Принцип работы сварочного трансформатора: Принцип действия сварочного трансформатора

Содержание

Устройство и принцип работы сварочного трансформатора

Array
(
    [TAGS] => 
    [~TAGS] => 
    [ID] => 107962
    [~ID] => 107962
    [NAME] => Устройство и принцип работы сварочного трансформатора
    [~NAME] => Устройство и принцип работы сварочного трансформатора
    [IBLOCK_ID] => 1
    [~IBLOCK_ID] => 1
    [IBLOCK_SECTION_ID] => 115
    [~IBLOCK_SECTION_ID] => 115
    [DETAIL_TEXT] => 

Сварочный трансформатор – одно из самых надежных и простых сварочных устройств. В статье расскажем о его устройстве, принципе работы, что стоит знать перед покупкой трансформаторного аппарата и на какие модели обратить внимание.

Тот, кто имеет свой дом, знает, как часто приходится заниматься ремонтом, что-то конструировать или строить. Поэтому в хозяйстве обязательно должны быть различные инструменты. Нередко приходится выполнять операции с металлом: отрезать, соединять его. Иногда можно обойтись простыми скрутками, болтовыми соединениями, но в некоторых случаях единственным вариантам остается сварка. Самый простой способ в этом случае – электродуговая сварка, а самый доступный и надежный аппарат – это сварочный трансформатор. Трансформаторный агрегат хорош тем, что работает от любой розетки, где имеется стандартное переменное напряжение, а внутренняя схема сварочника настолько проста, что там абсолютно нечему ломаться.

Виды сварочных трансформаторов

В продаже можно встретить такие сварочные аппараты трансформаторного типа, выпускаемые серийно:

1. Агрегаты с регулированием амплитуды, у которых нормальное магнитное рассеяние, а дроссель имеет воздушный зазор.
2. Сварочники на переменном токе с регулированием амплитуды, у которых увеличенное магнитное рассеяние – обмотки в подвижном состоянии или разнесенные, имеющие реактивный характер, магнит подвижный или шунт, который подмагничивается, со стабилизацией конденсаторной или импульсного типа.

3. Тиристорные модели, где регулируется фаза – стабилизация выполнена по импульсному типу либо методом подпитки.

В первых двух категориях сварочных трансформаторов бытовой или профессиональной комплектации регулировка амплитуды осуществляется за счет изменения трансформаторного сопротивления или при помощи регулировки напряжения, когда холостой ход. Форма однофазного сигнала, а именно синусоида, остается неизменной.

Сварочные трансформаторы-тиристорники имеют в своей схеме фазорегулирование. Основные типы таких агрегатов работают по принципу преобразования синусоиды сигнала в форму, близкую к импульсам разных чередующихся полярностей.

Устройство оборудования

При классическом устройстве сварочного трансформатора с подвижной обмоткой он содержит следующие элементы:

1. Металлический корпус прямоугольной формы, где по всем сторонам имеются продольные отверстия для циркуляции воздуха при охлаждении.

2. Крышку, на которой расположен элемент регулировки сварочного тока.
3. Сам трансформатор с двумя обмотками первичного и вторичного назначения с магнитопроводом или сердечником замкнутой конструкции, регулировочным винтом, по ленточной резьбе которого перемещается ходовая гайка с закрепленной на ней обмоткой.
4. Рукоять, связанную с регулировочным винтом и служащую для управления зазором.
5. Клеммы или зажимы для подключения к сварочному агрегату силовых кабелей с держателем электрода и общей клеммой.

Магнитопровод

Так как магнитопровод в сварочном трансформаторе является одним из главных элементов, следует поговорить о нем отдельно. Основная задача магнитопровода состоит в передаче магнитного поля от первичной обмотки ко вторичной. При этом сам замкнутый сердечник не является элементом, который каким-либо образом может повлиять на силу тока. Материал, из которого он изготовлен, – это сталь электротехническая. Сердечник не имеет цельнометаллической формы, а собран из отдельных пластин, изолированных друг от друга специальным лаком.


Целью объединения пластин в одну группу является способ предотвращения появления в сердечнике токов, противодействующих магнитной индукции и таким образом ослабляющих ее.

Как снизить шумы сварочного трансформатора? При прохождении токов большой величины в обмотках трансформатора за счет сильного магнитного поля пластины сердечника начинают издавать гул. Чтобы его уменьшить, необходимо как можно сильнее стянуть пластины.

Принцип работы сварочного трансформатора

Трансформатор сварочного типа является прибором понижающего типа. Он преобразует высокое напряжение в более низкое. За счет этого увеличивается сила тока во вторичной обмотке, которая способна плавить металл во время сварки. В самом физическом процессе – принципе работы в трансформаторе с подвижной обмоткой – нет ничего сложного:

При подаче на обмотку первичного типа высоковольтного переменного напряжения в ней образуется поток магнитного поля, который имеет переменный характер. Этот магнитный поток пронизывает сердечник. Последний в свою очередь передает поле на вторую обмотку, при этом снижая потери магнитной индукции в пространстве. Магнитная индукция наводит во вторичной обмотке электродвижущую силу (ЭДС), которая заставляет электроны металла перемещаться, то есть получается электрический ток. Так как витков во вторичной обмотке меньше, чем в первичной катушке, напряжение на выходе трансформатора падает, а ток возрастает. При замыкании электрода о заготовку возникает электрическая дуга, которая и переносит частицы металла с электрода на свариваемые детали.

Кроме режима сварки, когда сварочный трансформатор находится под нагрузкой, схема сварочного трансформатора может быть в режиме холостого хода.

Холостой ход

Холостой ход не означает, что нет протекания тока в проводе вторичной катушки. За счет магнитных потоков рассеяния он может возникать. Это не всегда безопасно для сварщика, так как напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора при холостом ходе увеличивается сильнее, нежели под нагрузкой, и можно получить электрический удар.

Чтобы этого избежать, металлический корпус агрегата всегда должен быть заземлен. Также в некоторых моделях сварочных трансформаторов ставят блок защиты от возрастающего тока холостого хода. Включение этого блока происходит сразу по завершении сварочной операции.

Какие характеристики учитывать при покупке

Помните! При покупке сварочного аппарата на базе трансформатора нужно осознавать, что этот прибор хорош своей простотой, но редко можно получить на нем красивый сварной шов. Поэтому недорогие аппараты такого типа подойдут только для бытовых нужд без претензий на профессиональную сварку. Если же брать серьезные трансформаторные агрегаты с системой стабилизации дуги, то они будут прилично стоить и должны себя оправдывать.

Осуществляя выбор сварочного оборудования, смотрят на следующие параметры:

1. Величину сварочного тока, которая у слабых бытовых моделей не более 200 ампер, у полупрофессиональных будет доходить до 300 ампер, у мощных производственных моделей превышает отметку в 300 ампер.
2. Толщину электрода и тип, с которым способен работать аппарат. Для сварки тонкостенных и средних по толщине металла заготовок подойдет сварочник, работающий с 2- и 5-миллиметровыми электродами, для сварки толстых стенок агрегат должен иметь возможность плавить электроды диаметром свыше 5 мм.

3. Мощность потребления и выходная КПД. Более мощные трехфазные агрегаты чаще используют как промышленное оборудование.

Популярные модели

ЗУБР ЗТС-200 – компактный трансформатор, которым можно варить сталь низкоуглеродистой марки. Установка может брать питание как от трехфазной, так и от однофазной сети, что выбирается специальным переключателем. Прибор обеспечивает сварной ток в диапазоне от 60 до 200 ампер, чего достаточно для решения бытовых задач при работе с металлами толщиной не более 6 мм. Во избежание перегрева модель снабжена тепловым предохранителем.


PRORAB FORWARD 180 – дешевый маломощный сварочный трансформатор для работы с чугуном и сталью. На нем применяют электроды диаметром не более 4 мм, мощность сварного тока не превышает 180 ампер. Запитывать устройство можно от 380 и 220 В. Производитель укомплектовал сварочник силовыми проводами с крокодилом и держателем электродов, щитком для защиты лица, щеткой по металлу и удалителем шлака.


ELITECH АС 200Т – сварочный трансформатор полупрофессиональной категории с питанием от сети любого типа. Мощная модель (в пределах 10 кВт), которая рассчитана на продолжительную непрерывную работу с выдачей максимального тока 200 ампер. Допустимо работать тонкими электродами от 1.6 до 4 мм толщины. Пользователи отзываются о сварочнике как об очень неприхотливом устройстве.

Изучите продукт! Самое лучшее при выборе сварочного трансформатора – изучить наиболее удачные технические параметры для такой категории устройств и сопоставить их с параметрами реальных моделей, предлагаемых на рынке.

Варианты самодельных устройств

Необязательно покупать сварочник, можно собрать конструкцию сварочного трансформатора своими руками. Для этого применяют один из следующих способов:

1. Используют старый ЛАТР (автотрансформатор). Самое важное в ЛАТРе – это его мощный сердечник тороидальной формы. Таких магнитопроводов берут два экземпляра и наматывают на каждом кольце по обмотке. Одна будет выполнять роль первички, другая – вторички. Наиболее подходящая модель автотрансформатора для такой переработки – ЛАТР 1М, оригинальная обмотка которого может выдерживать ток до 10 ампер.
2. Применяют магнитопровод от старого электродвижка. То, что можно взять от двигателя для изготовления сварочника, – это его статор. Его нужно только освободить от старой обмотки путем ее удаления из пазов и вынуть из корпуса, разбив или разрезав последний. Пластины сердечника после этого следует скрепить шпильками и намотать поверх него новую обмотку. Лучше для таких операций подходят те магнитопроводы движков, которые имеют большой диаметр и маленькую толщину.

3. Переделывают в сварочный трансформаторы от старых цветных телевизоров типа ТС-310 или ТС-270. Эти сетевые преобразователи удобны тем, что имеют крупные размеры, легко разбирающийся сердечник U-образной формы.

Источник:  wikimetall.ru

[~DETAIL_TEXT] =>

Сварочный трансформатор – одно из самых надежных и простых сварочных устройств. В статье расскажем о его устройстве, принципе работы, что стоит знать перед покупкой трансформаторного аппарата и на какие модели обратить внимание.

Тот, кто имеет свой дом, знает, как часто приходится заниматься ремонтом, что-то конструировать или строить. Поэтому в хозяйстве обязательно должны быть различные инструменты. Нередко приходится выполнять операции с металлом: отрезать, соединять его. Иногда можно обойтись простыми скрутками, болтовыми соединениями, но в некоторых случаях единственным вариантам остается сварка. Самый простой способ в этом случае – электродуговая сварка, а самый доступный и надежный аппарат – это сварочный трансформатор. Трансформаторный агрегат хорош тем, что работает от любой розетки, где имеется стандартное переменное напряжение, а внутренняя схема сварочника настолько проста, что там абсолютно нечему ломаться.

Виды сварочных трансформаторов

В продаже можно встретить такие сварочные аппараты трансформаторного типа, выпускаемые серийно:

1. Агрегаты с регулированием амплитуды, у которых нормальное магнитное рассеяние, а дроссель имеет воздушный зазор.
2. Сварочники на переменном токе с регулированием амплитуды, у которых увеличенное магнитное рассеяние – обмотки в подвижном состоянии или разнесенные, имеющие реактивный характер, магнит подвижный или шунт, который подмагничивается, со стабилизацией конденсаторной или импульсного типа.
3. Тиристорные модели, где регулируется фаза – стабилизация выполнена по импульсному типу либо методом подпитки.

В первых двух категориях сварочных трансформаторов бытовой или профессиональной комплектации регулировка амплитуды осуществляется за счет изменения трансформаторного сопротивления или при помощи регулировки напряжения, когда холостой ход. Форма однофазного сигнала, а именно синусоида, остается неизменной.

Сварочные трансформаторы-тиристорники имеют в своей схеме фазорегулирование. Основные типы таких агрегатов работают по принципу преобразования синусоиды сигнала в форму, близкую к импульсам разных чередующихся полярностей.

Устройство оборудования

При классическом устройстве сварочного трансформатора с подвижной обмоткой он содержит следующие элементы:

1. Металлический корпус прямоугольной формы, где по всем сторонам имеются продольные отверстия для циркуляции воздуха при охлаждении.
2. Крышку, на которой расположен элемент регулировки сварочного тока.
3. Сам трансформатор с двумя обмотками первичного и вторичного назначения с магнитопроводом или сердечником замкнутой конструкции, регулировочным винтом, по ленточной резьбе которого перемещается ходовая гайка с закрепленной на ней обмоткой.
4. Рукоять, связанную с регулировочным винтом и служащую для управления зазором.
5. Клеммы или зажимы для подключения к сварочному агрегату силовых кабелей с держателем электрода и общей клеммой.

Магнитопровод

Так как магнитопровод в сварочном трансформаторе является одним из главных элементов, следует поговорить о нем отдельно. Основная задача магнитопровода состоит в передаче магнитного поля от первичной обмотки ко вторичной. При этом сам замкнутый сердечник не является элементом, который каким-либо образом может повлиять на силу тока. Материал, из которого он изготовлен, – это сталь электротехническая. Сердечник не имеет цельнометаллической формы, а собран из отдельных пластин, изолированных друг от друга специальным лаком.


Целью объединения пластин в одну группу является способ предотвращения появления в сердечнике токов, противодействующих магнитной индукции и таким образом ослабляющих ее.

Как снизить шумы сварочного трансформатора? При прохождении токов большой величины в обмотках трансформатора за счет сильного магнитного поля пластины сердечника начинают издавать гул. Чтобы его уменьшить, необходимо как можно сильнее стянуть пластины.

Принцип работы сварочного трансформатора

Трансформатор сварочного типа является прибором понижающего типа. Он преобразует высокое напряжение в более низкое. За счет этого увеличивается сила тока во вторичной обмотке, которая способна плавить металл во время сварки. В самом физическом процессе – принципе работы в трансформаторе с подвижной обмоткой – нет ничего сложного:

При подаче на обмотку первичного типа высоковольтного переменного напряжения в ней образуется поток магнитного поля, который имеет переменный характер. Этот магнитный поток пронизывает сердечник. Последний в свою очередь передает поле на вторую обмотку, при этом снижая потери магнитной индукции в пространстве. Магнитная индукция наводит во вторичной обмотке электродвижущую силу (ЭДС), которая заставляет электроны металла перемещаться, то есть получается электрический ток. Так как витков во вторичной обмотке меньше, чем в первичной катушке, напряжение на выходе трансформатора падает, а ток возрастает. При замыкании электрода о заготовку возникает электрическая дуга, которая и переносит частицы металла с электрода на свариваемые детали.

Кроме режима сварки, когда сварочный трансформатор находится под нагрузкой, схема сварочного трансформатора может быть в режиме холостого хода.

Холостой ход

Холостой ход не означает, что нет протекания тока в проводе вторичной катушки. За счет магнитных потоков рассеяния он может возникать. Это не всегда безопасно для сварщика, так как напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора при холостом ходе увеличивается сильнее, нежели под нагрузкой, и можно получить электрический удар.

Чтобы этого избежать, металлический корпус агрегата всегда должен быть заземлен. Также в некоторых моделях сварочных трансформаторов ставят блок защиты от возрастающего тока холостого хода. Включение этого блока происходит сразу по завершении сварочной операции.

