Как произвести ремонт трансформаторов своими руками?

Трансформаторы состоят из сердечника, собранного из металлических тонких изолированных лаком пластин (обычно Ш-образной формы), и каркаса с обмотками из эмалированного медного провода. С целью уменьшения потерь на гистерезис пластины изготовляются из специальной трансформаторной стали или сплава пермаллоя.

Схема трансформатора

Схема трансформатора.

Трансформаторы, особенно силовые, несут постоянную электрическую и тепловую нагрузку. Если расчет и изготов­ление трансформаторов выполнены с отклонениями, напри­мер пайка проводников осуществлена с кислотными флю­сами, то надежность изготовленных трансформаторов снижается и они чаще других намоточных изделий отказы­вают в работе.

Наиболее характерные неполадки трансформаторов сле­дующие: нарушение пайки в местах присоединения концов выводных проводников, внутренние обрывы обмоток, замы­кание обмоток между собой и на корпус.

Подготавливают обмоточные провода, гибкий монтаж­ный провод для выводов, прокладочную кабельную бума­гу или тонкую фторопластовую изоляционную пленку, кембриковое полотно, нитки, шеллачный лак, паяльник, припой, бескислотный флюс, мелкозернистую наждачную бумагу или полотно.

Для определения характера неисправности трансфор­матора отпаивают подведенные к нему провода, причем все отпаиваемые проводники отмечают бирками, чтобы в дальнейшем не перепутать подключение.

Схема разделительного трансформатора

Схема разделительного трансформатора.

Выявление неполадок производят путем внешнего осмотра и проверки в следующем порядке:

  • омметром проверяют целостность и сопротивление обмоток;
  • мегомметром проверяют сопротивление изоляции между обмотками и между корпусом (сердечником) и обмот­ками;
  • вольтметром переменного тока проверяют напряжение на выводах вторичных обмоток при номинальном напря­жении на первичной обмотке;
  • миллиамперметром переменного тока проверяют силу тока холостого хода трансформатора.

Когда неисправность выявлена, трансформатор разби­рают, т. е. снимают крепежные детали и удаляют пластины сердечника. Делают это осторожно, так как погнутые пластины в дальнейшем затруднят сборку сердечника. Пластины из пермаллоя нельзя подвергать ударам, изгибам и другим деформациям, которые ухудшают магнитопроводящие свойства пермаллоевых пластин, что может отразиться в дальнейшей работе трансформатора.

Если сведения об обмоточных данных отсутствуют, то обмотки, которые надлежит снять, разматывают на намоточном станке со счетчиком, чтобы установить число витков. Диаметр провода определяют микрометром. Если намоточ­ные данные имеются, провод можно срезать, не повредив, однако, исправных обмоток и каркаса.

Если при работе трансформатор нагревался сверх допустимой номинальной температуры, нужно убедиться, что изоляция оставляемых без перемотки обмоток является доброкачественной: бумажные прокладки между слоями не содержат подгорелых мест (не имеют потемнения), а эмалевое покрытие на намоточном проводе держится прочно.

В трансформаторах, изготовленных приборостроитель­ными заводами, подсоединения концов обмоток к выводным проводникам при намотке изолируются тонкой фторопласто­вой пленкой- каждая обмотка после обертывания ее пленкой и проклейки пленки обвязывается ниткой, которой одно­временно закрепляются выводные проводники. Намотка по­лучается довольно жесткой, а пропитка делает катушку обмотки еще более твердой. Поэтому, особенно при тонких проводах, размотка обмотки для счета числа витков связана с трудностями, и необходимо проявлять большую осторожность, чтобы не порвать провод при смотке.

Намотку ведут виток к витку. В этом случае обмотки займут значительно меньше места, чем при беспорядочной намотке, и будет минимальная возможность пробоя между витками. Закончив ряд справа налево, ведут намотку сле­дующего ряда в обратном направлении. После каждого ряда (слоя) провода укладывают бумажную прокладку или фторопластовую пленку, которые должны плотно входить по ширине между щечками каркаса. Нельзя допускать попадания провода между прокладкой и щечкой каркаса. Толщина намотки получается несколько большей в том месте, где располагаются выводные проводники, поэтому их нужно размещать с той стороны катушки, которая после сборки сердечника будет помещаться не внутри, а снаружи его. Выводы пропускают через сделанные отверстия в щечках каркаса.

