Характеристика сварочного трансформатора
Самодельный аппарат для ручной сварки — это просто
Расчет сварочного трансформатора
Сварочные трансформаторы по фазности электрического тока подразделяются на однофазные и трехфазные, а по количеству постов — на однопостовые и многопостовые. Однопостовой трансформатор служит для питания сварочным током одного рабочего места и имеет соответствующую внешнюю характеристику. Многопостовой трансформатор служит для одновременного питания нескольких сварочных дуг сварочных постов и имеет жесткую характеристику. Для создания устойчивого горения сварочной дуги и обеспечения падающей внешней характеристики в сварочную цепь дуги включают дроссель. Для дуговой сварки сварочные трансформаторы подразделяются по конструктивным особенностям на две основные группы: В СССР нашли применение трансформаторы обеих групп, а за последние годы преимущественно трансформаторы в однокорпусном исполнении с развитым магнитным рассеянием и с магнитными шунтами. Трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием. Трансформаторы с отдельным дросселем. Жесткая внешняя характеристика такого трансформатора получается за счет незначительного магнитного рассеяния и малого индуктивного сопротивления обмоток трансформатора. Падающие внешние характеристики создаются дросселем, имеющим большое индуктивное сопротивление. Технические данные трансформаторов СТЭУ и СТЭУ с дросселями приведены в табл. Трансформаторы типа СТН со встроенным дросселем. По этой конструктивной схеме выполнены трансформаторы СТН и СТН для ручной дуговой сварки и трансформаторы с дистанционным управлением ТСД, ТСД, ТСД и ТСД для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом. Технические данные указанных трансформаторов приведены в табл. Схема конструкции трансформатора типа СТН системы академика В. Никитина и его внешние статические характеристики показаны на рис. Магнитное рассеяние и индуктивное сопротивление обмоток 1 и 2 трансформатора невелики, внешняя характеристика жесткая. Падающая характеристика создается за счет реактивиой обмотки 3 , создающей индуктивное сопротивление. Верхняя часть магнитопровода является одновременно и частью сердечника дросселя. Величина сварочного тока регулируется перемещением подвижного пакета 4 винтовым механизмом с помощью рукоятки 5. Несмотря на объединенный магнитопровод, трансформатор и дроссель работают независимо друг от друга. В электротехническом отношении трансформаторы типа СТН не отличаются от трансформаторов с отдельными дросселями типа стэ. Для автоматической и полуавтоматической сварки применяют трансформаторы типа ТСД. Общий вид конструкции трансформатора ТСД и его электрическая схема показаны на рис. Трансформаторы типа ТСД имеют повышенное напряжение холостого хода 78 — 85 в , необходимое для стабильного возбуждения и горения сварочной дуги при автоматической сварке под флюсом. Падающая внешняя характеристика трансформатора создается реактивной обмоткой 4. Трансформатор типа ТСД имеет специальный электропривод для дистанционного регулирования сварочного тока. Для включения приводного синхронного трехфазного электродвигателя ДП с понижающим червячным редуктором служат два магнитных пускателя ПМБ и ПММ, управляемые кнопками. Перемещение подвижной части пакета магнитопровода ограничивается конечными выключателями ВКБ и ВКМ. Трансформаторы снабжены фильтрами для подавления радиопомех. Кроме применения для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом, трансформаторы ТСД и ТСД применяются в качестве источника питания для термической обработки сварных соединений из легированных и низколегированных сталей. Трансформаторы с развитым магнитным рассеянием. Трансформаторы типа ТС и ТСК представляют собой передвижные понижающие трансформаторы стержневого типа с повышенной индуктивностью рассеяния. Они предназначены для ручной дуговой сварки и наплавки, могут применяться для сварки под флюсом тонкими проволоками. В трансформаторах типа ТСК параллельно первичной обмотке подключен конденсатор для повышения коэффициента мощности. Трансформаторы типа ТС, ТСК не имеют подвижных сердечников, склонных к вибрации, поэтому они работают почти бесшумно. Регулирование сварочного тока осуществляется изменением расстояния между подвижной I и неподвижной II катушками рис. При удалении подвижной катушки от неподвижной увеличиваются магнитные потоки рассеяния и индуктивное сопротивление обмоток. Каждому положению подвижной катушки соответствует своя внешняя характеристика. Чем дальше находятся друг от друга катушки, тем большее число магнитных силовых линий будет замыкаться через воздушные пространства, не захватывая второй обмотки, и тем круче будет внешняя характеристика. Напряжение холостого хода в трансформаторах этого типа при сдвинутых катушках на 1,5 — 2 в больше номинального значения 60 — 65 в. Конструкция трансформатора ТС и внешние вольт-амперные характеристики показаны на рис. Технические данные трансформаторов ТС и ТСК приведены в табл. Трансформаторы с магнитными шунтами типа СТАН, ОСТА и СТШ. Разработанные Институтом электросварки имени Е. Патона