Какие характеристики учитывать при покупке

Помните! При покупке сварочного аппарата на базе трансформатора нужно осознавать, что этот прибор хорош своей простотой, но редко можно получить на нем красивый сварной шов. Поэтому недорогие аппараты такого типа подойдут только для бытовых нужд без претензий на профессиональную сварку. Если же брать серьезные трансформаторные агрегаты с системой стабилизации дуги, то они будут прилично стоить и должны себя оправдывать.

Осуществляя выбор сварочного оборудования, смотрят на следующие параметры:

1. Величину сварочного тока, которая у слабых бытовых моделей не более 200 ампер, у полупрофессиональных будет доходить до 300 ампер, у мощных производственных моделей превышает отметку в 300 ампер.
2. Толщину электрода и тип, с которым способен работать аппарат. Для сварки тонкостенных и средних по толщине металла заготовок подойдет сварочник, работающий с 2- и 5-миллиметровыми электродами, для сварки толстых стенок агрегат должен иметь возможность плавить электроды диаметром свыше 5 мм.
3. Мощность потребления и выходная КПД. Более мощные трехфазные агрегаты чаще используют как промышленное оборудование.

Популярные модели

ЗУБР ЗТС-200 – компактный трансформатор, которым можно варить сталь низкоуглеродистой марки. Установка может брать питание как от трехфазной, так и от однофазной сети, что выбирается специальным переключателем. Прибор обеспечивает сварной ток в диапазоне от 60 до 200 ампер, чего достаточно для решения бытовых задач при работе с металлами толщиной не более 6 мм. Во избежание перегрева модель снабжена тепловым предохранителем.


PRORAB FORWARD 180 – дешевый маломощный сварочный трансформатор для работы с чугуном и сталью. На нем применяют электроды диаметром не более 4 мм, мощность сварного тока не превышает 180 ампер. Запитывать устройство можно от 380 и 220 В. Производитель укомплектовал сварочник силовыми проводами с крокодилом и держателем электродов, щитком для защиты лица, щеткой по металлу и удалителем шлака.


ELITECH АС 200Т – сварочный трансформатор полупрофессиональной категории с питанием от сети любого типа. Мощная модель (в пределах 10 кВт), которая рассчитана на продолжительную непрерывную работу с выдачей максимального тока 200 ампер. Допустимо работать тонкими электродами от 1.6 до 4 мм толщины. Пользователи отзываются о сварочнике как об очень неприхотливом устройстве.

Изучите продукт! Самое лучшее при выборе сварочного трансформатора – изучить наиболее удачные технические параметры для такой категории устройств и сопоставить их с параметрами реальных моделей, предлагаемых на рынке.

Варианты самодельных устройств

Необязательно покупать сварочник, можно собрать конструкцию сварочного трансформатора своими руками. Для этого применяют один из следующих способов:

1. Используют старый ЛАТР (автотрансформатор). Самое важное в ЛАТРе – это его мощный сердечник тороидальной формы. Таких магнитопроводов берут два экземпляра и наматывают на каждом кольце по обмотке. Одна будет выполнять роль первички, другая – вторички. Наиболее подходящая модель автотрансформатора для такой переработки – ЛАТР 1М, оригинальная обмотка которого может выдерживать ток до 10 ампер.
2. Применяют магнитопровод от старого электродвижка. То, что можно взять от двигателя для изготовления сварочника, – это его статор. Его нужно только освободить от старой обмотки путем ее удаления из пазов и вынуть из корпуса, разбив или разрезав последний. Пластины сердечника после этого следует скрепить шпильками и намотать поверх него новую обмотку. Лучше для таких операций подходят те магнитопроводы движков, которые имеют большой диаметр и маленькую толщину.
3. Переделывают в сварочный трансформаторы от старых цветных телевизоров типа ТС-310 или ТС-270. Эти сетевые преобразователи удобны тем, что имеют крупные размеры, легко разбирающийся сердечник U-образной формы.

Источник:  wikimetall.ru

[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => Сварочный трансформатор – одно из самых надежных и простых сварочных устройств... [~PREVIEW_TEXT] => Сварочный трансформатор – одно из самых надежных и простых сварочных устройств... [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [DETAIL_PICTURE] => [~DETAIL_PICTURE] => [TIMESTAMP_X] => 30.04.2020 09:12:01 [~TIMESTAMP_X] => 30.04.2020 09:12:01 [ACTIVE_FROM] => 30.04.2020 [~ACTIVE_FROM] => 30.04.2020 [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [DETAIL_PAGE_URL] => /news/115/107962/ [~DETAIL_PAGE_URL] => /news/115/107962/ [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [CODE] => ustroystvo_i_printsip_raboty_svarochnogo_transformatora [~CODE] => ustroystvo_i_printsip_raboty_svarochnogo_transformatora [EXTERNAL_ID] => 107962 [~EXTERNAL_ID] => 107962 [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [IBLOCK_CODE] => news [~IBLOCK_CODE] => news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [LID] => s1 [~LID] => s1 [NAV_RESULT] => [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 30.04.2020 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( [SECTION_META_TITLE] => Устройство и принцип работы сварочного трансформатора [SECTION_META_KEYWORDS] => устройство и принцип работы сварочного трансформатора [SECTION_META_DESCRIPTION] => Сварочный трансформатор – одно из самых надежных и простых сварочных устройств... [SECTION_PAGE_TITLE] => Устройство и принцип работы сварочного трансформатора [ELEMENT_META_TITLE] => Устройство и принцип работы сварочного трансформатора [ELEMENT_META_KEYWORDS] => устройство и принцип работы сварочного трансформатора [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => Сварочный трансформатор – одно из самых надежных и простых сварочных устройств... [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Устройство и принцип работы сварочного трансформатора [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Устройство и принцип работы сварочного трансформатора [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Устройство и принцип работы сварочного трансформатора [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Устройство и принцип работы сварочного трансформатора [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Устройство и принцип работы сварочного трансформатора [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Устройство и принцип работы сварочного трансформатора [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Устройство и принцип работы сварочного трансформатора [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Устройство и принцип работы сварочного трансформатора [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Устройство и принцип работы сварочного трансформатора ) [FIELDS] => Array ( [TAGS] => ) [DISPLAY_PROPERTIES] => Array ( ) [IBLOCK] => Array ( [ID] => 1 [~ID] => 1 [TIMESTAMP_X] => 15.02.2016 17:09:48 [~TIMESTAMP_X] => 15.02.2016 17:09:48 [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [LID] => s1 [~LID] => s1 [CODE] => news [~CODE] => news [NAME] => Пресс-центр [~NAME] => Пресс-центр [ACTIVE] => Y [~ACTIVE] => Y [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/#ELEMENT_ID#/ [~DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/#ELEMENT_ID#/ [SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/ [~SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/news/#SECTION_ID#/ [PICTURE] => [~PICTURE] => [DESCRIPTION] => [~DESCRIPTION] => [DESCRIPTION_TYPE] => text [~DESCRIPTION_TYPE] => text [RSS_TTL] => 24 [~RSS_TTL] => 24 [RSS_ACTIVE] => Y [~RSS_ACTIVE] => Y [RSS_FILE_ACTIVE] => N [~RSS_FILE_ACTIVE] => N [RSS_FILE_LIMIT] => 0 [~RSS_FILE_LIMIT] => 0 [RSS_FILE_DAYS] => 0 [~RSS_FILE_DAYS] => 0 [RSS_YANDEX_ACTIVE] => N [~RSS_YANDEX_ACTIVE] => N [XML_ID] => clothes_news_s1 [~XML_ID] => clothes_news_s1 [TMP_ID] => c83b747129a532c27a029fc5ccf0d07c [~TMP_ID] => c83b747129a532c27a029fc5ccf0d07c [INDEX_ELEMENT] => Y [~INDEX_ELEMENT] => Y [INDEX_SECTION] => Y [~INDEX_SECTION] => Y [WORKFLOW] => N [~WORKFLOW] => N [BIZPROC] => N [~BIZPROC] => N [SECTION_CHOOSER] => L [~SECTION_CHOOSER] => L [LIST_MODE] => [~LIST_MODE] => [RIGHTS_MODE] => S [~RIGHTS_MODE] => S [SECTION_PROPERTY] => N [~SECTION_PROPERTY] => N [PROPERTY_INDEX] => N [~PROPERTY_INDEX] => N [VERSION] => 1 [~VERSION] => 1 [LAST_CONV_ELEMENT] => 0 [~LAST_CONV_ELEMENT] => 0 [SOCNET_GROUP_ID] => [~SOCNET_GROUP_ID] => [EDIT_FILE_BEFORE] => [~EDIT_FILE_BEFORE] => [EDIT_FILE_AFTER] => [~EDIT_FILE_AFTER] => [SECTIONS_NAME] => Разделы [~SECTIONS_NAME] => Разделы [SECTION_NAME] => Раздел [~SECTION_NAME] => Раздел [ELEMENTS_NAME] => Новости [~ELEMENTS_NAME] => Новости [ELEMENT_NAME] => Новость [~ELEMENT_NAME] => Новость [CANONICAL_PAGE_URL] => [~CANONICAL_PAGE_URL] => [EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [SERVER_NAME] => www.alfa-industry.ru [~SERVER_NAME] => www.alfa-industry.ru ) [SECTION] => Array ( [PATH] => Array ( [0] => Array ( [ID] => 115 [~ID] => 115 [TIMESTAMP_X] => 2015-11-25 18:37:33 [~TIMESTAMP_X] => 2015-11-25 18:37:33 [MODIFIED_BY] => 2 [~MODIFIED_BY] => 2 [DATE_CREATE] => 2015-09-29 20:10:16 [~DATE_CREATE] => 2015-09-29 20:10:16 [CREATED_BY] => 1 [~CREATED_BY] => 1 [IBLOCK_ID] => 1 [~IBLOCK_ID] => 1 [IBLOCK_SECTION_ID] => [~IBLOCK_SECTION_ID] => [ACTIVE] => Y [~ACTIVE] => Y [GLOBAL_ACTIVE] => Y [~GLOBAL_ACTIVE] => Y [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [NAME] => Технические статьи [~NAME] => Технические статьи [PICTURE] => [~PICTURE] => [LEFT_MARGIN] => 21 [~LEFT_MARGIN] => 21 [RIGHT_MARGIN] => 22 [~RIGHT_MARGIN] => 22 [DEPTH_LEVEL] => 1 [~DEPTH_LEVEL] => 1 [DESCRIPTION] => [~DESCRIPTION] => [DESCRIPTION_TYPE] => text [~DESCRIPTION_TYPE] => text [SEARCHABLE_CONTENT] => ТЕХНИЧЕСКИЕ СТАТЬИ [~SEARCHABLE_CONTENT] => ТЕХНИЧЕСКИЕ СТАТЬИ [CODE] => [~CODE] => [XML_ID] => 115 [~XML_ID] => 115 [TMP_ID] => [~TMP_ID] => [DETAIL_PICTURE] => [~DETAIL_PICTURE] => [SOCNET_GROUP_ID] => [~SOCNET_GROUP_ID] => [LIST_PAGE_URL] => /news/ [~LIST_PAGE_URL] => /news/ [SECTION_PAGE_URL] => /news/115/ [~SECTION_PAGE_URL] => /news/115/ [IBLOCK_TYPE_ID] => news [~IBLOCK_TYPE_ID] => news [IBLOCK_CODE] => news [~IBLOCK_CODE] => news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => clothes_news_s1 [EXTERNAL_ID] => 115 [~EXTERNAL_ID] => 115 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( [SECTION_META_TITLE] => Технические статьи [SECTION_META_KEYWORDS] => технические статьи [SECTION_META_DESCRIPTION] => [SECTION_PAGE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_META_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_META_KEYWORDS] => технические статьи [ELEMENT_META_DESCRIPTION] => [ELEMENT_PAGE_TITLE] => Технические статьи [SECTION_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [SECTION_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [SECTION_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [ELEMENT_PREVIEW_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_ALT] => Технические статьи [ELEMENT_DETAIL_PICTURE_FILE_TITLE] => Технические статьи ) ) ) ) [SECTION_URL] => /news/115/ )
Устройство и принцип работы сварочного трансформатора

30.04.2020

Сварочный трансформатор – одно из самых надежных и простых сварочных устройств. В статье расскажем о его устройстве, принципе работы, что стоит знать перед покупкой трансформаторного аппарата и на какие модели обратить внимание.

Тот, кто имеет свой дом, знает, как часто приходится заниматься ремонтом, что-то конструировать или строить. Поэтому в хозяйстве обязательно должны быть различные инструменты. Нередко приходится выполнять операции с металлом: отрезать, соединять его. Иногда можно обойтись простыми скрутками, болтовыми соединениями, но в некоторых случаях единственным вариантам остается сварка. Самый простой способ в этом случае – электродуговая сварка, а самый доступный и надежный аппарат – это сварочный трансформатор. Трансформаторный агрегат хорош тем, что работает от любой розетки, где имеется стандартное переменное напряжение, а внутренняя схема сварочника настолько проста, что там абсолютно нечему ломаться.

Виды сварочных трансформаторов

В продаже можно встретить такие сварочные аппараты трансформаторного типа, выпускаемые серийно:

1. Агрегаты с регулированием амплитуды, у которых нормальное магнитное рассеяние, а дроссель имеет воздушный зазор.
2. Сварочники на переменном токе с регулированием амплитуды, у которых увеличенное магнитное рассеяние – обмотки в подвижном состоянии или разнесенные, имеющие реактивный характер, магнит подвижный или шунт, который подмагничивается, со стабилизацией конденсаторной или импульсного типа.
3. Тиристорные модели, где регулируется фаза – стабилизация выполнена по импульсному типу либо методом подпитки.

В первых двух категориях сварочных трансформаторов бытовой или профессиональной комплектации регулировка амплитуды осуществляется за счет изменения трансформаторного сопротивления или при помощи регулировки напряжения, когда холостой ход. Форма однофазного сигнала, а именно синусоида, остается неизменной.

Сварочные трансформаторы-тиристорники имеют в своей схеме фазорегулирование. Основные типы таких агрегатов работают по принципу преобразования синусоиды сигнала в форму, близкую к импульсам разных чередующихся полярностей.

Устройство оборудования

При классическом устройстве сварочного трансформатора с подвижной обмоткой он содержит следующие элементы:

1. Металлический корпус прямоугольной формы, где по всем сторонам имеются продольные отверстия для циркуляции воздуха при охлаждении.
2. Крышку, на которой расположен элемент регулировки сварочного тока.
3. Сам трансформатор с двумя обмотками первичного и вторичного назначения с магнитопроводом или сердечником замкнутой конструкции, регулировочным винтом, по ленточной резьбе которого перемещается ходовая гайка с закрепленной на ней обмоткой.
4. Рукоять, связанную с регулировочным винтом и служащую для управления зазором.
5. Клеммы или зажимы для подключения к сварочному агрегату силовых кабелей с держателем электрода и общей клеммой.

Магнитопровод

Так как магнитопровод в сварочном трансформаторе является одним из главных элементов, следует поговорить о нем отдельно. Основная задача магнитопровода состоит в передаче магнитного поля от первичной обмотки ко вторичной. При этом сам замкнутый сердечник не является элементом, который каким-либо образом может повлиять на силу тока. Материал, из которого он изготовлен, – это сталь электротехническая. Сердечник не имеет цельнометаллической формы, а собран из отдельных пластин, изолированных друг от друга специальным лаком.


