Per velocizzare il progetto, è possibile etichettare le pile di laminazione con dettagli quali tolleranza, materiale, finitura superficiale, se è necessario o meno un isolamento ossidato, quantitàe altro ancora.
Un cortocircuito di laminazione è un percorso elettrico indesiderato tra elementi adiacenti laminati elettrici in acciaio. Ciò consente alle correnti parassite di diffondersi attraverso le lamine anziché rimanere confinate all’interno di ciascuna di esse, il che può aumentare le perdite nel nucleo, creare punti caldi locali e ridurre l’efficienza degli statori dei motori, dei nuclei dei trasformatori e di altri pacchi di lamierini in acciaio al silicio.
Questa è la definizione pulita.
Il problema è proprio questo: un corto non è sempre evidente. Può presentarsi inizialmente come una sbavatura sul bordo di una fessura. Oppure come un rivestimento schiacciato a causa della pressione esercitata dalla pila. O ancora come una piccola particella conduttiva intrappolata tra due lamiere. La pila può superare un controllo, per poi risultare non conforme dopo la saldatura, l’incollaggio, la lavorazione meccanica o la compressione finale.
Pertanto, il controllo deve seguire l'intero processo, non limitarsi al pezzo finito.
Un nucleo laminato è costituito da sottili lamiere di acciaio elettrico. Ogni lamiera è dotata di un rivestimento isolante che limita il flusso di corrente tra gli strati. Il nucleo deve fungere da percorso magnetico, non da unico blocco conduttivo.
Si verifica un cortocircuito di laminazione quando tale isolamento viene bypassato.
Può collegare solo due lamiere. Può collegare una sezione più ampia attraverso una bava, una saldatura, un rivetto, un morsetto, un incastro, una sbavatura da lavorazione o un bordo corroso. I casi più gravi sono quelli che creano un percorso di corrente circolante. Tale percorso genera calore. A volte in un singolo dente. A volte vicino al ferro posteriore. A volte in un angolo di fessura dove l’isolamento dell’avvolgimento è già sottoposto a sollecitazioni.
Non tutti i punti a bassa resistenza causano il guasto di un nucleo. Alcuni sono piccoli e isolati. Ma un punto caldo ricorrente è un altro discorso. Consideratelo un guasto fino a prova contraria.
La maggior parte dei cortocircuiti nella laminazione è causata dal processo di produzione. Una volta ricostruita la storia del componente, raramente si tratta di un mistero.
| Causa | Cosa succede fisicamente | Posizione comune | Cosa controllare per primo |
|---|---|---|---|
| Bave da punzonatura o stampaggio | Il metallo in rilievo taglia il rivestimento e entra in contatto con la lamiera successiva | Bordi delle scanalature, punte dei denti, diametro interno, diametro esterno | Altezza della bava, direzione della bava, gioco dello stampo |
| Pressione eccessiva nella pila | Il rivestimento viene schiacciato o spostato sotto carico | Zone di serraggio, aree di accoppiamento a pressione, interblocchi | Forza di pressatura, planarità, variazione dell'altezza della pila |
| Saldatura o giunzione termica | Il calore brucia il rivestimento o crea un ponte conduttivo | Cuciture di saldatura, linguette, diametro esterno | Profondità di saldatura, apporto termico, angolo di ripetizione del difetto |
| Lavorazione dopo l'impilamento | Una macchia metallica attraversa le linee di laminazione | Foratura, diametro esterno, sede della chiavetta, aperture delle fessure | Usura degli utensili, segni di rettifica, polvere metallica |
| Contaminazione conduttiva | Schegge, polvere, residui di liquido refrigerante o carbonio causano perdite | Facce, spigoli, fondi delle fessure | Controlli relativi alla pulizia, all'asciugatura e alla movimentazione |
| Corrosione | La ruggine e i danni ai bordi compromettono l'isolamento e la pressione di contatto | Bordi tagliati, pile accatastate | Umidità di stoccaggio, imballaggio, stato dei bordi |
| Difetti di rivestimento | L'isolamento superficiale è insufficiente prima dell'impilamento | Superficie dell'intero foglio o aree specifiche del lotto | Dati relativi alle prove di rivestimento, cronologia dei lotti dei fornitori |
| Gestione dei danni | I graffi o le ammaccature lasciano scoperto l'acciaio di base | Angoli, fori di posizionamento, facce casuali | Vassoi di trasporto, dispositivi di fissaggio, movimentazione da parte dell'operatore |
Un corto circuito rilevato durante il collaudo finale potrebbe essersi verificato molto prima. Ecco perché un’analisi approfondita delle cause alla radice si chiede: il corto circuito si è verificato dopo il taglio, dopo l’impilamento, dopo la giunzione o dopo la lavorazione?
