О компанииПрайсыКак нас найтиОбратная связь



ПОИСК
Статьи
Книги
Видео





654000, г. Новокузнецк, ул. Ярославская, 21, тел. (3843) 52-88-45, 52-87-14, 8-905-904-99-11

up
Главная » Статьи » Источники питания » Сварочные трансформаторы

Сварочный трансформатор. Практический справочник

Источник питания, работающий от переменного тока и предназначенный для ручной дуговой сварки, автоматиче­ской сварки под флюсом и электрошлаковой сварки, называ­ется сварочным трансформатором. Это устройство представ­ляет собой статический электромагнитный аппарат, основная функция которого — преобразование имеющегося в электри­ческой цепи напряжения (220 или 380 В) в более низкое на­пряжение вторичной электрической цепи, необходимое для возбуждения сварочной дуги и обеспечения ее горения.

Энер­гия в трансформаторе преобразуется за счет переменного магнитного поля и использования необходимого количества витков в первичной и вторичной обмотках, расположенных на магнитопроводе. Так называется сердечник, выполненный из трансформаторной стали (из нее изготавливаются различ­ные электрические изделия, которые в процессе эксплуата­ции попеременно на- и размагничиваются), которая является тонколистовой, низкоуглеродистой и отличается повышен­ным содержанием кремния (не более 4%) и малым количест­вом вредных примесей — фосфора и серы (не более 0,02%). Ее магнитопроницаемость определяет и вес устройства. Если магнитные свойства стали максимальны и магнитный поток протекает через нее с наименьшими потерями, то количество стали, необходимое для аппарата, значительно снижается.

В основе действия всех сварочных трансформаторов, применяе­мых для сварочных работ, лежит принцип электромагнит­ной индукции, т.е. переменный по направлению (с частотой тока) магнитный поток на магнитопроводе, образовавшийся от действия переменного тока первичной обмотки, пересека­ет витки вторичной обмотки трансформатора, после чего со­гласно закону электромагнитной индукции возбуждает в ней напряжение (ЭДС). Пока вторичная (сварочная) цепь не будет замкнута, тока в ней (кроме напряжения) не будет.

Сварочный ток регулируется благодаря изменению ве­личины либо индуктивного сопротивления, либо вторичного напряжения холостого хода трансформатора, что осущест­вляется посредством секционирования числа витков первич­ной или вторичной обмотки. Это обеспечивает ступенчатое регулирование тока.

Главный минус всех сварочных трансформаторов — низ­кий коэффициент мощности cos ф, что объясняется конструк­цией трансформатора, в котором падающая вольт-амперная характеристика порождается высокой индуктивностью сварочной цепи. Для стабильного возбуждения сварочной дуги требуется напряжение холостого хода трансформатора на уровне 65 В, в то время как напряжение сварочной цепи составляет 20-30 В. Вследствие возникшего индуктивного сопротивления потери мощности возрастают. Поэтому коэф­фициент мощности cos ф сварочных трансформаторов дол­жен составлять 0,4-0,5.

Сварочные трансформаторы на основании различных показателей классифицируются следующим образом:

1. по количеству обслуживаемых рабочих мест на:
  •  однопостовые, рассчитанные на одно рабочее место, поэтому обладают соответствующей вольт-амперной характе­ристикой;
  • многопостовые, предназначенные для одновременно­го обслуживания нескольких рабочих мест. Они имеют жёсткую характеристику, но благодаря включению в электрическую цепь дросселя создается падающая внешняя характеристика, обеспечивающая стабильное горение сварочной дуги;
2. по фазности на:
  • однофазные.
  • трехфазные.
3.  по конструкции на устройства:
     а) с нормальным магнитным рассеянием и отдельной ре­активной (дроссельной) обмоткой, которая последовательно включается в сварочную цепь. Дроссель может заключаться в отдельный корпус или выполняться на общем сердечнике (рис. 18).