Целью объединения пластин в одну группу является способ предотвращения появления в сердечнике токов, противодействующих магнитной индукции и таким образом ослабляющих ее.

Как снизить шумы сварочного трансформатора? При прохождении токов большой величины в обмотках трансформатора за счет сильного магнитного поля пластины сердечника начинают издавать гул. Чтобы его уменьшить, необходимо как можно сильнее стянуть пластины.

Принцип работы сварочного трансформатора

Трансформатор сварочного типа является прибором понижающего типа. Он преобразует высокое напряжение в более низкое. За счет этого увеличивается сила тока во вторичной обмотке, которая способна плавить металл во время сварки. В самом физическом процессе – принципе работы в трансформаторе с подвижной обмоткой – нет ничего сложного:

При подаче на обмотку первичного типа высоковольтного переменного напряжения в ней образуется поток магнитного поля, который имеет переменный характер. Этот магнитный поток пронизывает сердечник. Последний в свою очередь передает поле на вторую обмотку, при этом снижая потери магнитной индукции в пространстве. Магнитная индукция наводит во вторичной обмотке электродвижущую силу (ЭДС), которая заставляет электроны металла перемещаться, то есть получается электрический ток. Так как витков во вторичной обмотке меньше, чем в первичной катушке, напряжение на выходе трансформатора падает, а ток возрастает. При замыкании электрода о заготовку возникает электрическая дуга, которая и переносит частицы металла с электрода на свариваемые детали.

Кроме режима сварки, когда сварочный трансформатор находится под нагрузкой, схема сварочного трансформатора может быть в режиме холостого хода.

Холостой ход

Холостой ход не означает, что нет протекания тока в проводе вторичной катушки. За счет магнитных потоков рассеяния он может возникать. Это не всегда безопасно для сварщика, так как напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора при холостом ходе увеличивается сильнее, нежели под нагрузкой, и можно получить электрический удар.

Чтобы этого избежать, металлический корпус агрегата всегда должен быть заземлен. Также в некоторых моделях сварочных трансформаторов ставят блок защиты от возрастающего тока холостого хода. Включение этого блока происходит сразу по завершении сварочной операции.

Какие характеристики учитывать при покупке

Помните! При покупке сварочного аппарата на базе трансформатора нужно осознавать, что этот прибор хорош своей простотой, но редко можно получить на нем красивый сварной шов. Поэтому недорогие аппараты такого типа подойдут только для бытовых нужд без претензий на профессиональную сварку. Если же брать серьезные трансформаторные агрегаты с системой стабилизации дуги, то они будут прилично стоить и должны себя оправдывать.

Осуществляя выбор сварочного оборудования, смотрят на следующие параметры:

1. Величину сварочного тока, которая у слабых бытовых моделей не более 200 ампер, у полупрофессиональных будет доходить до 300 ампер, у мощных производственных моделей превышает отметку в 300 ампер.
2. Толщину электрода и тип, с которым способен работать аппарат. Для сварки тонкостенных и средних по толщине металла заготовок подойдет сварочник, работающий с 2- и 5-миллиметровыми электродами, для сварки толстых стенок агрегат должен иметь возможность плавить электроды диаметром свыше 5 мм.
3. Мощность потребления и выходная КПД. Более мощные трехфазные агрегаты чаще используют как промышленное оборудование.

Популярные модели

ЗУБР ЗТС-200 – компактный трансформатор, которым можно варить сталь низкоуглеродистой марки. Установка может брать питание как от трехфазной, так и от однофазной сети, что выбирается специальным переключателем. Прибор обеспечивает сварной ток в диапазоне от 60 до 200 ампер, чего достаточно для решения бытовых задач при работе с металлами толщиной не более 6 мм. Во избежание перегрева модель снабжена тепловым предохранителем.


PRORAB FORWARD 180 – дешевый маломощный сварочный трансформатор для работы с чугуном и сталью. На нем применяют электроды диаметром не более 4 мм, мощность сварного тока не превышает 180 ампер. Запитывать устройство можно от 380 и 220 В. Производитель укомплектовал сварочник силовыми проводами с крокодилом и держателем электродов, щитком для защиты лица, щеткой по металлу и удалителем шлака.


ELITECH АС 200Т – сварочный трансформатор полупрофессиональной категории с питанием от сети любого типа. Мощная модель (в пределах 10 кВт), которая рассчитана на продолжительную непрерывную работу с выдачей максимального тока 200 ампер. Допустимо работать тонкими электродами от 1.6 до 4 мм толщины. Пользователи отзываются о сварочнике как об очень неприхотливом устройстве.

Изучите продукт! Самое лучшее при выборе сварочного трансформатора – изучить наиболее удачные технические параметры для такой категории устройств и сопоставить их с параметрами реальных моделей, предлагаемых на рынке.

Варианты самодельных устройств

Необязательно покупать сварочник, можно собрать конструкцию сварочного трансформатора своими руками. Для этого применяют один из следующих способов:

1. Используют старый ЛАТР (автотрансформатор). Самое важное в ЛАТРе – это его мощный сердечник тороидальной формы. Таких магнитопроводов берут два экземпляра и наматывают на каждом кольце по обмотке. Одна будет выполнять роль первички, другая – вторички. Наиболее подходящая модель автотрансформатора для такой переработки – ЛАТР 1М, оригинальная обмотка которого может выдерживать ток до 10 ампер.
2. Применяют магнитопровод от старого электродвижка. То, что можно взять от двигателя для изготовления сварочника, – это его статор. Его нужно только освободить от старой обмотки путем ее удаления из пазов и вынуть из корпуса, разбив или разрезав последний. Пластины сердечника после этого следует скрепить шпильками и намотать поверх него новую обмотку. Лучше для таких операций подходят те магнитопроводы движков, которые имеют большой диаметр и маленькую толщину.
3. Переделывают в сварочный трансформаторы от старых цветных телевизоров типа ТС-310 или ТС-270. Эти сетевые преобразователи удобны тем, что имеют крупные размеры, легко разбирающийся сердечник U-образной формы.

Источник:  wikimetall.ru

Просмотров: 168


Методическая разработка урока «Устройство и принцип работы сварочного трансформатора»

Областное государственное бюджетное образовательное учреждение

начального профессионального образования

Профессиональное училище № 9

Методическая разработка

открытого урока по теме:

«Устройство и принцип работы сварочного трансформатора»

Разработчик: Смирнова Т.Л.

Черемхово, 2014

Введение.

В методической разработке представлен вариант проведения урока по ПМ 02 «Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях» МДК 02.01 «Оборудование, техника и технология электросварки».

В процессе проведения урока преподаватель использует активные формы и методы обучения, такие как дискуссия между двумя группами обучающихся для поиска истины, самоанализ деятельности обучающихся, выполнение исследовательской лабораторной работы.

На протяжении всего урока активно используются возможности мультимедиа и IT-технологий для привлечения и активизации внимания обучающихся.

Урок направлен на формирование общепрофессиональных компетенций, таких как, ОК 1 «Понимание сущности и социальной значимости своей будущей профессии, проявление устойчивого интереса»; ОК 2 «Организовывать собственную деятельность, исходя из цели и способов ее достижения, определенных руководителем»; ОК 3 «Анализ рабочей ситуации, осуществление текущего и итогового контроля, оценки и коррекции собственной деятельности, несение ответственности за результаты своей работы»; ОК 4 «Осуществление поиска информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач»; ОК 5. «Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности»; ОК 6. «Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами».

ПЛАН УРОКА:

ПМ 02: Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях.

МДК 02.01: Оборудование, техника и технология электросварки.

Тема урока: Устройство и принцип работы сварочного трансформатора.

Цели урока:

Обучающая:

Развивающие:

  • Способствовать развитию познавательной активности, расширению технического кругозора.

  • Способствовать развитию коммуникативных навыков.

  • Способствовать развитию навыков самоконтроля.

  • Способствовать развитию навыков работы на компьютере.

Воспитывающая:

Тип урока: комбинированный.

Методы: дискуссия между двумя группами обучающихся, самоанализ деятельности обучающихся, выполнение исследовательской лабораторной работы.

Комплексно-методическое обеспечение:

  • Мультимедийный проектор.

  • Компьютеры.

  • Презентация Power Point.

  • Электронная лабораторная работа.

  • Электронный самоанализ изучения нового материала.

  • Дидактический раздаточный материал.

Межпредметные связи: физика, электротехника, иностранный язык, производственная практика, профессиональные модули.

Используемая литература:

  1. В.В. Овчинников. Электросварщик ручной сварки (сварка покрытыми электродами). М. Академия. 2009

  2. В.В. Овчинников. Оборудование, техника и технология сварки и резки металлов.М. Кнорус. 2010

  3. В.С. Милютин, Р.Ф. Катаев. Источники питания и оборудование для электрической сварки плавлением. М. Академия. 2010

Подготовка обучающихся к работе:

ХОД УРОКА:

I Организационный момент – 1 мин.:

Слайд 1

Здравствуйте, уважаемые ребята и коллеги. Сегодня мы проводим открытый урок по теме «Устройство и принцип работы сварочного трансформатора».

Слайд 2

Урок в рамках ПМ 02 «Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях», МДК 02.01 «Оборудование, техника и технология электросварки».

Сегодня на уроке мы должны познакомиться с источником питания сварочной дуги – сварочным трансформатором, узнать, как он устроен и как работает.

Слайд 3

Урок изучения и первичного закрепления новых знаний, построен в традиционной форме и будет состоять из следующих этапов: I – актуализация ранее изученного материала; II – изучение нового материала; III – закрепление изученного материала; IY – подведение итогов урока и выдача домашнего задания.

II Актуализация ранее изученного материала – 11 минут.

Слайд 4

Итак, этап I- актуализация ранее изученного материала. На этом этапе мы с вами должны проверить, как вы знаете пройденный материал. Я просила вас повторить тему «Сварочные выпрямители и инверторные источники питания». Этот этап урока мы назовем «Поиск истины». Столы, за которыми вы сидите, разделены проходом. Это позволяет организовать две группы для проведения дискуссии. Обратите внимание, я сознательно не назвала эти группы командами, поскольку у нас проводится не конкурс, а дискуссия по поиску истины. Ваша задача, обмениваясь доказательной базой, попытаться выявить, какой источник питания – сварочный выпрямитель или сварочный инвертор — на сегодняшний день является более востребованным и почему? Для того, чтобы легче было работать, давайте определим, что каждая группа будет защищать один источник питания.

Прошу начинать.

Основная функция: преобразование переменного тока в постоянный.
  • Дуга на постоянном токе горит стабильнее;

  • Обеспечивается глубокое проплавление металла;

  • Уменьшается разбрызгивание металла;

  • Улучшается качество металла шва;

  • Имеет высокий коэффициент полезного действия;

  • Относительно небольшой по габаритам;

  • Имеет хорошие динамические характеристики;

  • Надежный в работе и простой в обслуживании.

Недостатки: большая чувствительность к колебаниям напряжения в сети; чувствительны к продолжительным коротким замыканиям; высокая цена.

Основная функция: преобразование низкочастотного переменного тока в высокочастотный с последующим выпрямлением.

  • Стабильная работа при перепадах напряжения в сети;

  • Малое разбрызгивание при сварке;

  • Имеет малый вес и размеры за счет использования электронных схем;

  • Низкое электропотребление, могут работать от автономных источников питания.

  • Совершенно безопасны, так как имеют блок управления, реагирующий на возникновение опасных ситуаций;

  • Очень точное регулирование параметров сварочного процесса, например, силы тока;

  • Оснащен функциями:

Горячий старт (Hot-Start — функция быстрого и легкого пуска, автоматически предоставляет дополнительный импульс тока при начале сварки, что позволяет сразу зажечь дугу и моментально начать сварку).
Способность препятствовать залипанию электрода (Arc-Force — данная функция включается автоматически при появлении тока короткого замыкания и препятствует прилипанию электрода к свариваемым деталям, предотвращает перегрев электродов и нежелательное ослепление, защищает держатель электрода). 
Защита от короткого замыкания (функция Anti-Sticking начинает автоматически работать через 1/2 сек после Arc-Force, уменьшает сварочный ток и предотвращает прилипание электрода. Эта функция вступает в действие и в случае, если аппарат забыли выключить, позволяя избежать опасного и бесполезного перегрева.

Недостатки: относительно высокая цена; боятся пыли

Слайд 5

Мы с вами выяснили, что в настоящее время при выполнении сварочных работ предпочтительнее использовать сварочный инвертор, который позволяет производить сварку любых металлов, как на постоянном, так и на переменном токе, обеспечивает легкое зажигание и поддержание дуги и обладает рядом других достоинств, которые мы с вами перечислили.

Давайте вспомним некоторые вопросы из физики, электротехники и профессионального модуля.

  1. На каком токе можно выполнять сварку? (На постоянном и переменном).

  2. Что такое переменный ток? (Ток, который изменяется по величине и по направлению).

  3. Что такое трансформатор? (Трансформатор – это статический электромагнитный аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения, в переменный ток другого напряжения, но той же частоты).

  4. Из каких основных частей состоит сварочный трансформатор? (Магнитопровод, первичная и вторичная обмотки).

  5. Почему магнитопровод так называется и что он из себя представляет? (Магнитопровод так называется потому, что предназначен для проведения магнитного потока. Он состоит из отдельных пластин электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм, изолированных друг от друга лаком).

  6. Что называется сварочной дугой? (Мощный, устойчивый, длительный электрический разряд в газовой среде, образованный между электродом и изделием).

  7. Что называется источником питания сварочной дуги? (Устройство, которое обеспечивает необходимый род и силу тока).

  8. Что такое вольт-амперная характеристика источника питания? (Зависимость напряжения на зажимах источника питания от тока нагрузки, выраженная графически).

9 Какую внешнюю вольт-амперную характеристику должен иметь источник питания сварочной дуги при ручной дуговой сварке? (Крутопадающую)

III Изучение нового учебного материала – 16 минут.

Мы с вами повторили необходимые вопросы и можем перейти к непосредственному изучению нового материала.

Слайд 6

Этап II. На этом этапе урока мы должны познакомиться с устройством сварочного трансформатора и принципом его работы.

У вас на столах находятся листочки, на которых дано очень подробное изложение устройства и принципа работы сварочного трансформатора. Ваша задача: прочитать материал, рассмотреть схему трансформатора и заполнить таблицу. Время на выполнение задания – 10 минут.

Устройство и принцип работы трансформатора.

Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения, но той же частоты.

Работа трансформатора основана на электромагнитном взаимодействии двух или нескольких не связанных между собой электрических контуров (обмоток).

Назначение основных частей трансформатора и принцип его работы.

Трансформатор состоит из следующих основных частей: сердечника (магнитопровода), двух обмоток (первичной и вторичной), вертикального ходового винта с ленточной резьбой, ходовой гайки, рукоятки и зажимов.