Una pila di lamine in cortocircuito spesso lascia degli indizi prima che il nucleo smetta di funzionare.
Cerca:
Un indizio non basta. Se ce ne sono due o tre insieme, vale la pena fermarsi.
L'ispezione visiva è un metodo di base, ma permette comunque di individuare problemi reali.
Utilizzare una luce obliqua e un ingrandimento. L'ispezione frontale nasconde le sbavature. L'illuminazione laterale mette in evidenza più chiaramente le irregolarità del metallo, i graffi, le macchie, la ruggine e i danni al rivestimento.
Presta particolare attenzione a:
Non fidatevi troppo di una pila dall’aspetto pulito. Molti elementi corti dipendono dalla pressione. Il pezzo può sembrare a posto quando è allentato, ma cedere dopo la compressione.
Le bave sono una delle cause più comuni di cortocircuiti tra le lamelle dello statore dei motori e di cortocircuiti ai bordi del nucleo dei trasformatori.
L'altezza della fresa è importante. Anche la direzione è importante.
Una sbavatura rivolta verso il foglio successivo può perforare il rivestimento durante l'impilamento. Se ogni laminato è orientato nella stessa direzione, le sbavature possono formare un percorso conduttivo ripetuto attraverso la pila. Ecco perché l'ispezione delle sbavature dovrebbe essere correlata alla manutenzione degli stampi, al ciclo di affilatura, allo spessore del materiale e all'orientamento dell'impilamento.
Un’abitudine utile nella produzione: registrare i dati relativi alle bave per postazione di lavorazione, non solo per lotto. Spesso i difetti sono legati all’attrezzatura.
Esistono due controlli correlati, che non vanno confusi tra loro.
Prove di resistività di isolamento superficiale, spesso associato al metodo di prova Franklin, consente di valutare il rivestimento superficiale di singole strisce o pezzi punzonati in condizioni definite di tensione e pressione. È utile per i controlli sui materiali in entrata e per il controllo di qualità del rivestimento.
Prove di resistenza interlaminare verifica la resistenza tra superfici rivestite adiacenti. Questo si avvicina di più alla domanda effettiva: la corrente può passare da una laminazione all’altra?
Ai fini del controllo della produzione, eseguire le prove in condizioni ripetibili:
Un valore casuale ha un valore limitato. Una tendenza ha valore. Se i valori calano dopo l'applicazione della pressione di accumulo, è possibile che il sistema di isolamento presenti un difetto solo una volta assemblato.
Un megohmetro è utile, ma non come strumento principale per individuare cortocircuiti tra strati.
È più indicato per controlli generali dell'isolamento, come quelli tra nucleo e telaio, tra avvolgimento e terra o sui componenti isolati. È in grado di rilevare percorsi di dispersione di grandi dimensioni. Non è in grado di dimostrare che l'isolamento interlaminare sia integro lungo l'intero stack.
Questo aspetto è importante. Un pacco di lamelle può superare il controllo con il megohmmeter e presentare comunque dei cortocircuiti locali tra le lamelle che generano calore in presenza di eccitazione magnetica.
Usalo. Ma non lasciare che sia lui a prendere la decisione finale.
Il test delle perdite nel nucleo misura la quantità di potenza assorbita dal nucleo in condizioni magnetiche controllate. Se una pila di lamelle presenta percorsi in cortocircuito, le perdite nel nucleo possono aumentare poiché le correnti parassite hanno più spazio per circolare.
Questo test è utile per:
Il test delle perdite nel nucleo indica che la pila sta sprecando energia. Tuttavia, potrebbe non rivelare con esattezza dove si trovi il corto circuito. A tal fine, è opportuno abbinarlo a un’ispezione termica o a una scansione magnetica localizzata.
La termografia è utile perché i cortocircuiti da laminazione spesso si manifestano sotto forma di punti caldi localizzati.
Il nucleo viene eccitato in condizioni controllate, quindi sottoposto a scansione per rilevare eventuali aumenti anomali di temperatura. L’area difettosa solitamente si riscalda più rapidamente rispetto all’acciaio circostante e si manifesta nella stessa posizione quando la prova viene ripetuta.
Fate attenzione alle letture errate. Olio, vernice, flusso d’aria, metallo lucido, nastro adesivo e l’angolazione della telecamera possono distorcere i risultati termici. Un vero guasto dovrebbe ripetersi. Dovrebbe intensificarsi con l’eccitazione. Non dovrebbe scomparire a causa del movimento della telecamera.
Per i nuclei degli statori di motori e generatori di grandi dimensioni, il rilevamento delle imperfezioni dei nuclei elettromagnetici (spesso abbreviato in ELCID) viene utilizzato per individuare guasti all’isolamento interlaminare a bassi livelli di flusso.