сварочные трансформаторы типа СТШ А имеют высокие эксплуатационные показатели и большой срок службы по сравнению с трансформаторами типа ТС, ТСК, ТД. Трансформатор СТШ стержневого типа, однофазный, выполнен в однокорпусном исполнении и предназначен для питания электрической сварочной дуги переменным током частотой 50 гц при ручной дуговой сварке, резке и наплавке металлов. Магнитопровод сердечник трансформатора изготовляется из электротехнической стали Э42 толщиной 0,5 мм. Стальные листы соединяют изолированными шпильками. Катушки первичной обмотки трансформатора выполнены из изолированного алюминиевого провода прямоугольного сечения, а вторичной — из голой алюминиевой шины, между витками которой прокладывают асбестовые прокладки, предназначенные для изоляции витков от короткого замыкания. Регулятор тока состоит из двух подвижных магнитных шунтов, расположенных в окне магнитопровода. Вращением винта по часовой стрелке шунты раздвигаются, а против часовой — сдвигаются, происходит плавное регулирование сварочного тока. Чем меньше расстояние между шунтами, тем меньше сварочный ток, и наоборот. Шунты изготовляют из той же электротехнической стали, что и мапштопровод. Для снижения помех радиоприемным устройствам, возникающих при сварке, применяют емкостный фильтр из двух конденсаторов типа КБГ-И. Конденсаторы смонтированы на стороне высокого напряжения. В настоящее время создан ряд новых переносных источников питания сварочной дуги переменным током — малогабаритные трансформаторы. Примерами таких трансформаторов являются, например, монтажные трансформаторы ТМП, ТСП 1 и ТСП Монтажный трансформатор ТМП предназначен для питания сварочной дуги при однопостовой дуговой сварке на монтажных, строительных и ремонтных работах. Трансформатор обеспечивает крутопадающую внешнюю характеристику с отношением тока короткого замыкания к току номинального рабочего режима 1,2 — 1,3 и ступенчатое регулирование сварочного тока, что позволяет выполнять сварку электродами диаметром 3, 4 и 5 мм. Он однокорпусной, имеет малый вес и удобен для транспортирования. Трансформатор ТМП имеет разделенные обмотки, что позволяет получать значительное индуктивное сопротивление для создания падающих внешних характеристик. Магнитопровод стержневого типа набирается из холоднокатаной текстурированной стали Э, Э, Э толщиной 0,35 — 0,5 мм. Электрическая схема трансформатора приведена на рис. Первичная обмотка состоит из двух катушек одинакового размера, полностью размещенных на одном стержне магнитопровода. Вторичная обмотка также состоит из двух катушек, из которых одна — основная — размещается на стержне магнитопровода вместе с первичной обмоткой, а вторая — реактивная — имеет три отпайки и размещается на другом стержне магнитопровода. Реактивная вторичная обмотка значительно удалена от первичной обмотки и имеет большие потоки рассеяния, определяющие повышенное индуктивное ее сопротивление. Величина сварочного тока регулируется переключением числа витков реактивной обмотки. Такое регулирование тока позволяет увеличить напряжение холостого хода при малых токах, обеспечивая условия для устойчивого горения сварочной дуги. Первичную обмотку выполняют из медного провода с изоляцией, а вторичную обмотку наматывают шинкой. Магнитопровод с обмотками размещается на тележке с двумя колесами. Для сварки в монтажных условиях электродами диаметром 3 и 4 мм применяют облегченный трансформатор ТСП Трансформатор рассчитан на кратковременную работу при коэффициенте загрузки поста менее 0,5 и электродах диаметром до 4 мм. Электрическая схема и внешние характеристики такого трансформатора показаны на рис. Вследствие большого расстояния между первичной обмоткой А и вторичной обмоткой Б образуются значительные потоки магнитного рассеяния. Падение напряжения за счет индуктивного сопротивления обмоток обеспечивает крутопадающие внешние характеристики. Регулирование сварочного тока ступенчатое, как и у сварочного трансформатора ТМП. Для уменьшения веса конструкция трансформатора выполнена из высококачественных материалов — магнитопровод — из холоднокатаной стали, а обмотки — из алюминиевых проводов с теплостойкой стеклянной изоляцией. Технические данные трансформатора ТСП-1 приведены в табл. Для сварки в монтажных условиях выпускаются также малогабаритные облегченные сварочные трансформаторы СТШ с плавным регулированием сварочного тока, разработанные Институтом электросварки имени Е. Патона, и ТСП-2, разработанные Всесоюзным научно-исследовательским институтом электросварочного оборудования. Основные технические данные этих трансформаторов приведены в табл. Для выполнения сварочных работ на различной высоте в монтажных условиях создан специальный сварочный трансформатор ТД на салазках, оборудованный дистанционным регулированием сварочного тока непосредственно с рабочего места электросварщика. Основные технические данные такого трансформатора в сравнении с трансформатором ТС приведены в табл. Таблица 23 Технические характеристики сварочных трансформаторов Продолжение табл. Таблица 24 Технические характнристики трансформаторов СТШ и ТСП-2 Параметры.