Типовая структурно-технологическая схема ремонта трансформаторов

Типовая структурно-технологическая схема ремонта трансформаторов.

Эмалированный провод, используемый для намотки, должен быть покрыт сплошным равномерным слоем эмалевой пленки, поверхность которой должна быть гладкой, блестящей, без пузырей, инородных тел, без механических повреждений верхних слоев металла. Провод берется того же диаметра и сохраняют прежнее число витков, иначе ему не разместиться в каркасе.

Намотав все обмотки, катушку трансформатора для зашиты от механических повреждений и пыли обклеивают сверху новой кембриковой лентой или лентой, снятой с трансформатора перед его размоткой.

Перед сборкой сердечника проверяют состояние пластин, выпрямляют погнутые. Если на железных пластинах имеют­ся следы ржавчины, то их очищают и покрывают тонким слоем бакелитового лака. При сборке внутрь каркаса катушки вставляют среднее ответвление Ш-образной пластины, крайние оставляют снаружи катушки. Сборку ведут так, чтобы пластины устанавливались поочередно (то с одной, то с другой стороны катушки), что необходимо для создания замкнутого магнитного потока в сердечнике.

Собирая сердечник, обращают внимание на то, чтобы не смять пластины и в то же время не повредить каркас катушки. Пластины из трансформаторного железа более жесткие и при набивке сердечника редко сминаются. Пластины из пермаллоя более тонкие, поэтому нередко мнутся, изгибаются, что затрудняет сборку. Последние 2-3 пластины устанавливают на место легкими ударами деревянного молотка. Затем сердечник обжимают в тисках и дополнительно с помощью ударов деревянного молотка устанавливают еще 2-3 пластины. Если пластины набиты неплотно, то при включении трансформатор будет гудеть.

По окончании сборки, вставляют крепежные болты и стягивают сердечник.

Схема ремонта трехфазных трансформаторов с масляным охлаждением

Схема ремонта трехфазных трансформаторов с масляным охлаждением.

Для повышения влаго-, нагревостойкости, электрической и механической прочности обмоток трансфор­матора производят пропитку обмоток изоляционным меламин-глифталевым лаком МЛ-92 вязкостью 30-40 с по вискозиметру-воронке с диаметром отверстия сопла 4 мм в следующем порядке:

  • очищают трансформатор от пыли, после чего прогре­вают в сушильном шкафу при температуре (120 ±10)°С в течение 3-х часов;
  • охлаждают трансформатор до 60°С и смазывают пастой ПВСГ выводные концы обмоток (приготовление и применение пасты см. ниже);
  • погружают трансформатор в сосуд с изоляцион­ным лаком МЛ-92 и выдерживают в лаке 15-20 мин. до прекращения выделения пузырьков воздуха из об­мотки;
  • удаляют трансформатор из жидкости и дают стечь лаку в течение 60 мин, после чего снимают пасту с выводных проводников;
  • протирают каркасы, сердечник и выводы трансформа­тора марлей, смоченной смесью толуола и уайт спирита или одним толуолом;
  • выводные концы обмоток смазывают трансформатор­ным, касторовым или приборным маслом;
  • трансформатор помещают в сушильный шкаф и нагре­вают последовательно по следующему графику (допустимо отклонение температуры ±10°С):
Температура,°С4060Время сушки, ч2

Общее время сушки составляет 24 ч.

В пропитку поступает полностью собранный трансфор­матор.

По окончании сушки к трансформатору подключают электрическое питание и производят проверку напряжения на его обмотках, целостности обмоток, сопротивления изоляции, тока холостого хода.

Проверяют также, не сильно ли гудит трансформатор, что может быть следствием не только слабой набивки сердечника, но и недостаточной его затяжки.

Паста ПВСГ для защиты токоподводов при пропитке и лакировке.

Состав: 11% спирта поливинилового ПВС, 26% спирта ректификата этилового, 11% глицерина дистиллированного 52% воды дистиллированной.