сварочный трасформатор
сварочный трансформатор
Рис. 18 (а). Электрическая схема трансформатора с дросселем: а — в отдельном корпусе; 1 — реактивная катушка; 2 — зазор в регуляторе
Рис. 18 (б). Электрическая схема трансформатора с дросселем: б — на общем сердечнике; 1 — реактивная катушка; 2 — зазор в регуляторе

Падающая характеристика и регулировка сварочного тока происходят за счет электродвижущей силы (ЭДС) само­индукции, которая возникает в обмотке дросселя исключительно при наличии в ней сварочного тока. Составная часть магнитопровода дроссельной катушки — подвижной пакет, который, в свою очередь, является частью магнитопровода дросселя. От величины зазора в магнитном пакете зависит величина магнитного потока в данном магнитопроводе: он тем больше, чем меньше зазор, и наоборот. Величина маг­нитного потока определяет величину индуктированной ЭДС самоиндукции. Последняя постоянно направлена навстре­чу движению сварочного тока в цепи, который бывает тем меньше, чем больше ЭДС. Максимальная же величина ЭДС самоиндукции наблюдается при минимальном зазоре в под­вижном пакете магнитопровода. Если зазор большой, то маг­нитный поток и ЭДС будут наименьшими, поэтому сварочный ток будет максимальным, ведь при прохождении по провод­нику на его пути нет препятствий.

Благодаря описанным явлениям величина тока плавно регулируется, что и обеспечивает падающую характеристику источника тока и точно настроенный режим сварки.

Подобная схема была распространена приблизительно до 1967 года и хорошо работала, хотя не была лишена недос­татков: трансформаторы, например, весили достаточно мно­го, вследствие потерь отмечалось падение КПД, а также уве­личивался расход цветных металлов. Сейчас трансформаторы с дросселем в отдельном кор­пусе сняты с производства и заменены устройствами в одно- корпусном варианте, например трансформаторы типа ТСД и СТН (рис. 19) с аналогичным принципом действия;

б) с развитым магнитным рассеянием. При увеличенных магнитных потоках во вторичной обмотке трансформатора возникает реактивная ЭДС. Трансформаторы данной группы неоднородны и подразделяются на конструкции:

 
с магнитными шунтами, например СТАН-О, ОСТА- 350 и др. Несмотря на то что они надежны и удобны в при­менении, они уже не выпускаются, так как весьма неэко­номичны (приводят к повышенному расходованию металла и электроэнергии);

— с подвижной катушкой (марок ТД, ТДМ и др.) (рис. 20), производство которых поставлено на поток. Они отличаются хорошей динамикой, плавным регулированием и способно­стью удерживать ток на заданном уровне.

сварочный аппарат
сварочные аппараты
Рис. 19. Электрическая схема трансформатора типа СТН: 1 — первичная обмотка; 2 — вторичная обмотка; 3 — обмотка дросселя; 4 — подвижной пакет магнитопровода; 5 — рукоятка; 6 — магнитопровод
Рис. 20. Электрическая схема трансформатора с подвижными катушками: 1 — магнитопровод; 2 — вторичная обмотка; 3 — первичная обмотка; 4 — конденсатор

Данные трансформаторы бывают однофазными, стерж­невого типа, отличаются увеличенной индуктивностью рассея­ния. Конструктивно они устроены следующим образом: катуш­ки первичной обмотки зафиксированы, а катушки вторичной обмотки, напротив, являются подвижными. Регулирование сварочного тока осуществляется путем изменения промежут­ка (для этого предназначается рукоятка) между обмотками: при минимальном расстоянии ток возрастает (рукоятка пово­рачивается по часовой стрелке), а при максимальном рассто­янии он снижается. У трансформатора имеется специальный конденсатор (фильтр), который устраняет радиопомехи, неиз­бежные при сварочных работах.

Сварочный трансформатор типа ТСК-500 показан на рис. 21;

Сварочный трансформатор
сварочные трансформаторы
Рис. 21. Схема сварочного трансформатора ТСК-500: а — конструктивная; б — электрическая; 1 — зажимы для сетевых проводов; 2 — магнитопровод; 3 — рукоятка регулировки тока; 4 — зажимы для сварочных проводов; 5 — ходовой винт; 6 — катушка вторичной обмотки; 7 — катушка первичной обмотки; 8 — конденсатор

в) с жесткой характеристикой.
Такие трансформаторы используются при электрошлаковой сварки (при ней дуго­вого процесса практически нет, а сварка возможна за счет высокой температуры расплавленного шлака, которая дохо­дит до 2000° С, и прохождения через него тока) и рассчитаны на ток 1000-3000 А. Модели бывают одно- (ТШС-1000-1, ТШС-3000-1) и трехфазными (ТШС-1000-3, ТШС-3000-3, ТШС-600-3). Для регулирования напряжения во вторичной электрической цепи предназначаются секционные первич­ные и вторичные обмотки. С помощью контроллера, работа­ющего от электродвигателя и управляющегося дистанционно, осуществляется переключение витков первичной обмотки, за которым следует изменение вторичного напряжения в сва­рочной цепи. Для переключения витков вторичной обмотки производится перестановка перемычек.