Переменный ток, проходя через первичную обмотку трансформатора, намагничивает сердечник, создавая в нем переменный магнитный поток. Переменный ток, проходя через первичную обмотку трансформатора, намагничивает сердечник, создавая в нем переменный магнитный поток. Магнитный поток, пересекая витки вторичной обмотки, индуктирует в ней переменный ток пониженного напряжения, величина которого зависит от числа витков вторичной обмотки. Перемещение вторичной обмотки осуществляется с помощью вертикального винта с ленточной резьбой, предназначенного для перемещения ходовой гайки вдоль магнитного сердечника. Ходовая гайка прикреплена к вторичной обмотке трансформатора. Механизм перемещения вторичной обмотки приводится в движение с помощью рукоятки. Токоведущие провода крепятся к зажимам.

В трансформаторах с увеличенным магнитным рассеянием используется увеличенное магнитное рассеяние, т.е. при нагрузке трансформатора не все силовые линии проходят через магнитопровод и пронизывают обе обмотки трансформатора. Часть магнитного потока замыкается через воздушное пространство, образуя поток рассеяния.

С увеличением силы сварочного тока увеличиваются магнитные потоки рассеяния вследствие возрастания индуктивного сопротивления обмоток, что создает падающую внешнюю характеристику трансформатора.

Чем дальше обмотки отстоят одна от другой, тем большее число магнитных силовых линий будет замыкаться через воздушное пространство, не охватывая вторичные обмотки, тем круче будет падать внешняя характеристика.

Сварочный ток регулируется расстоянием между обмотками. При сближении обмоток магнитный поток рассеяния уменьшается, а сварочный ток увеличивается. Минимальный сварочный ток соответствует наибольшему расстоянию между обмотками.

Слайды 8,9,10

Вы выполнили работу, заполнили таблицу. Теперь необходимо проверить достоверность внесенных вами данных. Для этого мы проведем электронный самоконтроль, выполнив небольшую практическую работу. Время на проверку 5 минут.

IY Закрепление изученного материала – 16 минут.

Итак, ребята, мы с вами разобрались в устройстве сварочного трансформатора, познакомились с его основными частями и их назначением. Переходим к третьему этапу урока, на котором мы повторим пройденный материал, опираясь на принципы работы трансформатора. Для этого мы с вами выполним электронную лабораторную работу, которая называется «Изучение устройства и снятие внешней характеристики трансформатора».

Слайды 11, 2, 13

Цель данной работы – исследование зависимости между изменением вольт-амперных характеристик и изменением зазора между первичной и вторичной обмотками сварочного трансформатора.

Ваша задача: рассмотреть принцип работы сварочного трансформатора и снять его внешнюю характеристику. Работу будете выполнять по вариантам, их три. Время на выполнение работы – 15 минут

Вы выполнили лабораторную работу, теперь нам необходимо сверить получившиеся данные и сделать вывод по работе.

Слайды 14, 15

I вариант

II вариант

III вариант

Слайд 16

Вывод: Сварочный ток регулируется расстоянием между первичной и вторичной обмотками. Минимальный сварочный ток соответствует наибольшему расстоянию между обмотками, так как при уменьшении расстояния между обмотками индуктивное сопротивление уменьшается, а ток увеличивается.

Y Подведение итогов учебного занятия, выдача домашнего задания – 1 минута.

Слайд 17

Сегодня на уроке мы с вами изучили тему «Устройство и принцип работы сварочного трансформатора». Поработали хорошо, с заданиями справились. Всем за работу ставлю пятерки.

Домашнее задание.

Слайд 18

Для окончательного закрепления знаний источников питания сварочной дуги прошу составить сравнительную характеристику достоинств и недостатков источников питания сварочной дуги. Результаты оформить в виде таблицы.

Спасибо за внимание!

Заключение.

Урок проводится в группе обучающихся второго курса по профессии «Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)».

Тип урока комбинированный по теме «Устройство и принцип работы сварочного трансформатора».

Изучение нового материала опирается на знания, полученные обучающимися при изучении курсов физики и электротехники.

Разбивка урока на четко выраженные этапы с конкретными целями позволяет малыми дозами донести до учащихся базовые знания по изучаемой теме.

Применение на всех этапах урока мультимедийных и IT-технологий позволяет обучающимся качественно освоить материал. Построение урока способствует высокой степени активизации, вовлекает в работу всех без исключения обучающихся.

Выполнение электронных практических и лабораторных работ позволяет развить и закрепить навыки работы на компьютере.

Проведение опроса в виде дискуссии позволяет обучающимся высказать свое мнение, отстоять свою точку зрения, сделать необходимые выводы, способствует формированию ОК 6.

Выполнение электронной лабораторной работы позволяет обучающимся проявить свои способности в формулировании основных выводов по проделанной работе. При выполнении работы обучающиеся имеют возможность видеть как меняются параметры сварочной дуги при сближении или удалении обмоток трансформатора.

Самоанализ своей работы позволяет обучающимся выявить недостатки в своей самостоятельной работе, способствует формированию ОК 2 и ОК 3.

Материал урока интересен для обучающихся, форма проведения урока способствует формированию ОК 1.

В процессе урока были достигнуты поставленные перед обучающимися задачи, урок достиг своей цели. В течение всего урока наблюдалась высокая активность обучающихся. Материал усвоен хорошо.

Всем выставлены оценки.

Как выбрать сварочный трансформатор | Строительный портал

Сегодня уже никого не удивишь аппаратом ручной дуговой сварки. Благодаря этому изобретению стала общедоступной сварка листов, труб, швеллеров и прочих элементов и конструкций из черных металлов, как в промышленности, так и в частном хозяйстве. Наибольшее распространение среди всего сварочного оборудования получили сварочные трансформаторы переменного тока. Эти простые, неприхотливые и надежные по своей конструкции агрегаты для ручной дуговой сварки питаются от обычной сети на 220 или 380 Вольт и способны работать в тяжелых условиях. Развитие электротехники и электроники позволило создать сварочные трансформаторы различных модификаций, что заметно расширило их ассортимент на рынке. Но в том, как выбрать сварочный трансформатор, особых сложностей нет. Главное – разбираться в типах сварочных трансформаторов, знать, для чего и как будет использоваться аппарат, а также понимать, на какие характеристики следует обратить внимание при выборе и покупке.

  1. Виды сварочных трансформаторов
  2. Характеристики сварочных трансформаторов

Тем, кто собирается впервые приобрести этот агрегат и работать с ним, необходимо знать и понимать, как все работает. Сам трансформатор состоит из двух обмоток – первичной и понижающей вторичной, намотанных на сердечник. Принцип работы сварочного трансформатора довольно прост и заключается в преобразовании входящего напряжения 220 или 380 Вольт в более низкое, порядка 30 – 60 Вольт. В тоже время сила тока может достигать 700 Ампер, что позволяет плавить и сваривать между собой металлические изделия. По этому принципу работают все виды сварочных трансформаторов. Но благодаря разработкам в сфере электротехники удалось создать более совершенные и удобные в эксплуатации модели сварочных трансформаторов.

 

Виды сварочных трансформаторов

 

С момента создания первого сварочного трансформатора прошло довольно много времени. За этот период появились новые технологии и созданы новые модификации сварочных аппаратов. На сегодняшний день можно выделить три основных вида сварочных трансформаторов. Каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками. При выборе сварочного трансформатора важно понимать различия между моделями, и для каких целей каждая из них более подходит.

 

Трансформаторы с минимальным и нормальным магнитным рассеянием

 

Сварочные трансформаторы СТЭ созданы таким образом, что обмотки имеют минимальное магнитное рассеяние. Регулировка силы тока производится винтовым механизмом дросселя, который вынесен отдельно. Такая схема сварочного трансформатора применяется в моделях СТЭ-85 и СТЭ-24У.

Трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием похожи по своей конструктивной схеме на описанные выше. Разница заключается в наличии дополнительной реактивной катушки, расположенной на основных стержнях магнитного сердечника первичной и вторичной обмоток, а также на дополнительной обмотке дросселя. Сам дроссель установлен на магнитный сердечник. Регулировка силы тока производится аналогичным образом, как и у трансформаторов СТЭ. Сварочные трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием представлены моделями типа СТН и ТСД. Обмотки таких трансформаторов изготавливаются из меди и алюминия.

Модели СТЭ, СТН и ТСД используются для ручной дуговой сварки, они просты и безотказны в работе. Но, несмотря на свою простую и надежную конструкцию, эти трансформаторы имеют ряд существенных недостатков. Во-первых, вибрация сердечника дросселя сбивает настройку силы тока при работе. Во-вторых, у сварочных трансформаторов с нормальным и низким магнитным рассеянием высокая потребляемая мощность от 25 кВт до 78 кВт. В-третьих, большая масса – более 120 кг. Также среди этих трансформаторов есть модели, такие как ТСД-1000-4 и ТСД-2000-2, способные выдавать номинальный сварочный ток в 1000 А и 2000 А. Но масса этих трансформаторов, как впрочем и СТН-700, СТН-500-1, СТН-350, ТСД-500 от 220 кг до 675 кг, что делает их очень неудобными для частного использования.

 

Трансформаторы с повышенным магнитным рассеянием

 

Принципиальным отличием трансформаторов с повышенным магнитным рассеянием от сварочных трансформаторов с низким и нормальным рассеянием является подвижная конструкция обмоток или шунтов. Такой подход позволил добиться более высоких рабочих характеристик при относительно небольшой массе самого трансформатора. Для сравнения нужно взглянуть на модель СГЭ-34У и сварочный трансформатор ТДМ 503. При практически равных рабочих характеристиках разница в весе почти вдвое меньше в пользу ТДМ.

К трансформаторам с повышенным магнитным рассеянием относятся модели с подвижными обмотками, такие как сварочный трансформатор ТС-500, ТСК-300 и трансформатор сварочный ТД-300. Также есть модели с подвижными магнитными шунтами, такие как СТШ-250 и трансформатор сварочный ТДМ-317. Кроме перечисленных есть с неподвижными подмагничивающими шунтами и обмотками – ТДФ-1001 и ТДФ-2001, а также трансформаторы со сложной магнитной коммутацией. Например, сварочный трансформатор ВДУ-506 или трансформатор сварочный ВД-306. Сегодня для частного использования наиболее распространены модели трансформаторов сварочных ТД, ТС и их модификации ТДМ, ТДЭ и другие. Сварочные трансформаторы с повышенным магнитным рассеянием применяются для дуговой и автоматической сварки, а также для сварки под флюсом.

 

Тиристорные трансформаторы

Еще одним видом сварочных трансформаторов являются тиристорные сварочные трансформаторы. Это относительно новый тип сварочного оборудования. В основу его  работы положен принцип фазового регулирования силы тока при помощи тиристоров, которые преобразуют поступающий переменный ток в знакопеременные импульсы. Такие трансформаторы изначально использовались для шлаковой и контактной сварки по причине нестабильности горения дуги. Сегодня с развитием полупроводниковых технологий тиристорные сварочные трансформаторы избавились от своего главного недостатка и являются последним поколением сварочных аппаратов. Они широко применяются как для ручной дуговой сварки, так и для точечной и шлаковой сварок.  Примером тиристорного трансформатора может служить Deltapower 400E.

 

Характеристики сварочных трансформаторов

В независимости от вида сварочного трансформатора любой сварочный аппарат обладает рядом определенных характеристик, которые и определяют его рабочую эффективность и удобство использования. При выборе сварочного трансформатора важно знать и понимать, за что отвечает каждая характеристика и на какие из них следует обращать внимание в первую очередь.

 

Маркировка сварочных трансформаторов

 

Первое, что бросается в глаза, это название сварочного трансформатора. Например, трансформатор сварочный ТДМ-401, в названии которого зашифрованы базовые характеристики. Это сделано для того, чтобы без техпаспорта можно было определить, что за аппарат, как он устроен и какова его номинальная сила тока. Сегодня в единой системе обозначения и классификации источников питания для сварки заложены следующие правила:

  • тип источника питания: Т – трансформатор, Г – генератор, А – агрегат, В – выпрямитель, У – специализированный источник–установка;
  • вид сварки: Д – дуговая, П – плазменная;
  • способ сварки: Г – в защитных газах, Ф – под флюсом, У – универсальный. Если всего две буквы, значит, сварка проводится покрытыми электродами;
  • вид внешней характеристики: Ж – жесткая, П – падающая;
  • количество постов сварки: М – многопостовой, без обозначения говорит об одном посте;

Важно! Иногда буква «М» обозначает механический способ регулировки силы тока. Также вместо неё может стоять буква «Т» или «Р», обозначающая тиристорный сварочный трансформатор.

  • номинальная сила тока обозначается одной или двумя цифрами, округленными до десятков или сотен Ампер.
  • последние одна или две цифры обозначают регистрационный номер в разработке;
  • после цифр идет буквенное обозначение допустимого климатического использования: ХЛ – холодный климат, У – умеренный, Т – тропический;
  • завершающая цифра обозначает допустимое размещение: 1 – на открытом воздухе, 2 – под навесом, 3 – в неотапливаемом помещении, 4 – отапливаемом помещении.

Например, трансформатор сварочный ТДМ-401 говорит нам о том, что это трансформатор дуговой сварки с механическим регулированием и одним постом сварки, с номинальной силой тока в 400 А. Более старые модели, такие как сварочный трансформатор ТС или СТШ несут на себе более старую маркировку. Так «Ш» означает регулировку при помощи шунтов, а «С» – обозначает, что аппарат предназначается для сварки.

Также в техпаспорте сварочного трансформатора указывается класс защиты по международной системе IP. В приведенных ниже таблицах приведены подробные расшифровки.

 

Пределы регулирования сварочного тока, A (min-max)

 

Пожалуй, эта характеристика является основной для любого сварочного трансформатора. Регулировка силы сварочного тока указывает сразу на два важных момента. Во-первых, на то, что регулировка вообще возможна, а это значит, что можно использовать электроды различного диаметра. Во-вторых, можно увидеть максимально возможную силу тока, которая позволит использовать электроды большого диаметра, что в свою очередь влияет на производительность труда. Это особенно важно для тех, кто выбирает сварочный трансформатор для цеха или мастерской, где требуются высокие показатели силы сварочного тока, более 200 А. Для бытового использования будет достаточно и меньшей силы сварочного тока.

           

Диаметр электрода

 

Одной из второстепенных, но весьма важных характеристик, является применяемый диаметр электрода. В приведенной ниже таблице указаны основные диаметры электродов в зависимости от силы тока сварочного трансформатора.

Необходимо отметить такой важный момент как то, что следует использовать электроды несколько меньшего диаметра, несмотря на приведенные показатели. Как показывает практика, подобранный по максимуму электрод под свою силу тока, будет недостаточно качественно проваривать шов.

 

Напряжение сети и количество фаз

 

Эта характеристика одна из основных. Она указывает на требуемое напряжение в сети для нормальной работы сварочного трансформатора. Необходимо заранее знать о том, какое напряжение будет в месте работы сварочного трансформатора, чтобы подобрать подходящий. Также от этого зависит количество фаз самого трансформатора. Так для однофазного сварочного трансформатора будет требоваться ток в 220 В, для двухфазного 380 В, а вот сварочный трансформатор ТД-500, работающий как от сети на 220 В, так и от сети на 380 В, является трехфазным.

 

Номинальный сварочный ток трансформатора

 

Один из наиболее важных параметров при выборе сварочного трансформатора. Он указывает на максимальное значение сварочного тока, который способен выдать трансформатор. От его величины зависит, как возможность плавки и резки металла, так и используемые для работы электроды. Именно этот параметр указывается в той или иной модели сварочного трансформатора в виде двузначного числа, как, например, у сварочного трансформатора ТС-200, где «200» означает, что номинальный сварочный ток составляет 200 А.