Il vantaggio è semplice: permette di individuare le aree sospette senza dover sottoporre il nucleo a una prova di riscaldamento completa. È utile quando una prova a flusso completo risulta difficile, costosa o rischiosa.
Tuttavia, l'interpretazione richiede attenzione. La geometria della fessura, la configurazione del test, le condizioni del nucleo e la tecnica dell'operatore influenzano i risultati. L'ELCID è uno strumento efficace per la localizzazione. Dovrebbe essere utilizzato in combinazione con il giudizio dell'ispettore, non considerato come un semplice pulsante automatico di "superato/non superato".
Una prova del nucleo in ciclo, detta anche prova in ciclo o prova a flusso pieno, magnetizza il nucleo in condizioni più vicine a quelle di esercizio e verifica la presenza di riscaldamenti o perdite anomali.
Questo metodo viene spesso utilizzato per nuclei di statore di grandi dimensioni, macchine riavvolte, verifiche post-riparazione o apparecchiature di importanza critica. Richiede una maggiore potenza, tempi di preparazione più lunghi e controlli di sicurezza più rigorosi rispetto ai metodi a basso flusso.
Utilizzarlo quando la domanda non è semplicemente “c’è un difetto?”, ma “questo nucleo si surriscalderà sotto un carico magnetico reale?”.”
| Metodo | Utilizzo ottimale | I suoi punti di forza | Limitazione principale |
|---|---|---|---|
| Ispezione visiva | Screening rapido | Bave, aloni, ruggine, danni da movimentazione | Tiri corti nascosti e dipendenti dalla pressione |
| Misurazione della sbavatura | Laminati stampati | Usura degli utensili e rischio di scheggiatura | Non conferma il contatto elettrico |
| Prova di superficie di tipo Franklin | Fogli singoli o ritagli | Qualità della superficie del rivestimento | Non è un test a pila completa |
| Prova di resistenza interlaminare | Superfici rivestite adiacenti | Punto debole dell'isolamento tra uno strato e l'altro | Configurazione della sensibilità alla pressione e al contatto |
| Controllo con il megohmetro | Percorsi di isolamento lordi | Guasti tra nucleo e telaio o a terra | Debolezza per i titoli locali del settore della laminazione |
| Test di perdita del nucleo | Pile completate | Perdita magnetica in eccesso | Potrebbe non individuare il guasto |
| Termografia | Nuclei energizzati | Luoghi di interesse locali | Richiede un'eccitazione controllata |
| Test ELCID | Nuclei di statore di grandi dimensioni | Localizzazione dei guasti a basso flusso | Richiede un servizio di interpretariato qualificato |
| Test del ciclo centrale | Nuclei di grandi dimensioni o critici | Riscaldamento in condizioni di flusso elevato | Richiede una configurazione complessa |
I falsi allarmi capitano. Un contatto difettoso della sonda può sembrare un guasto. La polvere va e viene. L’umidità altera le letture. Gli apparecchi possono trarti in inganno.
Un vero pantaloncino da laminazione di solito presenta un motivo:
Quest'ultimo punto è facile da dimenticare. Segnare l'orientamento della pila prima di eseguire il test. Se il guasto segue il componente, il problema è nel componente. Se rimane nel banco di prova, riparare il banco di prova.
La diagnosi è utile. La prevenzione costa meno.
Controllare i seguenti punti del processo:
Un buon sistema è solitamente il risultato di una semplice disciplina. Strumenti affilati. Componenti puliti. Pressione nota. Isolamento verificato. Nessuna approssimazione nascosta nel mezzo.
Per i team addetti agli acquisti, la vera domanda non è: “Questo fornitore è in grado di stampare l’acciaio?”. Molti ne sono capaci.
La domanda migliore è: Possono dimostrare che la pila manterrà l'isolamento interlaminare dopo il taglio, l'impilamento, l'assemblaggio e il controllo finale?
Ponete le seguenti domande relative alla richiesta di preventivo:
| Domanda di revisione contabile | Perché è importante |
|---|---|
| Qual è il limite di altezza della fresa utilizzato per questa geometria di laminazione? | I limiti generici delle frese potrebbero non proteggere i denti stretti o i bordi delle fessure. |
| Come viene controllata la direzione delle sbavature durante l'impilamento? | Le sbavature allineate possono creare percorsi brevi e ripetuti. |
| Quali tipi di rivestimento e quali dati relativi alle prove di isolamento sono disponibili? | È necessario verificare le prestazioni del rivestimento prima del montaggio. |
| Vengono eseguite prove di isolamento superficiale o di resistenza interlaminare? | Questo indica se l'isolamento è stato misurato, anziché ipotizzato. |
| È possibile eseguire prove di perdita nel nucleo sugli stack finiti? | Il risultato finale conta più dell'approvazione su carta. |
| Come vengono verificati gli effetti di saldatura, incollaggio o incastro? | L'unione può generare short dopo che i test precedenti sono stati superati. |
| La lavorazione finale è controllata in modo da evitare la formazione di sbavature metalliche? | La lavorazione può collegare gli strati a livello del foro o del diametro esterno. |
| I rapporti di ispezione sono tracciabili per lotto e fase di processo? | La tracciabilità consente di individuare la causa principale quando si verificano dei guasti. |
È più facile fidarsi di un fornitore in grado di rispondere chiaramente a queste domande. Un fornitore che si limita a dire “abbiamo un controllo qualità” ti sta chiedendo di assumerti il rischio.