Способ приготовления

В стеклянной посуде смешивают этиловый спирт с водой. В разведенный этиловый спирт добавляют последовательно поливиниловый спирт и дистиллированный глицерин при тщательном перемешивании стеклянной палочкой. Нагревают смесь на водяной бане при температуре до 90°С в течение 1-2 ч. Паста должна быть однородной, без комков и механических примесей. При необходимости фильтруют пасту через марлю. Хранить в колбе с притертой пробкой. Срок годности - 10 суток.

Применение: наносят пасту кистью на те места проводов или деталей, которые не подлежат пропитке или лакировке. Затем сушат нанесенный слой пасты на воздухе в течение 30 мин. После удаления пропитываемой детали из лака и стекания лака, т. е. фактической сушки детали на воздухе, пасту снимают пинцетом или ножом (не повредить провод!).

Transformers are composed of a core assembled from thin insulated metal plates lacquer (generally W-shaped), and the windings of the carcass with enamelled copper wire. In order to reduce the hysteresis losses plates are made of a special transformer steel or permalloy alloy.

Driving transformer

The circuit of the transformer.

Transformers, especially police, are a constant electrical and thermal load. If the calculation and production of transformers are made with disabilities, such as soldering wires carried out with acidic fluxes, the reliability of the manufactured transformers decreased and they are more likely to winding products denied work.

The most typical problems following transformers: violation of brazing in places of joining the ends of the terminal conductors, internal winding cliffs, winding circuit to each other and to the body.

Prepare winding wires, flexible wires to terminals, cable uncured paper or thin Teflon insulation film, kembrikovoe fabric, thread, shellac varnish, soldering iron, solder, flux acid-free, fine-grained sand paper or canvas.

To determine the nature of the transformer malfunction otpaivat penciled him wires, all wires otpaivat note tags to avoid confusion in the future connection.

Driving isolating transformer

Driving an isolating transformer.

Problem determination is performed by visual inspection and checks in the following order:

  • ohmmeter and check the integrity of the winding resistance;
  • megger check insulation resistance between the windings and between the body (core), and windings;
  • AC voltmeter check the voltage across the terminals of the secondary windings at the rated voltage on the primary winding;
  • milliammeter AC amperage check idling transformer.

When the fault is detected, the transformer is disassembled, ie. E. Remove the fasteners and remove the core plate. Do it carefully, because the bent plate in the future make it difficult to assemble the core. The plates of permalloy can not be subjected to impact, bending and other deformations that degrade the properties of magnetically permalloy plates that can be reflected in the further the transformer.

If information about the winding data are not available, then the winding, which should be removed, unwound on the winding machine with a counter to set the number of turns. The diameter of the wire is determined by a micrometer. If the winding data are available, it is possible to cut the wire without damaging, however, serviceable windings and frame.

If the transformer is heated above the permissible rated temperature, you need to make sure that the insulation is left without a rewind coil is benign: paper pads between layers does not contain burnt places (are not browning), and the enamel coating on the winding wire is held firmly.

In transformers made instrument-making factory, the connection ends of the windings to the terminal conductors are insulated by winding a thin Teflon plenkoy- each winding after wrapping her film and film sizing tied with a thread, which at the same time fixed terminal conductors. Winding becomes quite tough, and impregnation makes coil winding even more solid. Therefore, especially for thin wires, winding unwinding for counting the number of turns is associated with difficulties, and it is necessary to be very careful not to break the wire at the rollback.

Winding lead turn to turn. In this case, the coil will occupy much less space than disordered winding, and is the minimum possibility of breakdown between the windings. After finishing a series of right to left, are the winding of the next row in the opposite direction. After each series (layer) wiring laid paper gasket or Teflon tape, which must fit snugly across the width between the frame cheeks. Should not enter the wire between the liner and cheek frame. The thickness of the winding is somewhat greater at the location where the terminal conductors are arranged so they have to be placed on the side of the coil, after which the core assembly will not fit inside and outside it. Conclusions passed through a hole made in the frame cheeks.

Typical structural and technological scheme of repair transformers

Typical structural and technological scheme of repair of transformers.

Enameled wire used for winding, must be covered with a continuous uniform layer of enamel film whose surface should be smooth, shiny, without bubbles, foreign bodies, no mechanical damage of the upper metal layers. The wire is taken of the same diameter and retain the same number of turns, otherwise it does not stay within the frame.