 Для сравнения трансформаторы различных марок пред­ставлены в табл. 11.

Таблица 11. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВАРОЧНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ РАЗЛИЧНЫХ МАРОК

Параметры
Марка трансформатора

ТС-500 ТСК-300 ТД-500 ТСД- 2000-2
Номинальный сварочный ток 500д 300д 500д 2000д
Пределы регулирования тока 165-
650д
110-
385д
85-
720А
800-
2200д
Номинальное напряжение 30 в 30 в 30 в 53 в
Напряжение холостого хода 608 63 в 60-
76 в
77-85 в
Напряжение сети 220,
380 в
380 в 220,
380 в
380 в
Номинальный режим работы (ПР) 65% 65% 60% 65%
Номинальная мощность 32кВА 20 кВА 32 кВА 180 кВА
кпд 85% 84% - 89%
Коэффициент мощности (cos <р) 0,53 0,73 0,53 0,64
Габариты:
-длина;
- ширина;
- высота
840мм 575 мм
1060 мм
760 мм
520 мм
970 мм
570мм 720мм 835 мм 1050 мм 900мм 1300 мм
Масса 250 кг 215 кг 210 кг 760 кг


Для автоматической сварки под флюсом применяются трансформаторы марокТДФ-1001 и ТДФ-1601, характеристи­ка параметров одного из которых представлена в табл. 12.

Таблица 12 ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СВАРОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ТДФ-1001

Параметры Показатели
Номинальное первичное напряжение 220 или 380 в
Частота 50 Гц
Вторичное напряжение холостого хода:
  
- при минимальном сварочном токе;
  
- при максимальном сварочном токе.
68В
71 в
Условное номинальное рабочее напряжение 44В
Вторичное напряжение в зависимости от величины сварочного тока = 20 +
0,04 lсв
Номинальный сварочный ток 1000А
Пределы регулирования сварочного тока:  
  - на стадии малых токов; 400-700 А
  - на стадии больших токов 700-1200А
Ток в первичной обмотке: 360 В
  - при расчете трансформатора на 220 В
  - при расчете трансформатора на 380 В
220 В
Отношение продолжительности рабочего периода к продолжительности цикла (П8) 100%
Потребляемая мощность 82 кВА
кпд 87%
Масса 740 кг

Для обеспечения эффективной и бесперебойной работы трансформаторов их необходимо правильно эксплуатиро­вать. Перед этим надо внимательно осмотреть и заземлить устройство, проконтролировать обмотки на предмет обрыва и проверить изоляцию обмоток от корпуса, а при обнаруже­нии механических повреждений устранить их.

Если предполагается вести работы на открытом воздухе, следует позаботиться о защите трансформатора от осадков, поскольку отсыревшая изоляция может быть пробита. Тогда замыкания между витками не избежать.

Во время работы нельзя допускать перегрева транс­форматора, что негативно отразится на состоянии изоля­ции обмоток. Для недопущения этого не следует размещать трансформатор рядом с источниками тепла. Кроме того, надо регулярно очищать контакты от грязи, которая может препят­ствовать охлаждению рабочих частей устройства.






Категория: Сварочные трансформаторы | Добавил: Виктор (12.02.2013)
Просмотров: 20256 | Теги: сварочные трансформаторы | Рейтинг: 5.0/1

Кирея © 2011. Разработка сайтов в Новокузнецке. 8-913-40-30-50-1, 8-904-572-40-43, www.kireya.ru

Сварочные материалы: сварочные электроды, сварочные прутки, сварочные флюсы, маски сварочные. Гвозди строительные.
Сварочные материалы: сварочные электроды, сварочные прутки, сварочные флюсы, маски сварочные. Гвозди строительные.
Качество продукции гарантировано ведущими российскими производителями: ОАО «ЛЭЗ», ОАО «ММК-МЕТИЗ», ЗАО «Электродсервис»,
ОАО «Спецэлектрод», ЗАО «ЭСАБ-СВЕЛ», ОАО
«СЭЗ», ОАО «ЗСМК» UTP, Castolin, Sabaros, ESAB, Lincoln Electric, Capilla, Askaynak ...

Используются технологии uCoz654000, г. Новокузнецк, ул. Ярославская, 21, тел. (3843) 52-88-45, 52-87-14, 8-905-904-99-11

Яндекс.Метрика
города Новокузнецк, Кемерово Бесплатные объявления Казахстана - Freeads.kz