 

Номинальное рабочее напряжение

 

Данный параметр указывает на выходное напряжение с вторичной обмотки, которое необходимо для поддержания стабильной сварочной дуги. Как отмечалось ранее, это напряжение находится в диапазоне 30 – 60 Вольт. Значение этого параметра влияет на возможность работы с металлом определенной толщины. Чем ниже номинальное значение, тем тоньше металлические элементы можно сварить между собой. Этот показатель будет особенно важен для тех, кто собирается варить кузова автомобилей.

 

Номинальный режим работы ПН %

 

Эта характеристика особо не влияет на выбор того или иного сварочного аппарата. Но знать и понимать, за что она отвечает все же надо, так как от этого зависит сохранность сварочного трансформатора во время работы. Номинальный режим работы или как его еще называют – продолжительность включения – указывает на то, сколько времени трансформатор может находиться в режиме сварки. Так, например, трансформатор сварочный ТД-300 имеет номинальный режим работы 40%. Это говорит о том, что из 10 минут 4 минуты можно работать без перерыва и 6 минут отдыхать, давая трансформатору остыть. В противном случае Вы рискуете повредить аппарат.

 

Мощность потребления и выходная (КПД)

 

С этим показателем все довольно просто. Он указывает, сколько энергии потребуется для часа работы трансформатора. Чем ниже этот показатель, тем лучше. Но при этом необходимо также обратить внимание на выходную мощность при сварке. Если разница между ними слишком большая, то лучше поискать другой трансформатор, коэффициент полезного действия которого значительно выше. Иначе рискуете тратить многие килловаты энергии, при этом выполнять мизерную часть требуемого объема работы. Многие производители сразу отображают КПД, а некоторые указывают лишь потребляемую и выходную мощность. Следует быть внимательным и, наткнувшись на второй вариант, помнить о минимальной разнице между потребляемой и выходной мощностью.

Напряжение холостого хода

 

Еще одной важной характеристикой является напряжение холостого хода, отвечающее за появление сварочной дуги. Чем выше эта характеристика, тем легче создать дугу. Но существуют определенные ограничения по безопасности для оператора. Так для сети с постоянный током порог составляет 100 В, для переменного 80 В.

 

Количество обслуживаемых рабочих мест

 

С этим параметром все довольно просто. Он указывает на количество одновременно работающих от трансформатора сварщиков. По сути, этот параметр важен для мастерских, где есть необходимость одновременной работы нескольких человек. Бытовые модели ограничены одним рабочим местом.

 

AC/DC

Эта аббревиатура указывает на возможность работы сварочного трансформатора на постоянном или переменном токе. Есть трансформаторы, которые работают только от переменного тока, а есть такие, которые только от постоянного. Например, сварочный трансформатор Fubag TR-300 работает от сети с переменным током. Или трансформатор сварочный ВД-306, который тоже потребляет переменный ток. Но оба эти аппарата выдают постоянный ток. Их второе название – сварочные выпрямители. Также необходимо выделить DECA MMA PRIMUS 250E AC/DC, который является ярким представителем среди сварочных трансформаторов с маркировкой AC/DC.

 

Тип охлаждения

 

Еще одной второстепенной, но в тоже время достаточно важной характеристикой является тип охлаждения трансформатора. Она ни на что не влияет, но может склонить чашу весов в сторону того или иного аппарата. Существуют сварочные трансформаторы с естественным охлаждением и принудительным. По сути, принудительное охлаждение лучше, так как позволяет более эффективно избавляться от излишка тепла во время работы. Но не все трансформаторы оснащены вентиляторами.

 

Mасса и размеры сварочного трансформатора

Не влияющими на производительность работы сварочного трансформатора являются его вес и габариты. Но, тем не менее, эти характеристики могут повлиять на выбор. Ведь именно от массы и габаритов трансформатора зависит, будет ли он передвижным или стационарным, будет он на колесах или же с ручками для переноски. Сегодня на рынке представлены различные модели и выбрать есть из чего. Но необходимо сразу оговориться, что высокомощные и производительные сварочные трансформаторы будут весьма громоздкими и тяжелыми, созданными для промышленных условий. В тоже время более компактные и легкие предназначены для простого обывателя. На сегодняшний день развитие технологий в сфере электротехники позволили создать сварочные аппараты с прекрасными рабочими характеристиками с относительно малым весом и с довольно скромными габаритами.

Выбор сварочного трансформатора для новичка в сварочном деле может показаться настоящим кошмаром. Особенно если нет понимания, за что отвечает та или иная характеристика. Чтобы принять правильное решение, следует пригласить на помощь специалиста, который сможет помочь в выборе. Но если заранее подготовиться, изучив все необходимые материалы о сварочных трансформаторах, выбор будет не таким уж и сложным делом.

Трансформаторный сварочный аппарат. Особенности применения и устройства сварочных трансформаторов


Сварочный трансформатор — устройство, принцип работы и виды

Из всевозможных видов промышленного оборудования самым распространенным является сварочный трансформатор. Такой аппарат состоит из нескольких ключевых узлов и способен создавать ток, дуга которого плавит сталь, и соединяет стороны изделия в единый шов. Оборудование делится на несколько видов по сложности исполнения конструкции, а также способности выдавать необходимую величину напряжения. В чем заключается принцип действия сварочного трансформатора и его устройство? Какие физические процессы происходят внутри аппарата? Чем одни изделия могут отличаться от других? Материал статьи и видео сполна осветят эти вопросы.

Устройство сварочного трансформатора

Чтобы осуществлять плавление металла электрической дугой, необходимо изменить параметры тока, потребляемого от сети. В аппарате он модернизируется так, что напряжение понижается (V), а сила тока возрастает (А). Сварка металла этим оборудованием возможна благодаря несложным комплектующим, входящим в его конструкцию. Большинство моделей включают в себя:

  • магнитопровод;
  • стационарную первичную обмотку из изолированного провода;
  • движущуюся вторичную обмотку, часто без изоляции, для улучшения теплоотдачи;
  • вертикальный винт с лентовидной резьбой;
  • ходовую гайку винта и крепление к обмотке;
  • рукоятку для вращения винта;
  • зажимы для вывода и крепления проводов;
  • корпус с жалюзи для охлаждения.

Некоторые сварочные трансформаторы переменного тока содержат дополнительное оборудование, совершенствующее их работу, о котором будет описано ниже в разделе схем.

Устройство сварочного трансформатора предусматривает магнитопровод. Сердечник не влияет на силу тока, а лишь способствует образованию магнитного поля. Для этого используется пакет пластин из специальной стали. Их поверхность покрывается оксидной изоляцией. Некоторые модели лакируются. Если бы сердечник был из сплошного металла, то вихревые токи (токи Фуко), получаемые из-за действия магнитного потока, снижали бы индукцию поля. За счет наборных составляющих сердечник не образует сплошной проводник, что снижает влияние токов Фуко.

Для более тихой работы пластины сердечника важно стягивать потуже. Слабое соединение ведет к вибрации составляющих благодаря прохождению переменного тока с частотой 50 Гц. Но даже плотное стягивание не устраняет всего шума, поэтому любой расчет сварочного трансформатора подразумевает гул, что слышно на видео по его работе.

Принцип работы сварочного трансформатора

Аппарат, состоящий из вышеописанных элементов, работает по следующему принципу:

  1. Напряжение из сети подается на первичную обмотку, в которой образуется магнитный поток, замыкающийся на сердечнике устройства.
  2. После этого напряжение передается на вторичную катушку.
  3. Магнитопровод, созданный из ферромагнитных материалов, размещая на себе обе обмотки, создает магнитное поле. Индуцирующий магнитный поток образовывает в обмотках переменные электродвижущие силы (ЭДС).
  4. Разница в количестве витков катушек позволяет изменять ток с необходимыми для сварки значениями V и А. По этим показателя происходит расчет сварочного трансформатора.

Существует прямая взаимосвязь между количеством витков вторичной обмотки и получаемым напряжением. При необходимости повысить исходящий ток, вторичную катушку наматывают в большем количестве. Трансформатор для сварки относится к понижающему типу, поэтому число витков вторичной обмотки у него значительно меньше, чем на первичной.

Устройство и принцип действия сварочного трансформатора призвано и регулировать силу исходящего тока, путем изменения расстояния между первичной и вторичной катушками. Именно для этого и предусмотрена движущаяся часть конструкции. На некоторых видео хорошо заметно, что вращение рукоятки и сведение катушек друг к другу приводит к увеличению сварочного тока. Обратное вращение и разведение обмоток способствует понижению силы тока. Это происходит за счет изменения магнитного сопротивления, вследствие чего и возможна быстрая регулировка напряжения, позволяющая подбирать сварочный ток в зависимости от толщины стали и положения шва.

Холостой ход

Сварочный трансформатор имеет два режима работы: под нагрузкой и холостой. Во время выполнения шва, вторичная обмотка замыкается между электродом и изделием. Мощный сварочный ток позволяет плавить металл и образовывать надежное соединение. Но когда сварка окончена, вторичная цепь размыкается. И аппарат переходит в режим холостого хода.

Электродвижущие силы в первичной катушке имеют двойное происхождение. Первые образуются из-за рабочего магнитного потока, а вторые путем рассеяния. Эти ЭДС создаются ответвляясь от основного потока в магнитопроводе, и замыкаясь между витками катушки по воздуху. Именно они и образуют величину холостого тока.

Холостой ход должен быть безопасным для жизни сварщика и ограничиваться 48 V. некоторые модели имею допустимое значение в 60-70 V. Если ЭДС от потока рассеивания превышают эти значения, то устанавливается автоматический ограничитель этого значения. Он должен срабатывать менее чем через секунду после разрыва цепи и прекращения сварки. Для дополнительной защиты сварщика корпус аппарата всегда заземляется, чтобы возникшее напряжение на кожухе, из-за повреждения изоляции первичной обмотки, миновало человеческое тело и уходило в землю.

Схема сварочного трансформатора и ее модификации

Кроме стандартных устройств для изменения тока, сварочный трансформатор может содержать некоторые совершенствующие узлы. Схемы данного оборудования могут быть дополнены:

  • несколькими вторичными обмотками;
  • конденсаторами;
  • импульсными стабилизаторами;
  • тиристорными фазорегуляторами.

Дополнительно, в схему трансформатора добавляется сопротивление, предназначенное для продолжения регулировки силы тока там, где разведение обмоток не дает нужного результата. Это востребовано при работе с тонким металлом или очень мощными моделями оборудования. Сопротивление может быть в виде отдельного корпуса с набором контакторов, задающих определенное значение Ом, через которое будет проходить ток от вторичной обмотки, либо обычной пружиной из высокоуглеродистой стали, прикрепляемой к кабелю массы.

Расчет сварочного трансформатора

Для разных видов сварки необходимы трансформаторы разной мощности. Основной расчет производится на основании разности витков обмотки между первичной и вторичной катушками. Для понижающих устройств действует правило, что если исходящее напряжение необходимо понизить в 10 ил 100 раз, то и количество витков на вторичной катушке должно быть меньше в 10 или 100. Это значение имеет погрешность в 3%. Это же правило действует и в обратную сторону.

Каждое устройство подобного типа имеет свой коэффициент трансформации. Это значение (n) показывает масштабирование силы тока при переходе от первичного (i1) во вторичный (i2). Расчет таков: n = i1/i2. Исходя из этого можно создать устройство подходящее под конкретные виды сварки.

Отличия и разновидности оборудования

Виды сварочных трансформаторов разделяются по рабочему предназначению. Они различаются по:

  • Весу и размеру. От компактных с ремнем для плеча, до больших, перемещаемых на колесиках или тельфером
  • Выдаваемому напряжению холостого хода от 48 V до 70 V.
  • Силе тока от 50 до 400 А. На крупных производственных предприятиях встречаются модели с показателем 1000А.
  • Потребляемого тока и количеству фаз — 220-380V. Одно и трехфазные версии.
  • Импульсной подаче тока или непрерывной.
  • Возможности работы с разными диаметрами электродов, от 2 до 6 мм.

Трансформаторная сварка — простой способ получить крепкое соединение. Она хорошо подойдет для монтажа заборов, сварки труб, создании стеллажей и каркасов беседок. Издаваемый гул от аппарата и треск сварочной дуги вносят некоторый дискомфорт от использования устройства.

Сварочные трансформаторы отличаются ценовой доступностью в магазинах и легкостью схемы сборки в домашних условиях. Их принцип действия несложен, а работа аппарата на видео помогает понять основы обращения с агрегатом. Качество шва сохраняется на высоком уровне, поэтому они широко применяются в быту и промышленной сфере.

Поделись с друзьями

2

0

1

1

svarkalegko.com

Какой сварочный аппарат лучше: инвертор или трансформатор?

Для сваривания металлических деталей требуется источник высокой температуры, который сможет распалить как присадочный материал, так и основной металл. Чаще всего для этого используют электрическую дугу, но для ее создания может применяться несколько различных аппаратов, которые обладают разным принципом действия, но при этом обеспечивают примерно одинаковый результат. В наше время такими аппаратами стали трансформатор и инвертор, которые являются основными инструментами для ручной дуговой сварки. В принципе работы, конструкции и особенности поведения данная техника имеет ряд отличий, что обеспечивает каждому виду свои конкурентные преимущества. Поэтому, чтобы разобраться, какой сварочный аппарат лучше инвертор или трансформатор, нужно узнать о них более подробно.

Сварочный трансформатор и инверторный аппарат

Назначение и область применения инверторной сварки

Инверторная сварка применяется для соединения металлических изделий. Она находит применение, как в промышленной сфере, так и в частной. Главной особенностью ее является преобразование обыкновенного переменного тока в высокочастотный. Это же касается и параметров напряжения. При сваривании тонких деталей, а также тех вещей, которые состоят из плохо свариваемого металла или сплава, использование инвертора является более предпочтительным. Так что при выборе, что лучше инвертор или трансформатор при сложных работах, заметно выигрывает первый вариант.

Сварочный аппараты инверторного типа

Преимущества инверторной сварки

  • Низкий вес и компактные размеры;
  • Возможность применения дополнительных функций во время сварки, улучшающих ее качество;
  • Точность характеристик преобразования, соответствующих тонким показателям шкалы настройки;
  • Низкое потребление электричества и возможность подключаться к обыкновенной сети;
  • Стабилизация горения дуги даже при скачках напряжения в сети.
Недостатки инверторной сварки
  • Высокая стоимость;
  • Большая чувствительность к перегреву;
  • Невозможность длительной беспрерывной работы;
  • Чувствительность к ударам.
Принцип работы

Чтобы определить, какая сварка лучше инвертор или трансформатор, следует рассмотреть принцип их работы. При подаче тока на включенный инвертор он попадает на первичный выпрямитель. На этом этапе происходит преобразование его с переменного в постоянный. Далее он поступает на специальный блок инвертора, где изначальные параметры в 220В преобразуются и напряжение снижается. После этого ток снова делается переменным. На этом блоке происходит увеличение частоты тока и напряжения. Затем электричество поступает на трансформатор, где происходит окончательное преобразование параметров до значений, указанных на датчиках инвертора. Окончательным этапом является второй выпрямитель, на котором ток снова становится постоянным и подается на выход.