Принцип действия сварочного трансформатора состоит в том, что его нагрузка непостоянна. При заданной мощности габариты и масса сварочного трансформатора будут минимальны, если индукция в его магнито-проводе достигает максимально-допустимого для выбранного материала значения. Но самодеятельный конструктор обычно не знает этой величины, так как имеет дело с электротехнической сталью неизвестной марки. Чтобы избежать неожиданностей, индукцию обычно занижают, что приводит к неоправданному увеличению размеров трансформатора. Как определить магнитные характеристики трансформаторной стали? Воспользовавшись приводимой ниже методикой, можно определить магнитные характеристики любой трансформаторной стали, имеющейся в распоряжении. Из этой стали собирают "экспериментальный" магнитопровод сечением Далее по схеме, показанной на рис. Т1 — лабораторный регулируемый автотрансформатор ЛАТР ; L1 - обмотка на "экспериментальном" магнитопроводе. Габаритная мощность понижающего трансформатора Т2 — не менее 63 ВА, коэффициент трансформации — Гц; S — площадь сечения "экспериментального" магнитопровода, см ; w -число витков его обмотки. Из полученного графика находят, как показано на рисунке, индукцию насыщения B s , максимальную индукцию В т и максимальную напряженность переменного магнитного поля H m. Габаритная мощность сварочного трансформатора. По известной формуле определяем произведение площади сечения магнитопровода S M на площадь его окна S o: Для стержневых трансформаторов рекомендованы [6] следующие соотношения размеров см. Как первичную, так и вторичную обмотки сварочного трансформатора стержневой конструкции обычно делят на две одинаковые части, размещая их на двух кернах магнитопровода. Каждая из последовательно соединенных частей первичной обмотки — витков провода диаметром не менее 2,65 мм. Если же части первичной катушки предполагают соединять параллельно, каждая должна содержать по витков провода вдвое меньшего сечения — диаметром не менее 1,88 мм. Аналогичным образом делят на две части и вторичную обмотку. Если обмотки выполняют цилиндрическими, для получения падающей нагрузочной характеристики трансформатора последовательно со вторичной следует включить резистор сопротивлением 0, Для трансформатора с дисковыми обмотками этот резистор не потребуется. К сожалению, точный расчет индуктивности рассеяния такого трансформатора практически невозможен, так как она зависит даже от расположения близлежащих металлических предметов. На практике расчет ведут методом последовательных приближений с корректировкой моточных и конструктивных данных трансформатора по результатам испытаний изготовленных образцов. Подробную методику можно найти в [7]. В любительских условиях трудно изготовить сварочный трансформатор с подвижными для регулировки тока обмотками. Чтобы получить несколько фиксированных значений тока, делают вторичную обмотку с отводами. Более точную регулировку в сторону уменьшения тока производят, добавляя в цепь своеобразную катушку индуктивности укладывая сварочный кабель в бухту. Прежде чем приступить к изготовлению рассчитанного трансформатора, целесообразно убедиться, что его обмотки разместятся в окне магнитопро-вода с учетом необходимых технологических зазоров, толщины материала, из которого изготовлен каркас, и других факторов. Размеры с и h см. Следует предусмотреть место для меж-слойной и межобмоточной изоляции. Наиболее удачный вариант не всегда получают с первой попытки, зачастую приходится неоднократно и довольно существенно корректировать ширину и высоту окна магнитопровода. Проектируя цилиндрические обмотки, необходимо оптимальным образом выбрать размеры их секций. Обычно для вторичной обмотки, намотанной толстым проводом, отводят больше места, чем для первичной. Эскиз конструкции сварочног трансформатора на два значения сварочного тока и А показан на рис. Меньшему току соответствует большее число витков вторичной обмотки. Известно, что напряжение обмотки пропорционально числу ее витков, а индуктивность рассеивания растет пропорционально квадрату их числа. В результате ток уменьшается. Обмотки размещены