常用废旧磁性元件的热拆卸法

发表于 讨论求助 2023-06-30 10:28:43

可编程逻辑控制器

  拆卸改装旧的磁性元件是经常遇到的事,常见的磁性元件主要有低频时使用的合金系硅钢片之类,这类材料强度高,坚固不易损坏,但在常温冷拆卸时非常费时费力。另外还有一类适合高频条件环境使用的铁氧体等磁芯类,这类材料有一个很大的特点是质体坚硬,但在受不大的外力之后非常容易破碎。本文就旧磁性元件的拆卸介绍一下经过多次测试和试验,总结出来一种快速热拆卸方法供大家参考。这种方法操作简单,用时短很奏效,所用原件很常用,拆卸组件时成功率很高,特别是铁心类感觉非常轻松。

  一、高频磁芯拆卸过程

  1、旧元件高频磁芯加热电路

  高频磁性元件制作完成之后,一般都要进行绝缘浸漆和磁组件的胶黏端面加固处理。在热处理之前,首先用刚性小刀片,将磁组件连接点以及和骨架连接部分的漆和固定胶清理干净。少数的浸漆及固定胶质量较好,具有较高的强度,必要时用微型钻将骨架与磁体连接的部分清理掉,可以减少拆卸时损坏磁芯的机会,待这些工作完成之后可进行下面的处理过程。

  2、高频磁芯加热电路原理

  高频磁芯加热电路如图1非隔离电源所示。在实际拆卸时大多需要拆卸的一般为ee、ei、etd和rm等类,少数是p型罐类磁芯,环形一般不需要拆卸。这些磁芯常见尺寸相当于ee13尺寸大小,大的相当于ee75、ee110尺寸。ee128大尺寸很少遇到,特大的一般更少用。其中相当于ee75尺寸及以下的中型磁芯使用较多。

图1 高频磁芯加热电路

  加热原理是利用电流流过磁体之后电流的热效应直接在磁体内发热,使固定胶体软化来拆卸的。经过对数百只各类高频磁性元件测试,国内外电源主变压器表面电阻用万用表测试阻值在5kn-lookω之间。阻值较高的磁芯一般工作频率相对较高,阻值低的使用频率相对较低,其中大多数阻值主要集中在5kω-50kω。由于阻值较高,分布电阻数值范围广,加热时需用较高电压才能提供足够的电流加热功率。实际试验表明磁芯的拆卸加热功率不可太大,经多方实验一般应控制在几w_15w加热功率之内,直接较高电压供电。由于磁芯随加热进程进行,阻值急剧下降,一般的50kω常温磁芯在热态拆卸时阻值可降低至500ω,阻值相差100倍。

  如果功率不受控制,结束时易造成磁芯局部过热膨胀不均以致拆卸时破碎。加热装置要有高阻值时小电流下的高电压,低阻值时大电流的低电压的要求,才能对功率进行限制。上图的电路就具有这样的功能,并且不怕短路。

  二极管d1、d2,电容co.cl组成小电流输出时的倍压整流电路,可将ac220v交流电压在空载时升至约600v.电阻rl、r2是泄放电阻,可将co.cl里面储存的电荷在停止加热时泄放掉,开关k可进行大小磁芯选择的功率范围转换,断开时可对体积较小的磁芯加热,以防功率过大急速加热造成局部过热损坏磁芯。一般用于加热fe20短时间的小型高频磁芯,对于ee20以上磁芯可将开关闭合。由于滤波电容加大提升了加热功率,输出电压是随负载变动的。

  当初始加热时如果磁芯属于高阻值电阻比如50kω以上的较高值,即使负载较轻并且电流小,由于输出端的虎夹电压施加于磁芯可达600v左右,可保持加热有足够的功率不致过小约3w以上。随着磁芯温升磁芯电阻快速下降,由于倍压电容较小储电较少,虽然电流增大很多负载电压仍下降很快,此时原来的电容滤波作用逐渐向功率限制的方向过渡,负载阻值降到一定程度开始反向充电,功率增幅不是很大,保持基本均匀加热状态。当温升至阶段,阻值下降到lkω之内时,负载电压已经下降到数10v.即保持加热功率大约10w左右。这时原来的升压电路已经从升压滤波方式等效成电容限流并有足够功率输出的限制电路,即使负载由于偶然短路也不会损坏。