Назначение и область применения трансформаторной сварки

Данный тип сварки применяется в последнее время преимущественно на производстве, где требуется проводить простые операции. Аппараты находят применение и в частной сфере, но это преимущественно устаревшие модели. При выборе, что лучше сварочный аппарат или инвертор, в сторону первого склоняются те, кому нужно варить много, по несколько часов подряд и сталкиваться с большой толщиной деталей.

Сварочный трансформатор

Преимущества трансформаторной сварки
  • Простота конструкции, обеспечивающая надежность эксплуатации и легкий ремонт;
  • Относительно низкая стоимость самого аппарата и его обслуживания;
  • Слабая чувствительность к перегреву и высокой температуре;
  • Здесь практически нет таких деталей, которые бы смогли сломаться от ударов, встряски и прочих небольших механических повреждений.
Недостатки трансформаторной сварки
  • Высокая чувствительность к скачкам напряжения в сети;
  • Отсутствие точного обозначения выходных параметров, так как все определяется условно с достаточно большим шагом регулировки;
  • Большие габариты и немалый вес;
  • Высокое потребление электричества для работы;
  • Для подключения необходима трехфазная электрическая сеть.
Принцип работы

Трансформаторы могут, как увеличивать, так и уменьшать выходные параметры рабочего тока и напряжения. Электричество поступает на первичную обмотку трансформатора, которая располагается на стальном сердечнике. В катушке индуцируется магнитное поле. Благодаря близкому расположению вторичной катушки, магнитное поле первичной начинает генерировать в ней электрический ток. Параметры полученного электричества зависят от дальности расположения катушек, а также от количества витков в них. Если на вторичной витков больше, то напряжение будет увеличиваться.

Сравнение

Сравнение того, что лучше сварочный трансформатор или инвертор показывает, что для большинства сложных процедур сварки инвертор оказывается более востребованным, так как его дополнительные функции и современные режимы упрощают всю технологию. Сварка алюминия, нержавеющей стали и прочих сложных металлов становится более простой. Легкость транспортировки, хранения и использования с помощью автономных источников питания также трудно переоценить.

Трансформатор всему этому может противопоставить только надежность конструкции и относительно низкую стоимость. Но тот факт, что его энергопотребление является более высоким, делает инвертор окупаемым со временем. В различных цехах, где сварка ведется почти непрерывно, трансформаторы ведут себя более надежно, но подходит это только для самых простых видов соединения.

 

Вывод

Стоя перед выбором, что лучше приобрести инверторный или трансформаторный сварочный аппарат большинство специалистов склоняются к инвертору. Это подтверждается также более широким выпуском современных моделей, среди которых трансформаторы встречаются крайне редко. При покупке многие и не знают, что означает инверторный сварочный аппарат, но выбирают именно их, так как среди компактных моделей для дома, а также многофункциональных устройств. имеются только инверторы.

svarkaipayka.ru

Сварочный трансформатор: расчет, устройство и схема

Для выполнения электродуговой сварки необходим определенный набор оборудования, в него входит сварочный трансформатор. На рынке существуют производственные и бытовые аппараты, они различаются техническими характеристиками.

Трансформатор для электродуговой сварки

Главная задача трансформатора –преобразование подаваемого электричества до требуемых параметров.

Взаимодействие компонентов входящих в состав сварочного трансформатора, в результате, приводит генерации сварной дуги, которая располагается между рабочим инструментом и заготовкой.

Устройство сварочного трансформатора и характеристики

Для возникновения дуги, обеспечивающей разогрев и расплавление кромок заготовки, требуется изменить характеристики электричества подаваемого из сети.Сварочный трансформатор преобразует поступающее электричество следующим образом:

  • напряжение снижает;
  • силу тока поднимает.

В преобразовании электричества принимают участие следующие узлы:

Устройство сварочного трансформатора

  • магнитопровод;
  • первая обмотка, собираемая из изолированного кабеля;
  • перемещающейся второй обмотки. Ее выполняют из провода без изоляции, это необходимо для повышения тепловой отдачи;
  • винтовая пара;
  • штурвал для управления винтовой парой;
  • клеммники для сварных кабелей.

В состав сварочных агрегатов включают дополнительные компоненты, которые предназначены для совершенствования их работы.

Устройство пускового механизма

Пусковое устройство включает в свой состав – магнитопровод, две обмотки и клеммы. Переключатели изменяют напряжение и общее число обмоток подключаемых к выпрямителю. В первичную цепь устанавливают регулятор, собранный на основе полупроводников (тиристоров). Вторая обмотка, подключаемая к выпрямительному мосту, обеспечивает подачу двух уровней изменяемого напряжения.

Устройство пускового механизма трансформатора

Для работы пускового устройства требуется напряжение в 220 В. Ток лежит в диапазоне от 0 до 120 А, а напряжение достигает 70 В случае самостоятельного изготовления устройства, за основу принимают стержневой трансформатор, на его первой обмотке накручено 230 витков, на второй 32. Пульт управления полупроводниками монтируют над дросселем. Для охлаждения всей системы используют принудительную вентиляцию.

Устройство магнитопровода

Ключевыми деталями магнитопровода, являются пластинки или листы, произведенные из электромагнитной стали. К конструктивным деталям относят крепеж, корпус и пр. Магнитопроводы сварочных трансформаторов разделяют на стержневые и броневые. В устройствах стержневого типа все сегменты магнитной цепи обладают одинаковым сечением. В магнитопроводах броневого типа полным сечением обладает только средний стержень, на который устанавливают обмотки.

Виды магнитопроводов трансформатора

Сечения остальных участков магнитной цепи почти в два раза меньше. По ним происходит замыкание магнитного потока. На участках магнитопровода имеющего Т-образную форму, каждый имеет свое сечение. При этом его размер составляет в три раза меньший размер, чем собственно сам стержень. По каждому из участков происходит замыкание третьей части потока.Пластины, входящие в пакеты покрывают специальным составом, который называют оксидной изоляцией.Принцип работы сварочного трансформатораАппаратура для сварки работает по алгоритму:

  1. Питание подается на первую обмотку. В ней генерируется магнитный поток, замыкающийся на сердечнике.
  2. Затем питание направляется на вторую обмотку.
  3. Магнитопровод, который собран из ферромагнитов, генерирует постоянное магнитное поле. Индуцирующий поток производит ЭДС.
  4. Разность в числе витков допускает колебание тока с требуемыми для выполнения сварки параметрами. Эти же показатели учитывают при расчетах аппаратуры для сварки.

Существует связь числа витков на второй катушке и напряжением на выходе. То есть для повышения тока количество витков необходимо увеличить. Но так как, сварочный трансформатор – это понижающий тип, то число витков на второй обмотке будет ниже, чем на первой.Устройство и принцип действия сварочного трансформатора обеспечивает настройку величины тока. Этого достигают уменьшая или увеличивая пространство между катушками.Для этого в сварочном оборудовании установлены движущиеся компоненты. Расстояние между обмотками изменяет сопротивление и это дает возможность выбирать именно тот ток, который нужен для сварки.

Холостой ход

Аппаратура для сварки работает в двух режимах – рабочем и холостом. Во время сварки вторая обмотка замыкается между рабочим инструментом и деталью. Ток расплавляет кромки заготовок и в результате получается надежное соединение деталей. После того, как сварщик закончит работы, цепь прерывается и трансформатор переключается на холостой ход.ЭДС в первой обмотке появляются из-за наличия:

  • магнитного потока;
  • его рассеивания.

Холостой ход трансформатора

Эти силы отпочковываются от направления потока в магнитопроводе и замыкаются между катушками в воздухе. Именно эти силы и являются основой работы в холостую.Работа на холостом ходу не должна представлять опасность для рабочего — сварщика и окружающих людей. То есть оно не должно быть больше чем 46 В. Но отдельные модели сварочного оборудования, имеют большие значения, например, 60 – 70 В. В этом случае в конструкции сварочного устройства устанавливают ограничитель параметров холостого хода. Скорость его срабатывания не превышает одну секунду с момента разрыва цепи и окончания работы. В целях дополнительной защиты сварщика, корпус трансформатора необходимо заземлять.

Это позволяет напряжению, которое может появиться на корпусе в результате повреждения изоляции, уйти в землю, не нанеся ни какого вреда рабочему – сварщику.

Схема сварочного трансформатора и ее модификации

Аппаратура для сварки состоит из:

  • трансформатора;
  • приборы для изменения размера тока.

Для розжига и поддержания дуги необходимо обеспечить наличие индуктивного сопротивления второй обмотки.Подъем индуктивного сопротивления ведет к тому, что изменяется наклон статистических параметров источника энергии. В результате приводит к постоянству всей системы «источник тока – дуга».

Электрическая схема сварочного трансформатора типа ТДМ

У сварочных аппаратов, работающих под нагрузкой, количество мощности в разы больше, чем потери, которые они несут при работе в холостую.

Сварочная аппаратура с шунтом

Настройка рассеивания магнитного поля осуществляется переменой геометрических параметров пространства между составными частями магнитопровода. В виду того, что магнитная проницаемость железа выше чем у воздуха то придвижении шунта изменяется сопротивление потока, который проходит по воздуху. Если шунт введен целиком, то индуктивное сопротивление определяется, зазорами между ним и элементами магнитопровода.

Сварочная аппаратура с шунтом

Трансформаторы этого типа изготавливают для решения производственных задач.

Сварочные трансформаторы с секционными обмотками

Такая аппаратура производилось в ХХ века для решения производственных и бытовых задач. В них реализовано несколько степеней настройки количества витков в обеих катушках.

Секционная обмотка трансформатора

Тиристорные сварочные трансформаторы

Для настройки напряжения и тока применяют фазовый сдвиг тиристора. При этом происходит изменение среднего значения напряжения.

Для работы однофазной сети нужны два тиристора, включенных навстречу друг другу. Причем их настройка должно быть синхронной и симметричной. Трансформаторы на основании полупроводников (тиристоров) обладают жесткой статической характеристикой. Ее регулировка производится по напряжению при помощи тиристоров.

Тиристоры хороши для настойки напряжения и тока в электрических цепях переменного характера, дело в том, что закрытие происходит при изменении полярности.

В схемах с постоянным током для закрытия тиристоров применяют резонансные схемы. Но это сложно, дорого и накладывает определенные сложности на возможность регулирования.

Тиристорные сварочные трансформаторы

В полупроводниковых трансформаторах тиристоры монтируют в первой обмотке, тому есть две причины:

  1. Вторичные токи в сварочных источниках значительно больше, чем предельный ток тиристоров, он достигает 800 А.
  2. Высокий КПД так как потери на падении напряжения в открытых вентилях в первой обмотке в отношении рабочего ниже в несколько раз.

В современных устройствах используют обмотки из алюминия, для повышения надежности конструкции к ним на концах приварены медные накладки.

Отличия и разновидности оборудования

На производстве применяют следующие виды сварочных аппаратов:

Разновидности сварочного оборудования

  • трансформаторы;
  • выпрямители;
  • инверторы.

Ещё выделяют:

  • полуавтоматы;
  • генераторы — сварочные аппараты с бензиновым или дизельным электрогенератором;
  • и прочие промышленные аппараты.

Сварочные трансформаторы

Так называют устройство, которое предназначено для преобразования переменного тока получаемого из сети в напряжение необходимо для выполнения электрической сварки.

Сварочный трансформатор

Ключевым узлом этого устройства является трансформатор, который понижает сетевое напряжение до уровня холостого хода.

Достоинства и недостатки сварочных трансформаторов

К несомненным преимуществам этого оборудования относят довольной высокий КПД от 70 до 90%, простоту работы и высокую ремонтопригодность. Кроме этого аппараты этого класса отличает невысокая стоимость.Вместе с тем, аппараты этого типа иногда не в состоянии обеспечить постоянство горения дуги. Это обусловлено характеристиками переменного тока. Для получения качественной сварки целесообразно применять электроды, адаптированные для работы с переменным током. Кроме того, на качестве сварки отрицательно сказываются и колебания напряжения на входе.

Аппараты этого типа нельзя применять для работы с нержавейкой и цветными металлами. Высокий вес аппарата и его габариты вызывают ряд сложностей при его транспортировке с места на место.Но надо отметить, что сварочный трансформатор – это не плохой выбор для домашних нужд.

Сварочные выпрямители

Аппаратура, которое преобразует переменное напряжение, поступающее из сети питания в постоянное, необходимое для выполнения электросварочных работ.На практике применяют несколько схем выпрямителей, в которых реализованы разные методы получения выходных параметров напряжения и тока. Применяют разные способы регулировки параметров тока и вольт-амперной характеристики.

Сварочные выпрямители

В эти способы входят:Изменение настроек трансформатора, применение дросселя, настройка с помощью полупроводников (тиристоров и транзисторов). В самых простых аппаратах для регулирования тока применяют трансформатор, а для его выпрямления диодные схемы. В силовую часть такого оборудования входят трансформатор, выпрямитель, дроссель.

Достоинства и недостатки сварочных выпрямителей

Главное достоинство выпрямителей, если сравнивать их с трансформаторами, заключено в том что, для сварки применяют постоянный ток. Это обеспечивает качество розжига и поддержания параметров дуги и это соответственно приводит к качеству сварного шва. Применение выпрямителя позволяет сваривать не только обыкновенные стали, но обрабатывать нержавейку и цветные металлы. Кроме того, надо учесть и то, что сваривание с применением выпрямителя обеспечивает малое количество брызг.

По сути, описанные достоинства дают однозначный ответ на вопрос – какой аппарат выбрать трансформатор или выпрямитель, но разумеется нельзя забывать и стоимости этого оборудования.Выпрямители имеют и отдельные недочеты – большой вес конструкции, потеря мощности, падение напряжения в сети во время проведения сварочных работ. Кстати, все сказанное в полной мере относится и к трансформаторам.

Сварочные инверторы

Аппаратура этого типа предназначено для преобразования постоянного тока в переменный. Инвертор работает следующим образом. Ток, с частотой в 50 Гц, попадает на выпрямитель. На нем он, пройдя, через фильтр сглаживается и преобразуется в переменный. Частота такого тока оставляет несколько килогерц. Современные схемы позволяют получать ток с частотой 100 Гц. Этот этап преобразования, является самым важным в работе инвертора и это позволяет добиться существенных преимуществ в сравнении с другими моделями сварочного оборудования.

После этого, полученное высокочастотное напряжение роняют до значения холостого хода. А ток вырастает до размеров достаточных для выполнения сварочных работ, то есть до величины 100 – 200 А.Схема инвертора и комплектующие используемые в работе позволяют создавать сварочные аппараты с малым весом и высокими техническими характеристиками.Предприятия – производители выпускают аппараты для выполнения сварки:

  • в ручном режиме;
  • неплавящимся электродом в аргонной среде;
  • в полуавтоматическом режиме под защитой газов и многие другие.

К несомненным достоинствам этого класса оборудования можно отнести – малый вес и габариты. Это позволяет передвигать инвертор на строительной или производственной площадке без особых сложностей.В составе инвертора нет трансформатора и это позволило избежать потерь на нагрев обмоток и перемагничивания сердечника и получить высокий КПД. При сварке электродом в диаметр 3 мм, от сети потребляется все 4 кВт мощности, показатель сварочного трансформатора или выпрямителя составляет 6 – 7 кВт.