All wound coil, a transformer coil for protection against mechanical damage and dust paste on top of the new kembrikovoy ribbon or tape is removed from the transformer before unwinding.

Before assembly, check the condition of the core plates, straighten bent. If there are traces of iron rust plates, they are cleaned and coated with a thin layer of lacquer bakelite. When assembling the frame is inserted into the coil secondary offshoot of W-shaped plates, the extreme left to the outside coil. Lead assembly so that the plates alternately installed (that the one or the other side of the coil), it is necessary to create a closed magnetic flux in the core.

Collecting core pay attention to, so as not to crush the plate and at the same time does not damage the coil body. Plates transformer iron and rare stiffer wrinkle while stuffing core. Plates from a permalloy thin so often crumple, bend, making it difficult to assemble. 2-3 last plate is set on a place easy blows of a mallet. Then the core is compressed in a vise, and further by the hammer blows of the wooden plate set 2-3. If the plates are packed tightly, then when the transformer will be buzzing.

At the end of the assembly, insert the mounting bolts and tightening the core.

Driving repairs three-phase transformers with oil cooling

Driving repairs three-phase transformers with oil cooling.

To increase the moisture, heat resistance, mechanical strength and the electrical windings of the transformer produce an insulating impregnating windings glyptal melamine varnish viscosity ML-92 viscometer at 30-40 with a funnel-nozzle hole diameter of 4 mm in the following order:

  • Transformer purified from dust and then heated in an oven at a temperature of (120 ? 10) ? C for 3 hours;
  • transformer is cooled to 60 ? C and lubricated paste PVSG lead end windings (paste preparation and use, see below.);
  • immersed in a vessel with transformer insulation varnish ML-92 and incubated for 15-20 minutes in the varnish. until no more air bubbles from the coil;
  • transformer is removed from the liquid and allowed to drain varnish for 60 minutes, after which the paste was removed from the terminal conductors;
  • wipe frames, core and transformer terminals gauze soaked with a mixture of toluene and white spirit or a toluene;
  • lead end windings of the transformer lubricated, castor oil or an appliance;
  • transformer is placed in an oven and heated successively to the following schedule (allowable temperature deviation ? 10 ? C):
Temperature, ? C4060Drying time, h2

The total drying time is 24 hours.

The impregnation is supplied fully assembled transformer.

After drying to a transformer connected to an electrical power supply and check the voltage produced at its windings, the windings integrity, insulation resistance, load current.

Check also, if not much buzzing transformer, which may be due not only to poor packing of the core, but also the lack of its tightening.

Pasta PVSG to protect the current leads in the impregnation and varnishing.

Composition: 11% polyvinyl alcohol PVA, 26% ethyl alcohol rectified, 11% glycerol distilled 52% distilled water.

Cooking method

In a glass bowl mix alcohol with water. The diluted ethyl alcohol are added sequentially polyvinyl alcohol and distilled glycerin while thoroughly stirring with a glass rod. The mixture was heated in a water bath at 90 ? C for 1.2 hours. The paste should be homogeneous, lump-free and solids. If necessary, the paste is filtered through cheesecloth. Store in a stoppered flask. Shelf life - 10 days.

Application: Apply the paste with a brush on the places wires or parts that are not subject to the impregnation or varnishing. Then the dried layer of paste applied in air for 30 minutes. After removal of the impregnated parts of the varnish and lacquer drip, t. E. The actual details of the drying air, the paste is removed with tweezers or a knife (not damage the cable!).

Трансформатори складаються з осердя, зібраного з металевих тонких ізольованих лаком пластин (зазвичай Ш-подібної форми), і каркаса з обмотками з емальованого мідного дроту. З метою зменшення втрат на гістерезис пластини виготовляються зі спеціальної трансформаторної сталі або сплаву пермаллоя.

схема трансформатора

Схема трансформатора.

Трансформатори, особливо силові, несуть постійну електричну і теплову навантаження. Якщо розрахунок і виготовлення трансформаторів виконані з відхиленнями, наприклад пайка провідників здійснена з кислотними флюсами, то надійність виготовлених трансформаторів знижується і вони частіше за інших намотувальних виробів відмовляють в роботі.