на двух каркасах из листового стеклотекстолита толщиной 2 мм. Секции первичной и вторичной обмоток на каждом каркасе разделены изолирующей щечкой из того же материала. Отверстия в каркасах для магнитопровода на 1, Это избавляет от проблем при сборке. Чтобы не допустить деформации каркаса, во время намотки его плотно насаживают на деревянную оправку. Каждая из секций — витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,9 мм. Если в наличии имеется провод диаметром 2,7 мм, в секциях можно намотать по витков, но соединить их придется последовательно. Каждый слой провода перед намоткой следующего следует уплотнить легкими ударами деревянного молотка и промазать пропиточным лаком. В качестве межслойной изоляции подойдет прессшпан электрокартон толщиной 0. Для вторичной обмотки автором была применена алюминиевая шина сечением 30 мм 2 5x6 мм. Если имеется шина приблизительно такой же площади поперечного сечения, но другого размера, придется немного изменить ширину секций каркаса, чтобы разместить обмотку. Неизолированную шину перед намоткой следует плотно обмотать киперной лентой или тонкой хлопчатобумажной тканью, предварительно разрезанной на полосы шириной 20 мм. Толщина изоляции — не более 0. Шину укладывают на каркас в два слоя широкой стороной к магнитопроводу. Каждый слой уплотняют легкими ударами деревянного молотка и обильно промазывают пропиточным лаком. Изготовленные катушки следует просушить. Температура и продолжительность сушки зависят от марки пропиточного лака. Магнитопровод сварочного трансформатора набран из пластин холоднокатаной трансформаторной стали толщиной 0. В отличие от почти черной горячекатаной стали поверхность листа холоднокатаной — белая. Можно воспользоваться листовой сталью из магни-топроводов вышедших из строя трансформаторов, устанавливаемых на трансформаторных подстанциях. Сталь желательно испытать по методике, о которой рассказано выше. Если полученное опытным путем значение максимальной индукции В т значительно отличается от принятого при расчете 1,42Тл , последний придется повторить и учесть результаты при изготовлении трансформатора. Стальные листы рубят в направлении проката на полосы шириной 40 мм, которые разрезают на пластины длиной и мм. Заусенцы удаляют надфилем или напильником с мелкой насечкой. Магнитопровод собирают "вперекрышку" с возможно меньшими зазорами на стыках пластин. Готовый сварочный трансформатор помещают в защитный кожух из немагнитного материала, например, алюминия. В кожухе обязательно делают вентиляционные отверстия. К сети В трансформатор подключают кабелем с медными силовыми жилами сечением не менее 6 мм 2 и заземляющим проводом , который соединяют с магнитопро-водом трансформатора и его защитным кожухом. Сетевая розетка должна быть трехконтактной третий — заземлен , рассчитанной на ток не менее 63 А. Выводы вторичных обмоток надежно соединяют с резьбовыми латунными шпильками диаметром В качестве сварочных пригодны мягкие медные провода сечением Электроды для сварки в случае отсутствия готовых можно сделать самостоятельно, воспользовавшись, например, рекомендациями из [8]. Обмазку готовят из г мела и г жидкого стекла, разведя их стаканом воды. Этого количества хватит на — электродов. Подготовленные отрезки проволоки погружают в обмазку почти на всю длину, оставляя непокрытыми только концы длиной приблизительно 20 мм, вынимают и сушат при температуре Такие электроды пригодны для сварки как переменным, так и постоянным током. Разумеется, они могут служить лишь временной альтернативой выпущенным промышленным способом. Для выполнения ответственных работ ими пользоваться не стоит. Трансформаторы для электродуговой сварки. Расчет электромагнитных элементов источников вторичного электропитания. Радио и связь, Расчет сварочного трансформатора Принцип действия сварочного трансформатора состоит в том, что его нагрузка непостоянна. Расчет сварочного трансформатора Далее по схеме, показанной на рис.
Что делать для роста члена
Железная скамейка своими руками
Правила продажи возврата и обмена товаров
Как максимально сжать файлы
Причины не иметь детей