A volte.
Le piccole imperfezioni sui bordi possono essere eliminate mediante sbavatura controllata, pulizia accurata, riparazione locale dell’isolamento oppure separando e reisolando le aree interessate. Nei nuclei dello statore di grandi dimensioni, la riparazione locale può comportare la rimozione di ponti conduttivi, la pulizia delle zone danneggiate, l’inserimento di un isolante adeguato e l’esecuzione di nuovi test.
I difetti gravi sono di natura diversa. Il rivestimento bruciato, i danni profondi alla saldatura, la corrosione grave o le tracce di lavorazione che interessano molti strati possono richiedere il riassemblaggio o la sostituzione.
La riparazione non è terminata quando il segno scompare. È terminata quando i test di resistenza, perdita nel nucleo, comportamento termico o di difetti magnetici confermano che il guasto è stato eliminato.
Un cortocircuito tra lamelle è una connessione elettrica involontaria tra lamelle di acciaio adiacenti in un nucleo magnetico. Esso aggira il rivestimento isolante e può aumentare le perdite per correnti parassite.
Tra le cause più comuni figurano le bave da punzonatura, la pressione eccessiva della pila, il calore della saldatura, i residui di lavorazione, la polvere conduttiva, la corrosione e i danni al rivestimento durante la movimentazione.
No. Un cortocircuito tra le lamelle si verifica nell'anima in acciaio. Un cortocircuito nell'avvolgimento si verifica nell'avvolgimento in rame o alluminio. Un cortocircuito tra le lamelle può generare calore che in seguito danneggia l'isolamento dell'avvolgimento, ma si tratta di guasti diversi.
Sì. Un megohmetro è in grado di individuare guasti gravi all’isolamento, ma non è sufficiente per verificare lo stato dell’isolamento interlaminare. Potrebbero comunque rendersi necessarie prove di perdita nel nucleo, termografia, prove ELCID o prove di resistenza interlaminare.
Per i fogli sciolti, eseguire controlli della resistenza di rivestimento e interlaminare. Per le pile finite, eseguire prove di perdita nel nucleo e prove termiche. Per i nuclei dello statore di grandi dimensioni, le prove ELCID e quelle sul circuito del nucleo sono opzioni comuni.
L'ELCID è un metodo a basso flusso utilizzato per individuare imperfezioni nelle barre di anima. Il test a ciclo di anima utilizza un'eccitazione magnetica più elevata per verificare il riscaldamento e le perdite in condizioni più vicine a quelle operative.
Sì. Una sbavatura può perforare il rivestimento isolante e mettere in contatto le lamelle adiacenti. Se entra a far parte di un percorso di corrente circolante, può causare un surriscaldamento localizzato.
Controllare la presenza di bave, i danni al rivestimento, la pressione di impilamento, il calore di giunzione, la contaminazione, la corrosione e la lavorazione successiva all’impilamento. Effettuare i controlli in più fasi del processo, non solo durante l’ispezione finale.
Un corto da laminazione non è solo un piccolo difetto elettrico. È un segnale di processo.
Ti fornisce informazioni relative al taglio, al rivestimento, all’impilamento, alla pressione, all’unione, alla lavorazione meccanica, alla pulizia o allo stoccaggio. A volte più di una.
Il piano di ispezione più rigoroso prevede il controllo della laminazione prima dell'impilamento, della pila dopo la compressione e del nucleo finito sotto eccitazione magnetica. È così che i produttori di statori per motori e nuclei per trasformatori riducono i punti caldi, diminuiscono le perdite nel nucleo ed evitano guasti che si manifestano troppo tardi.
Avete bisogno di pacchetti di laminati di precisione con bave controllate, prestazioni isolanti verificate e ispezione delle perdite nel nucleo? Inviateci il disegno, il tipo di materiale, l'altezza del pacchetto, il metodo di giunzione e i requisiti di collaudo per una revisione tecnica.
Per velocizzare il progetto, è possibile etichettare le pile di laminazione con dettagli quali tolleranza, materiale, finitura superficiale, se è necessario o meno un isolamento ossidato, quantitàe altro ancora.
Italian 
English 
German 
Spanish 
French 
Japanese 
Korean 
Dutch 
Indonesian