Найбільш характерні неполадки трансформаторів наступні: порушення пайки в місцях приєднання кінців вивідних провідників, внутрішні обриви обмоток, замикання обмоток між собою і на корпус.

Готують обмотувальні дроти, гнучкий монтажний провід для висновків, прокладочні кабельну папір або тонку фторопластову ізоляційну плівку, кембріковое полотно, нитки, Шелачний лак, паяльник, припій, безкислотний флюс, дрібнозернисту наждачний папір або полотно.

Для визначення характеру несправності трансформатора отпаивают підведення до нього дроти, причому всі відпоювали провідники відзначають бирками, щоб надалі не переплутати підключення.

Схема розділового трансформатора

Схема розділового трансформатора.

Виявлення неполадок виробляють шляхом зовнішнього огляду і перевірки в наступному порядку:

  • омметром перевіряють цілісність і опір обмоток;
  • мегомметром перевіряють опір ізоляції між обмотками і між корпусом (сердечником) і обмотками;
  • вольтметром змінного струму перевіряють напругу на висновках вторинних обмоток при номінальному напрузі на первинній обмотці;
  • миллиамперметром змінного струму перевіряють силу струму холостого ходу трансформатора.

Коли несправність виявлена, трансформатор розбирають, т. Е. Знімають кріпильні деталі і видаляють пластини сердечника. Роблять це обережно, так як погнуті пластини надалі ускладнять збірку сердечника. Пластини з пермаллоя не можна піддавати ударам, вигинів і іншим деформацій, які погіршують магнітопроводящіе властивості пермаллоєвих пластин, що може відбитися в подальшій роботі трансформатора.

Якщо відомості про обмотувальних даних відсутні, то обмотки, які слід зняти, розмотують на намотувальні станки з лічильником, щоб встановити число витків. Діаметр проводу визначають мікрометром. Якщо намотувальні дані є, провід можна зрізати, не пошкодивши, однак, справних обмоток і каркаса.

Якщо при роботі трансформатор нагрівався понад допустиму номінальної температури, потрібно переконатися, що ізоляція залишаються без перемотування обмоток є доброякісною: паперові прокладки між шарами не містять підгоріла місць (не мають потемніння), а емалеве покриття на намотувальних дроті тримається міцно.

У трансформаторах, виготовлених приладобудівними заводами, приєднання кінців обмоток до вивідних провідників під час намотування ізолюються тонкої фторопластовою пленкой- кожна обмотка після обгортання її плівкою і проклейки плівки обв'язується ниткою, якої одночасно закріплюються вивідні провідники. Намотування виходить досить жорсткою, а просочення робить котушку обмотки ще більш твердою. Тому, особливо при тонких проводах, розмотування обмотки для рахунку числа витків пов'язана з труднощами, і необхідно проявляти більшу обережність, щоб не порвати провід при змотування.

Намотування ведуть виток до витка. В цьому випадку обмотки займуть значно менше місця, ніж при безладної намотуванні, і буде мінімальна можливість пробою між витками. Закінчивши ряд справа наліво, ведуть намотування наступного ряду в зворотному напрямку. Після кожного ряду (шару) дроти укладають паперову прокладку або фторопластову плівку, які повинні щільно входити по ширині між щічками каркаса. Не можна допускати попадання дроти між прокладкою і щічкою каркаса. Товщина намотування виходить дещо більшою в тому місці, де розташовуються вивідні провідники, тому їх потрібно розміщувати з протилежного боку котушки, яка після складання сердечника буде міститися не всередині, а зовні його. Висновки пропускають через зроблені отвори в щічках каркаса.

Типова структурно-технологічна схема ремонту трансформаторів

Типова структурно-технологічна схема ремонту трансформаторів.

Емальований провід, який використовується для намотування, повинен бути покритий суцільним рівномірним шаром емалевої плівки, поверхня якої повинна бути гладкою, блискучою, без бульбашок, сторонніх тіл, без механічних пошкоджень верхніх шарів металу. Провід береться того ж діаметру і зберігають колишнє число витків, інакше йому не розміститися в каркасі.

Намотавши все обмотки, котушку трансформатора для захисту від механічних пошкоджень і пилу обклеюють зверху нової кембріковой стрічкою або стрічкою, знятою з трансформатора перед його розмотуванням.