Схема инверторного сварочного аппарата

Схемы применяемые в инверторах позволяют генерировать практически все параметры вольт-амперных характеристик – это говорит о том, что аппараты этого типа допустимы для применения во всех видах сварочных работ. Кроме того, инверторы обеспечивают работу с легированными, нержавеющими сталями и цветными металлами.

Инверторная схема не нуждается в частых и длительных перерывах в работе.

Конструкция инвертора позволяет выполнять плавную регулировку режимов сварки во всем диапазоне токов и напряжений, необходимых для выполнения сварочных работ. Инвертор обладает широким диапазоном токов от нескольких единиц до сотен тысяч. В быту применяют аппараты, которые позволяют варить металл относительно тонкими электродами до 3 мм. Применение аппаратов такого уровня позволяет формировать шов в различных положениях и обеспечить минимальное количество брызг расплавленного металла, возникающих при сварочных работах.

Инверторные сварочные аппараты

Инверторные сварочные аппараты, производимые в наши дни, по большей части имеют микропроцессорное управление. Оно позволяет:

  • обеспечить рост тока при розжиге дуги;
  • минимизировать залипание электрода и детали и еще ряд функций облегчающих работу сварщика.

После выполнения сварки с помощью трансформатора или выпрямителя, работа с инвертором может с полным основанием считаться праздником.Между тем инверторы обладают рядом недостатков. В частности, ремонт инвертора может обойтись в копеечку. Кроме того, у аппаратов инверторного типа повышенные требования к условиям хранения. Это обусловлено тем что, в инверторах содержится много элементов микроэлектроники.

На что обращать внимание при выборе

Надо понимать, что выбор сварочного оборудования это непростая задача и решают ее в несколько этапов.

  1. Необходимо знать марку свариваемых материалов и вид требуемого шва. Так, для обработки стали или нержавейки достаточно аппарата обеспечивающего ручную дуговую сварку. Для сварки обыкновенной стали можно использовать аппараты с переменным и постоянным током. Для работы с нержавеющей сталью необходимо использовать аппараты постоянного тока. Рабочие характеристики сварочного трансформатора позволяют работать с разными материалами.

  1. В зависимости от размера тока, аппараты в 200 А, относят к бытовым, а в 300 к профессиональным.
  2. В зависимости от типа работы – полуавтоматы, обладающие сложной конструкцией и довольно высокой стоимостью, показывают высокую производительность и простоту в управлении.
  3. Инверторы обладают малыми габаритами и весом и широкой возможностью настроек.
  4. Немаловажное значение имеет место выполнения работ, в частности, климатические условия.
  5. Само собой, принимая решение о выборе аппарата необходимо обращать внимание на компанию – производителя.

Возможные неисправности и ремонт

Сварочная  аппаратура, как и любое техническое устройство, всегда может выйти из строя. Существуют некоторые признаки, по которым можно определить возникшие неисправности.

Возможные неисправности

Например, при проведении сварки, постоянно происходит залипание электрода. Это может быть вызвано низким напряжением, неправильной настройкой тока, неправильным выбором электрода и рядом других причин.Отсутствие дуги может быть вызвано перебитым кабелем, перегревом сварочного оборудования и множеством других причин.

Для ремонта сварочного трансформатора необходимо обладать определенными знаниями, то есть необходимо умение читать принципиальные электрические схемы и навык выполнения электромонтажных работ. Именно поэтому имеет смысл при возникновении неисправностей  обращаться в мастерскую по их ремонту и обслуживанию.

Как правильно смонтировать трансформатор

Сварочную аппаратуру необходимо надежно заземлить. Для облегчения жизни, на трансформаторов устанавливают специальные болтовые зажимы с сопроводительной надписью «ЗЕМЛЯ».Классификация по различным признакамСварочная аппаратура классифицируется по следующим признакам – по фазам, по применяемости.На практике применяют одно и трехфазные сварочные аппараты. Однофазные аппараты, по большей части применяют для выполнения сварочных работ переменным током. Трехфазные применяют на строительных и производственных.

К однофазным относятся аппараты марки ТД. По сути, это трансформаторы с хорошим магнитным рассеиванием и перемещающимися обмотками. Их снабжают механическими регуляторами, выполненными в виде винтовых.Трехфазные аппараты применяют для сварки трехфазной дугой. Такой способ повышает производительность сварки, позволяет экономить электроэнергии, производит выравнивание нагрузки между фазами.

Трехфазный сварочный трансформатор

Трехфазные аппараты применяют для организации многопостовой сварки. В частности, использование такого оборудования позволяет использовать как минимум два электрода одновременно. В конструкцию аппарата вносят некритичные изменения. Такое применение аппаратуры позволяет поднять экономический эффект от сварочных работ.

Устройство сварочного трансформатора ТДМ

Трансформатор ТДМ включает в свой состав следующие части:

Устройство сварочного трансформатора ТДМ

  • металлический корпус;
  • клеммы для сварочных;
  • штурвал для настройки аппарата;
  • магнитопровод;
  • первая обмотка;
  • вторая обмотка;
  • винтовую пару для перемещения частей обмоток.
Принцип работы трансформатора ТДМ

Как уже отмечалось в конструкцию аппарата ТДМ входит магнитопровод, представленный в виде набор стальных пластин и изолированных обмоток. Ток, подаваемый из сети электропитания, попадает на первичную обмотку. В это время вторая обмотка, которая является перемещаемой, должна быть подключена к сварочному электроду и обрабатываемой деталью.

Между обмотками существует зазор, который и определяет параметры сварочного тока и напряжения. Чем больше размер зазора, тем больше сварочный ток. Это достигается за счет рассеивания магнитного поля.

Сварочный трансформатор своими руками

Для изготовления сварочного аппарата своими руками надо понимать его базовые принципы работ. Первым делом необходимо определиться с параметром мощности тока. Для сварки массивных заготовок будет востребована высокая мощность генерируемого тока.

Кроме того, нельзя забывать и о том, что этот параметр жестко связан с тем, какие электроды будут использоваться во время работы. Для работы с металлом от 3 до 5 мм, необходимо использовать электроды 3 – 4 мм. Если толщина металла менее 2 мм, то вполне достаточно электродов 1,5 – 3 мм.

Другими словами, если планируется использование электродов толщиной 4 мм, то сила тока должна составлять 150 – 200 А, а электроды в 2 мм, сила тока должна составлять 50 – 70 А.Дуга формируется за счет использования трансформатора, состоящего из обмоток и магнитопровода.

Расчет сварочного трансформатора

У каждого типа сварки свои требования к трансформационным устройствам. Базовый расчет выполняют на основании разности количества витков на первичной и вторичной обмотке. Для понижающего оборудования работает следующее правило – если существует необходимость снижения напряжения в 10 раз, то количество витков на вторичной обмотке должно быть в 10 раз меньше. Надо отметить, что это правило имеет обратную силу.

У каждого трансформатора имеется так называемый коэффициент трансформации. Он показывает размер масштаба силы тока при переходе с первичной обмотки на вторичную. Руководствуясь этим принципом можно выполнить расчет сварочного трансформатора пригодного для любого типа сварки.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 

stankiexpert.ru

Сварочные трансформаторы: принцип действия, конструкция

С появлением электричества появилась возможность соединять металлические элементы с помощью сварки. Для этого применяются специальные сварочные трансформаторы, работающие от трёхфазного и однофазного напряжения. Однофазные модели предназначены для включения в стандартную бытовую сеть 220 Вольт. А трехфазный сварочный аппарат, чаще всего, применяется в производственных целях, он обладает большой мощностью, габаритами и продолжительной эксплуатацией без перерыва. Однако есть на рынке данной техники и универсальные устройства, которые могут работать и от 220 В, и от 380В. Разумеется, что для разных материалов существует свой индивидуальный процесс сварки, поэтому каждый сварочный агрегат оборудован системой регулировки и точной настройки.

Принцип действия сварочного трансформатора

По принципу действия он не отличается от другого обычного понижающего трансформатора, только вот токи вторичной обмотке уж очень высокие, так как он работает в режиме короткого замыкания. Если закоротить вторичную обмотку обычного трансформатора, то в таком режиме он проработает недолго, так как она быстро перегреется и выйдет из строя. Вторичная обмотка сварочного рассчитана на большие токи, поэтому и выполнена медным проводом большого сечения. Напряжение U2 (на выводах вторичной обмотки) напрямую зависит от количества витков в ней.

Конечно же, мало только уменьшить выходное напряжение, нужно ещё и изменять силу тока. Для этого трансформаторы оборудуются механизмом, раздвигающим обмотки на большее расстояние, тем самым снижая магнитный поток, который, в свою очередь, уменьшает ток во вторичной обмотке.

Устройство и классификация трансформаторов, применяемых в сварочных аппаратах

Любой трансформатор для сваривания металлических различных элементов состоит из:

  1. Магнитопровода;
  2. Изолированную первичную обмотку;
  3. Вторичная обмотка;
  4. Вентилятор, для охлаждения.

В зависимости от сварочных работ происходит и управление процессом сварки,все сварочные агрегаты делятся аппараты переменного и постоянного тока. Конечно же, сам трансформатор не может работать на постоянном токе поэтому сам процесс выпрямления осуществляется после понижения напряжения. Для этого применяются:

  • управляемые тиристоры, которые непросто дают постоянный ток для сварки элементов, но осуществляют изменение силы тока во время этого процесс;
  • неуправляемые вентили диоды, вместе с дросселем.

Назначение сварочного трансформатора

Сварочный понижающий трансформатор является ключевым элементом, создающим дугу во время сварки металлических деталей. Напряжение на выходе этого понижающего устройства, работающего в режиме короткого замыкания, допускается не более 80 Вольт. Для процесса ручной дуговой сварки обязательно нужны электроды. Бытовые трансформаторы для дома выполнены по однофазной схеме обладают небольшими токами при сваривании. Главное, в бытовых условиях также стоит следить и за наличием хорошего контакта в розетке, так как токи в первичной обмотке для квартир и домов тоже очень существенны и не каждая розетка их выдержит.

Сварочные трансформаторы переменного тока

Такая конструкция считается самой не дорогой, но в то же время обладающей неплохими характеристиками сварки чёрных металлов. Для того чтобы регулировать ток и соответственно дугу во время этого процесса сварочный агрегат оборудован раздвижной системой, увеличивающей расстояние между катушками, а также площадь сердечника. Они из-за своей ценовой категории очень распространены на производстве, особенно в цехах с устаревшим оборудованием. Обладают довольно крупными размерами и зачастую устанавливаются стационарно.

И также как регулятор тока для сварочного аппарата, применяются отдельно расположенные дросселя, который добавляет индуктивности в цепь. Самый простой способ, но самый эффективный, регулировки напряжения и силы тока во время выполнения сварочных работ — это вывод нескольких контактных точек со вторичной обмотки. Кончено же, плавности изменения силы дуги в таком аппарате не получится добиться.

Сварочные трансформаторы постоянного тока

Такие приборы более эффективны для сваривания различных материалов обладают меньшими габаритами и плавным регулированием силы тока. Любой трансформатор не может работать на постоянном токе, это факт.

На рисунке показана простейшая схема такого агрегата, которую можно сделать и своими руками. Она гарантирует стабильные выходные характеристики сварочного тока и дуги, которая является ключевым аспектом любой сварки.

Сварщики знают, что при работе от положительного зажима выделяется больше тепла, чем от отрицательного. Следовательно для разной толщины металла стоит вырабатывать свою методику.

Существуют и новые разработки в этой отрасли так называемые сварочные аппараты инверторного типа. Трансформатор здесь работает на повышенных частотах, что даёт возможность снизить и габариты устройства, его вес, и токи первичной обмотки без последствий для создания качественной дуги.

Сварочный трансформатор ВДМ

Аппараты ВДМ производственного сварочного многопостового выпрямителя, устанавливается зачастую стационарно и предназначен для сварочных постов дуговой электросварки с помощью металлического электрода. Очень часто ВДМ подключаются к трёхфазной сети 380 Вольт. Во взрывоопасной среде, насыщенной пылью разной фракции, или же содержащей едкие газовые пары, разрушающие сталь и изоляцию, эксплуатация строго запрещена. Конструктивно в ВДМ есть возможность регулировать величину тока реостатом и дросселем.

Как рассчитать сварочный трансформатор

Изготовление трансформатора для сварочных работ, который должен быть близок по своим характеристикам к промышленному образцу, нужно проводить стандартными методиками подсчёта. Данная методика подойдет больше бытовому устройству, она содержит оптимальные значения обмоток и минимальные габаритные размеры сердечника.

Существует два вида сердечника:

  1. броневой;
  2. стержневой;
  3. тороидальный (круглый).

При этом стержневые имеют немного большие показания КПД (коэффициента полезного действия) нежели броневые.

Прежде чем приступить непосредственно к расчету сварочного понижающего трансформатора, необходимо определить его мощность, которая зависит от того какая величина тока нужна для его эксплуатации. Наиболее распространенные варианты от 70 до 150 А. Разумно будет брать максимально допустимые токи вторичной обмотки немного выше порядка 180–200 А.

Мощность сварочного трансформатора переменного тока, и аппарата в целом, будет равна:

P = U2 × I2 × cos (φ) / η

где, U2 — напряжение холостого хода сварочного трансформатора рекомендуется от 30 до 60 Вольт, I2 — ток сварки, cos (φ) угол сдвига фаз между током и напряжением. В случае расчета потребляемой мощности cos (φ) можно взять равным 0,8; η- КПД, для данного устройства примерно можно принять равным 0,7.

А также стоит учесть при этом и продолжительность эксплуатации трансформатора, так как, скорее всего, ему пройдется работать не один час.

Pдл = U2 × I2 × (ПР/100)1/2 × 0.001

ПР — это коэффициент длительности работы в смену, рекомендуется порядка 20-30 %;

Намотка сварочного трансформатора

Зачастую намотка производится уже на имеющееся железо и вот формулы примерного числа витков

С обмотками на одном плече (рисунок ниже, а):

N1 = 7440 × U1/(Sиз × I2)

С разнесенными обмотками (рисунок ниже, б):

N1 = 4960 × U1/(Sиз × I2)

Sиз — измеренное сечение магнитопровода (см2)

Такой способ расчета считается упрощённым. Ниже прилагается формула расчета сечения медного провода, которым непосредственно и будет выполнена намотка.

Плотность тока в обмотках берётся из справочника для медного провода J = 2,5 А/мм2. Для сварочного аппарата постоянного тока ВДМ агрегат оборудуется тремя первичными и тремя вторичными обмотками, поэтому расчёт производится инженерами и без квалификации его проблематично соорудить.

Улучшение сварочного трансформатора

Для улучшения нужно сократить слишком большую вторичную обмотку в 3–4 раза, уменьшив в ней напряжение холостого хода до 22–25 вольт, а вот для стабильного и уверенного зажигания дуги, прибавить небольшую слаботочную обмотку с напряжением 80–110 вольт. Переменный ток каждой из обмоток проходит выпрямление на диодных мостах, после чего обмотки подключаются параллельно друг другу.

Но также для усовершенствования и улучшения длительной работы сварочного трансформатора особенно в летнюю жаркую погоду необходимо использовать приточную или же вытяжную вентиляцию.

amperof.ru

Чем отличается сварочный аппарат от инвертора?