  虎夹一般准备两套,端部虎牙需要去掉打磨平整。较小的一套为小磁芯夹持使用准备,大的虎夹可拆卸体积较大的磁芯。虎夹的选择夹持力量不可过大,要适中,否则容易在拆卸虎夹时,破坏磁芯。

  (1)浸漆和固定胶被清理干净,待这些工作完成之后进行f面的过程。

  (2)清理完毕后先测试磁芯表面电阻,看磁芯是否为高频磁芯类别,如果电阻几乎为零,一般为硅钢片类叠片,用后面的加热法进行拆卸。

  随后观察磁芯大小,如果属于较小体积磁芯,可关闭并接的大功率开关k,选择较小功率加热,并换上小虎夹。如果是中型个头或略大一些的磁芯,选择k开关闭合功率较大加热方式进行。

  虎夹夹持时力度要轻,小磁芯可选择在其耐夹持力的端部,在此位置强度比较高,侧面容易破碎。较大一些的磁芯应选择可以在方便的地方进行夹持,仍然保持力度要轻。

  (3)在全部接好后通电,如果有万用表可以测试虎夹端电压。观察加热过程,开始电压比较高,随后随温度升高快速下降,一般进入几十伏范围之后温度大多已升至100度以上。继续加热两分钟,断掉电源,用手快速轻触磁体,感觉一下温度,一般非常烫手时加热片刻然后断掉电源,带上双层手套试拆看能否拆下。如果还比较结实可继续加热,大多此时可以很轻松拆卸。

  对于内部连接处浸漆多比较坚固的不可硬来,可重新夹持好延长加热时间,直到里面的绝缘漆软化。断电后慢慢松动可能先拆掉一个组件,剩余一个用同样的方法再加热片刻,由于绝缘漆基本上已经软化,轻轻松动即可拆卸掉。如果万一不小心拆碎部分磁芯,可在降温后用502粘胶吻合端口,一般半分钟即可处理完毕,基本不影响使用强度。

  这种加热方式成本比较低,经多次试验成功率比较高,反复拆卸几次即可很快掌握火候和力度。缺点是上面电路和市电直接相通,操作时必须注意安全。要掌握适当的安全操作规范,如果有隔离变压器当然更好,只是成本要高些。

  二、普通电源变压器类磁性部件的拆卸

  硅钢片类变压器、电感、驱动器等属于合金类材料,具有较低的电阻值,拆卸时可利用低电阻值大电流流过时,产生的热效应快速加热,效果非常好,如图2所示。选择300w的环形电源变压器不用改动其他绕组,直接在线圈外面用φ30mm2~50mm2的绝缘铜线绕制,也可用较细的多股铜线绕剖,只要面积达到即可。绕制完毕后直接引出外留φ30公分-50公分做引线端,在端部去掉绝缘器之后套上绝缘软套管变压器部分固定,端部直接做好上锡,冷轧在两块长5公分。宽两公分的薄铜板上。铜板厚度一般不要太厚,一毫米以下,一方面重量轻、方便,另有一定电阻也可防止电流过大,铜板不需取面积很大,对于大个头变压器如果铜板面积过大,体电阻过小会降低效率引起铜线发热。

图2

  取两块胶木绝缘板做固定铜板变压器的固定端面绝缘板。将绝缘板、铜板、变压器按照从外向内的对称顺序,将变压器固定在虎头钳子上,夹持的力度合适牢固即可,如图3所示。夹持状态时可根据变压器体积大小让变压器在虎口上部露出少许硅钢叠片,以便加热好后对外层的快速拆卸,大变压器和铜板接触面积较小不影响加热。准备就绪后接通电源加热,一边加热一边用手轻触变压器铁心温度,几分钟后100w个头变压器会升温至100℃以上,用平头起子将外面的磁性叠片与骨架接触处轻敲试拆,如果觉得温度还不够可再稍加热拆卸即可很轻松地逐片将上部拆卸完。卸下变压器后再戴上手套在热状态快速将其余部分拆卸。

图3

  大多数人可能缺乏工具,一般没有虎头钳子,方法也很简单,可选择较厚的胶木绝缘板或结实适当厚度木板,根据自己的情况在适当的位置用长螺丝固定做一个合适的变压器固定可调节支架,起到模仿虎头钳子的作用就行。

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