Перед складанням сердечника перевіряють стан пластин, випрямляють погнуті. Якщо на залізних пластинах є сліди іржі, то їх очищають і покривають тонким шаром бакелітовій лаку. При складанні всередину каркаса котушки вставляють середнє відгалуження Ш-подібної пластини, крайні залишають зовні котушки. Збірку ведуть так, щоб пластини встановлювалися по черзі (то з одного, то з іншого боку котушки), що необхідно для створення замкнутого магнітного потоку в осерді.

Збираючи сердечник, звертають увагу на те, щоб не зім'яти пластини і в той же час не пошкодити каркас котушки. Пластини з трансформаторного заліза більш жорсткі і при набиванні сердечника рідко мнуть. Пластини з пермаллоя більш тонкі, тому нерідко мнуться, згинаються, що ускладнює складання. Останні 2-3 пластини встановлюють на місце легкими ударами дерев'яного молотка. Потім сердечник обжимають в лещатах і додатково за допомогою ударів дерев'яного молотка встановлюють ще 2-3 пластини. Якщо пластини набиті нещільно, то при включенні трансформатор буде гудіти.

Після закінчення зборки, вставляють кріпильні болти і стягують сердечник.

Схема ремонту трифазних трансформаторів з масляним охолодженням

Схема ремонту трифазних трансформаторів з масляним охолодженням.

Для підвищення волого, нагревостойкости, електричної і механічної міцності обмоток трансформатора виробляють просочення обмоток ізоляційним меламін-гліфталевим лаком МЛ-92 в'язкістю 30-40 с по віскозиметрі-воронці з діаметром отвору сопла 4 мм в наступному порядку:

  • очищають трансформатор від пилу, після чого прогрівають в сушильній шафі при температурі (120 ± 10) ° С протягом 3-х годин;
  • охолоджують трансформатор до 60 ° С і змащують пастою ПВСГ вивідні кінці обмоток (приготування і застосування пасти див. нижче);
  • занурюють трансформатор в посудину з ізоляційним лаком МЛ-92 і витримують в лаку 15-20 хв. до припинення виділення бульбашок повітря з обмотки;
  • видаляють трансформатор з рідини і дають стекти лаку протягом 60 хв, після чого знімають пасту з вивідних провідників;
  • протирають каркаси, сердечник і висновки трансформатора марлею, змоченою сумішшю толуолу і уайт спіриту або одним толуолом;
  • вивідні кінці обмоток змащують трансформаторних, касторовою або приладовим маслом;
  • трансформатор поміщають в сушильну шафу і нагрівають послідовно за наступним графіком (припустиме відхилення температури ± 10 ° С):
Температура, ° С4060Час сушіння, ч2

Загальний час сушіння становить 24 год.

У просочення надходить повністю зібраний трансформатор.

Після закінчення сушіння до трансформатора підключають електричне живлення і проводять перевірку напруги на його обмотках, цілісності обмоток, опору ізоляції, струму холостого ходу.

Перевіряють також, чи не сильно гуде трансформатор, що може бути наслідком не тільки слабкою набивання сердечника, але і недостатньою його затягування.

Паста ПВСГ для захисту токоподводов при просочуванні і лакування.

Склад: 11% спирту полівінілового ПВС, 26% спирту ректифікату етилового, 11% гліцерину дистильованого 52% води дистильованої.

Спосіб приготування

У скляному посуді змішують етиловий спирт з водою. У розведений етиловий спирт додають послідовно полівініловий спирт і дистильований гліцерин при ретельному перемішуванні скляною паличкою. Нагрівають суміш на водяній бані при температурі до 90 ° С протягом 1-2 год. Паста повинна бути однорідною, без грудок і механічних домішок. При необхідності фільтрують пасту через марлю. Зберігати в колбі з притертою пробкою. Термін придатності - 10 діб.

Застосування: наносять пасту пензлем на ті місця проводів або деталей, які не підлягають просочення або лакування. Потім сушать нанесений шар пасти на повітрі протягом 30 хв. Після видалення просочується деталі з лаку і стікання лаку, т. Е. Фактичної сушки деталі на повітрі, пасту знімають пінцетом або ножем (НЕ пошкодити провід!).


» » » Как произвести ремонт трансформаторов своими руками?