно, не допуская перекрещива­ ния витков или просвета между ними. Если намотка получается не­ ровной, то снимают эти слои и продолжают укладку провода более аккуратно.

Намотав обмотку, конец ее провода припаивают к выводу (или шин­ ке), место пайки изолируют, а вывод, обмотав вокруг обмотки, проч­ но закрепляют, привязав его ниткой или тафтяной лентой к обмотке. Таким же способом делают выводы от части витков или от так называ­ емой «средней точки». Вывод, сделанный обмоточным проводом боль­ шого сечения, закрепляют более прочной лентой — киперной.

Если вывод должен быть сделан на противоположную щеку, то ко­ нец провода кладут поперек обмотки, предварительно подложив под него изоляцию — узкую полоску лакоткани или обмоточной бумаги. Затем припаивают вывод, который оборачивают вокруг обмотки у щеки, и, закрепив, продевают в отверстие на щеке. Закончив одну обмотку, ее изолируют, т. е. оборачивают полоской электроизоляции, согласно моточной карте и приступают к намотке следующей обмотки.

Если в моточной карте нет данных для междуобмоточной изоляции, то ее делают, учитывая возможную разность потенциалов между эти­ ми обмотками. Например, сначала была намотана повышающая об­ мотка, а сверху ее нужно «положить» накальную низковольтную об­ мотку, один конец которой соединяется с общим проводом. Очевидно, в данном случае требуется изоляция с повышенной электрической прочностью. Но еще более прочная изоляция потребуется, если свер­ ху повышающей намотать сетевую обмотку.

Намотав обмотку, проверяют, нет ли обрыва или замыкания с другой обмоткой. Обрыв провода при намотке устраняют горячей пайкой и пайку изолируют. Пайки увеличивают объем обмотки, поэтому их делают в той части обмотки, которая не будет закрыта сердечником магнитопровода.

177

ди, поэтому в процессе намотки тщательно проверяют качество изо­ ляции обмоточного провода. Кроме того, следят, чтобы провод с верх­ них слоев обмотки не западал в нижние и не образовывались петли при зацеплении провода за угол щеки или за заусеницы у отверстий для выводов.

При ремонте моточных изделий необходимо строго следовать моточ­ ной карте. В конструкции моточного изделия допустимы только та­ кие изменения, которые не повлияют на ее электрические данные, а именно: каркасная или бескаркасная намотка; выводы шинкой или гибким проводом и т. п. В особенности недопустимы изменения в конструкции обмоток низкочастотных трансформаторов, так как при этом изменяются индуктивность рассеяния и междувитковая и междуобмоточная емкости, что в свою очередь приведет к изменению час­ тотной характеристики трансформатора.

§ 53 Сборка и пропитка моточных изделий

После устранения неисправности в обмотке или после изготовления новой обмотки моточное изделие собирают, т. е. в гильзу обмотки встав­ ляют пластины трансформаторной стали (сердечник). Эту операцию называют «набивкой сердечника». Перед набивкой сердечника проверя­ ют состояние пластин, нет ли вмятин, надломов или заусениц. Мятые пластины выправляют киянкой, а имеющие надломы заменяют, зау­ сеницы снимают шабером. Кроме того, проверяют изоляцию пластин, которая может быть в виде окалины, лака или оклейки тонкой бумагой. Поврежденную изоляцию восстанавливают, покрывая пластину мас­ ляным лаком.

Сборка сердечника магнитопровода, в зависимости от назначения, производится с немагнитным зазором или без зазора. При сборке с немагнитным зазором в гильзу обмотки с одной стороны вставляют все стержневые пластины, а с другой к ним прикладывают торцовые пластины (перекрышки), собранные в один пакет. Между стержневыми пластинами и перекрышками кладут полоску диамагнитного матери­ ала (обычно кабельной бумаги или картона), толщина которой долж­ на соответствовать величине немагнитного зазора. Сердечник без за­ зора собирают так: каркас с обмоткой ставят таким образом, чтобы иметь доступ к гильзе с обеих сторон. По обе стороны обмотки кладут равные количества стержневых и торцовых пластин изолированной стороной вверх. Затем в гильзу поочередно с одной и другой стороны вставляют стержневые пластины и замыкают их торцовыми, пока не соберут весь сердечник. При сборке сердечника следят, чтобы изо­ ляции как стержневых, так и торцовых пластин были направлены в одну сторону.

Площадь поперечного сечения сердечника после сборки должна быть не меньше указанной в моточной карте, иначе может произойти пере­ насыщение, а это приведет к изменению параметров моточного изде­ лия. Вначале пластины входят в гильзу свободно, но и последние

178

вставляются с усилием и приходится их уплотнять. Пластины уплот­ няют, сжимая сердечник в тисках. Не следует уплотнение произво­ дить заклиниванием или отверткой, так как при этом произойдет разрыв провода внутри обмотки. Также нужно следить, чтобы не было пе­ рекоса вставляемых пластин, которые могут прорезать гильзу и пов­ редить провод обмотки. Пластины должны плотно заполнять прост­ ранство внутри гильзы. Если имеется свободное пространство, то встав­ ляют пластины из картона или дерева. Сердечник после сборки под­ равнивают на стальной плите с помощью киянки. После этого прове­ ряют обмотки на отсутствие обрыва и замыкания на сердечник.

Сердечник магнитопровода стягивают скобкой или шпильками и бол­ тами с помощью стальных планок. Сердечники мощных моточных изде­ лий стягивают посредством угловой стали—уголка, что позволяетуменьшить толщину материала, а следовательно, и вес. Стягивающие план­ ки изолируют от сердечника магнитопровода, прокладывая картон. Так же изолируют и стягивающие болты, за исключением одного, че­ рез который осуществляется заземление сердечника магнитопровода. Сердечники маломощных моточных изделий стягивают скобками. Их делают из листовой стали такой толщины, чтобы получить необходи­ мую механическую прочность. Между скобкой и сердечником прокла­ дывают изоляцию из электрокартона.

Контактная панель служит для соединения выводов обмотки с монтаж­ ными проводами схемы. Ее делают из гетинакса или текстолита и ус­ танавливают на ней лепестки (для маломощных моточных изделий) или болты с гайками — клеммы (для мощных). Лепестки обычно имеют

на болт изгибом по ходу завинчивания и закрепляют гайкой и контр­ гайкой.

По окончании всех операций сборки моточные изделия проверяют на отсутствие обрыва и коротких замыканий, а затем пропитывают изо­ ляционным лаком.

П р о п и т к а . Изоляционное вещество для пропитки выбирают с учетом условий эксплуатации моточных изделий. Сильно греющиеся (например, силовые трансформаторы) не следует пропитывать веществами с низкой температурой плавления. Моточные изделия пе­ ред пропиткой обязательно просушивают, иначе влага, содержащаяся в порах и щелях, останется в них и пропитка не достигнет цели. Поэто­ му изделия, предназначенные для пропитки, сушат в специальных пе­ чах с паровым или электрическим обогревом при температуре 100 — 110°С. Сушка длится в течение нескольких часов, в зависимости от конструкции и размеров изделия. После сушки изделия погружают в ванну с пропитывающим веществом и держат в ней до прекращения выделения пузырьков.

Температура пропитываемого изделия должна быть порядка 60°С. При более высокой температуре происходит бурное кипение лака при погружении детали в ванну, а при более низкой — увеличивается вязкость диэлектрика, и пропитка ухудшается. Вынутые из ванны

179