При необходимости самостоятельного проведения сварочных работ возникает вопрос: какого типа сварочный аппарат приобрести. Сварка — это создание неразъёмных соединений между свариваемыми частями на уровне атомов. Сварное соединение является одним из самых прочных и поэтому применяется довольно часто.

При электросварке нагрев и плавление металла происходит за счёт образования электрической дуги между торцевой частью электрода и свариваемой поверхностью. Источники образования и поддержания дуги делятся на несколько типов:

  1. Трансформаторные.
  2. Инверторные.
  3. Выпрямители.
  4. Сварочные агрегаты на основе двигателя внутреннего сгорания.

Рассмотрим два типа, нашедших наиболее широкое применение: сварочный аппарат на основе трансформатора и инверторный источник электрической дуги.

Трансформаторный сварочный аппарат

Это самый простой из сварочных аппаратов, использующий переменный ток сети. Работает за счёт трансформатора, который регулирует напряжение сети до сварочного. Трансформаторные или индукционные сварочные аппараты имеют деление по следующим признакам:

  • Мощность (чем больше сила сварочного тока, тем более толстый металл возможно обрабатывать).
  • Количество постов, то есть рабочих мест (сколько человек одновременно могут работать).
  • Напряжение (однофазная или трёхфазная сеть).

Преимуществом его является более простая и надёжная конструкция, невысокая стоимость, высокая ремонтопригодность.

Трансформаторный сварочный аппарат

К недостаткам относят зависимость дуги от скачков напряжения сети, большой вес и габаритные размеры, сильный нагрев во время проведения работ.

Что такое инвертор?

Инверторный сварочный аппарат или просто инвертор — один из источников энергии для электродуговой сварки, в основе которого лежит использование тока высокой частоты. Его работа осуществляется за счёт силовой электроники и небольшого трансформатора.

Инверторный сварочный аппарат

Достоинствами его признано низкое энергопотребление, компактность, небольшой вес и размеры, достаточно высокое качество шва.

К отрицательным сторонам инвертора можно отнести относительно высокую стоимость, боязнь влаги, пыли и низких температур (характерно для бюджетных моделей), чувствительность к скачкам напряжения, дорогостоящий ремонт.

Что общего у инвертора и трансформаторного сварочного аппарата

Сходство этих аппаратов в их назначении — образование и поддержание электрической дуги. Но есть ещё некоторые моменты, которые их объединяют:

  • Рассматриваемые аппараты объединяет наличие трансформатора, но разного размера. За счёт предварительного получения тока высокой частоты, в инверторах нет необходимости в использовании больших трансформаторов. Для получения тока 160 А нужен трансформатор весом 0,25 кг. Для получения такого же тока в индуктивных аппаратов необходим трансформатор весом 18-20 кг.
  • Возможность плавной регулировки тока. Трансформаторные аппараты имеют такую возможность благодаря изменению величины воздушного зазора в магнитопроводе.
  • Питание аппаратов осуществляется от бытовой (220В) или промышленной (380В) сети.
  • У большинства сварочных аппаратов есть защита от короткого замыкания.

Чем отличаются инверторный и трансформаторный источник электрической дуги

  1. Габариты и вес сварочного аппарата трансформаторного типа больше, чем у инвертора. Промышленные образцы могут весить более ста килограммов.
  2. Принцип действия. В инверторе переменный ток сети преобразуется первичным выпрямителем в постоянный, затем снова в переменный ток высокой частоты и далее снова происходит изменение на постоянный на вторичном выпрямителе. У сварочных аппаратов трансформаторного типа сила тока изменяется за счёт изменения положения магнитопровода, то есть сердечника понижающего трансформатора или включения в цепь разного количества витков обмоток.
  3. Инвертор имеет более устойчивую дугу, благодаря стабильности сварочного тока, что влияет на качество шва.
  4. Разница в конструкции. Инвертор более сложный и может оснащаться следующими дополнительными функциями: HOT START – увеличение начального тока для улучшения поджига сварочной дуги. ARC FORCE — увеличение сварочного тока для ускорения процесса плавления и препятствия залипанию, то есть происходит форсирование дуги. ANTI-STICK – снижение тока при залипании электрода для увеличения времени на его отрыв и защиты от перегрузки.
  5. Процесс обучения работе на трансформаторе более сложный и трудоёмкий. Однако, освоив эти навыки, без труда можно работать на инверторе.
  6. Инвертор выдаёт постоянный ток, трансформатор работает на переменном с частотой бытовой электросети 50 Гц.
  7. Коэффициент мощности инвертора наибольший из всего сварочного оборудования, а КПД превышает трансформаторные аналоги на 20-30%.
  8. Широкий диапазон изменения тока сварки.
  9. Инвертор имеет такой показатель как коэффициент прерывистости работы (КП). Он определяет время непрерывной работы на максимальном сварочном токе. То есть, если КП равен 50%, то после 10 минут работы ему требуется 5 минут на охлаждение. К трансформаторному сварочному аппарату такие требования не предъявляются.
  10. Возможность использования электродов, предназначенных как для постоянного, так и для переменного тока.

На сегодняшний день на рынке довольно широкий выбор оборудования для сварки различных производителей. Выбор сварочного аппарата следует производить исходя из задач, которые с его помощью предстоит выполнять.

vchemraznica.ru

Сварочный трансформатор — 105 фото разновидностей трансформаторных аппаратов

В наше время сварочное дело перестало быть уделом избранных. Сейчас сварочное оборудование можно встретить не только на производстве, но и в дачных домовладениях. Самыми популярными считаются трансформаторные аппараты переменного тока.

Краткое содержимое статьи:

Конструкционное решение трансформаторного оборудования

Устройство сварочного трансформатора достаточно простое – это пара обмоток, намотанных на сердечник. Одна из них первичная, а вторая – вторичная.

Принцип работы аппарата трансформаторного типа состоит в понижении входящего напряжения. Сила тока при этом может составлять порядка 700А, что позволяет осуществлять сварку металлических конструкций. Такой принцип действия характерен для всех разновидностей трансформаторного оборудования.

Хотя сегодня, при использовании современных разработок и технологий удалось добиться создания более идеальных и эргономичных вариаций трансформаторов.

Разновидности трансформаторных аппаратов

Все сварочные трансформаторы принято делить на три вида, у каждого из которых свои сильные и слабые стороны. Выбирая аппарат для сварки трансформаторного типа, нужно знать, чем одна разновидность отличается от другой.

Как показывают фото сварочных трансформаторов, они могут быть:

  • С минимальным и нормальным магнитным рассеиванием.
  • С повышенным магнитным рассеиванием.
  • Тиристорными.

Технические характеристики

Независимо от типа для каждого трансформатора характерен набор конкретных характеристик, определяющих эффективность и качество его работы, а также удобство эксплуатации. Выбирая агрегат, нужно знать, что означает каждая характеристика сварочного трансформатора.

Маркировка. Это первое, на что надо обратить внимание. Маркировка – это зашифрованная запись базовых параметров. Первая буква обозначает источник питания, вторая указывает на тип сварочных работ, а третья – на метод. Четвёртая и пятая – это тип внешней характеристики и число постов.

Значение номинальной силы электрического тока – это 1 или 2 цифры, округлённые до десятых или сотых. Два или одно последних цифровых обозначения – это регистрационный номер.

Далее буквами обозначается допустимые температурные условия. Цифра в конце указывает на уместное расположение. I- значит допустима работа устройства на улице, II – под навесом, III – в неотапливаемой комнате, IV – в помещении с отоплением.

Диапазон регулировки тока. Это одна из главных характеристик любого трансформаторного устройства. Первое, что она обозначает — это то, что регулирование тока возможно, а второе – это наибольшую возможную величину силы тока. Все вместе указывает на возможность применять электроды разных размеров.

Диаметр электрода. Зависит от силы тока оборудования.

Напряжение в электросети. Данная характеристика показывает, какое напряжение обязано быть в сети, чтобы трансформатор нормально работал.

Номинальный ток сварки и рабочее напряжение. Эти параметры очень важны. Номинальный ток – это наибольший показатель тока, который может выдать агрегат. А номинальное напряжение — напряжение, требуемое для того, чтобы сварочная дуга была в устойчивом состоянии.

Продолжительность включения. Это время, которое аппарат трансформаторного типа может находиться в режиме сварки. Данный показатель не оказывает особого влияния на выбор сварочного оборудования.

Потребляемая мощность. Обозначает количество энергии, требуемой для 1 часа работы агрегата. Предпочтительнее остановить выбор на устройстве с минимальным параметром мощности потребления.

КПД. Чем больше данное значение, тем лучше.

Напряжение холостого хода. Оно отвечает за сварочную дугу. Чем оно выше, тем проще создаётся дуга.

Число рабочих мест. Это число человек, которые могут одновременно заниматься сваркой от данного устройства.

Система охлаждения.

Вес и габариты сварочного аппарата.

Начинающему малоопытному сварщику достаточно непросто выбрать подходящую модель сварочного трансформатора, ведь типов аппаратов для сварки довольно много. Поэтому, чтобы сделать правильный выбор, важно знать значение каждой технической характеристики. Если у вас возникли трудности, то лучше обратиться за советом к профессионалу.

Фото сварочного трансформатора

Инструменты из раздела:

zdesinstrument.ru

Бытовой сварочный трансформатор или инвертор – какой аппарат лучше

Бытовой сварочный аппарат становится неотъемлемым атрибутом домашних мастерских в частных домах, гаражах и на дачах. При выборе конкретного экземпляра у многих возникает один и тот же вопрос, какой сварочный аппарат лучше?

До недавнего времени, возможность сделать выбор практически отсутствовала. Рыночный сегмент оборудования для бытового использования был пуст. В настоящее время вниманию покупателя представлены модели различных ценовых диапазонов, способные выполнять множество функций.

Среди них можно найти бытовой сварочный трансформатор и малогабаритный инвертор.

Конструкция

Наряду со сварочными трансформаторами появились представители нового поколения сварочной техники – бытовые инверторные преобразователи. В связи с этим, покупатель задумывается, инвертор или трансформатор лучше выбирать.

Чтобы справиться с этой задачей, надо рассмотреть, что представляют собой бытовые устройства и какими особенностями обладают.

Конструктивно прибор выполнен как обычный понижающий двухобмоточный трансформатор. В однофазном исполнении обмотка высокого напряжения включается в сеть 220 Вольт.

Обмотка низкого напряжения рассчитана на протекание значительного сварочного тока, в режиме холостого хода ее напряжение составляет порядка 48 Вольт.

Сварка таким трансформатором ведется только на переменном токе. Однофазное выпрямление не обеспечивает устойчивого горения дуги ввиду существенных пульсаций вторичного напряжения.

Следует упомянуть о сварочных трансформаторах в трехфазном исполнении. В основной массе, это большие аппараты для профессионального использования, но имеются компактные варианты исполнения, пригодные для бытовых нужд при наличии соответствующего питания.

Бытовые сварочные трехфазные трансформаторы оснащены диодными выпрямительными мостами и обеспечивают на выходе качественное выпрямленное напряжение для сварки на постоянном токе.

Способы регулирования тока

Регулирование тока сварки трансформатора может быть осуществлено тремя путями. Самый простой – использование изменяемого балластного сопротивления из высокоомного материала.

Другой способ заключается в изменении магнитного потока магнитопровода. Реализуется этот вариант путем изменения положения обмоток трансформатора, регулирования воздушного зазора в магнитопроводе или введения магнитного шунта.

Это требует внесения конструкционных изменений в магнитную систему трансформатора для обеспечения подвижности обмоток или частей магнитопровода.

Третий способ управления током заключается в том, что во вторичную цепь трансформатора встраивается электронный (чаще всего тиристорный) регулятор.

В его основе – фазовый метод управления электронными ключами, то есть тиристоры открыты в течение некоторой регулируемой части периода, обеспечивая заданное среднее значение тока сварки.

Особенности способов управления

Каждый из способов управления током имеет свои особенности. Применение балласта не влечет за собой усложнение схемы трансформатора, следовательно, не снижает ее надежность.

Регулирование осуществляется в самых широких пределах, при этом, не изменяется напряжение холостого хода, что обеспечивает надежное зажигание дуги. К недостаткам можно отнести только некоторую громоздкость оборудования, так как сопротивление выполнено в виде отдельного блока.

Регулирование магнитного потока применяется редко ввиду существенного усложнения конструкции и снижения надежности за счет наличия движущихся частей магнитопровода.

Электронный способ более распространен, и с развитием электронной промышленности стоимость компонентов снижается. Этот способ обеспечивает наиболее удобное управление (достаточно повернуть ручку потенциометра на лицевой панели), но все же, он сопряжен с усложнением схемы.

Кроме этого, диапазон изменения сварочного тока ограничен, так как при фазовом управлении, регулирование среднего значения тока достигается изменением соотношения времени открытого и закрытого состояния ключа. В случае, когда значительную часть периода ключ закрыт, устойчивость зажигания и горения дуги снижается.

Не упомянут еще один, четвертый способ, заключающийся в переключении отпаек вторичной обмотки. В схемах лучших сварочных трансформаторов он не применяется ввиду усложнения конструкции вторичной обмотки, дискретности регулирования и малого его диапазона.

Последнее обусловлено изменением напряжения вторичной обмотки, значительное снижение которого уменьшает устойчивость зажигания дуги.

Инверторные аппараты

Изобретение инверторной технологии сварочных преобразователей без преувеличения можно назвать революционным событием. Работает сварочный аппарат следующим образом.

Входное напряжение (220 Вольт) выпрямляется диодным мостом и поступает на вход инвертора. Инвертор, построенный на мощных IGBT-транзисторах, преобразует постоянное напряжение в переменное с частотой, достигающей нескольких десятков килогерц. Затем, высокочастотное напряжение трансформируется до необходимого уровня и вновь выпрямляясь, поступает на сварочный электрод.

Может возникнуть вопрос, каков смысл в этой цепочке преобразований? Ведь, если в традиционном сварочном аппарате преобразование сводится к трансформации (плюс выпрямление для трехфазных аппаратов постоянного тока), здесь происходит выпрямление, инвертирование, трансформация, и вновь выпрямление.

Секрет кроется в свойствах токов высокой частоты. Дело в том, что с увеличением частоты, резко снижается площадь магнитопровода трансформатора при той же мощности.

Кроме этого, уменьшаются величины емкости фильтровых конденсаторов. Эти факторы позволили создать бытовой аппарат, который можно переносить на плечевом ремне, выполняющий сварку токами, доступными трансформаторам, которые весят несколько десятков килограммов.

Кроме этого, выпрямленный ток, содержащий пульсации высокой частоты, генерируемый инверторным аппаратом, позволяет работать с электродами любого типа, которые предназначены как для переменного, так и для постоянного тока.

Сравнение и выбор

Подытоживая, необходимо рассмотреть основные преимущества бытовых сварочных аппаратов двух типов.

Итак, бытовые сварочные трансформаторы превосходят бытовые инверторные аппараты по следующим показателям:

  • простота и надежность конструкции;
  • сравнительно невысокие квалификационные требования к персоналу, осуществляющему ремонт;
  • невысокая стоимость ремонта;
  • сравнительно невысокая цена самого аппарата.

В свою очередь, бытовой инвертор лидирует по компактности и легкости, обеспечивающей его высокую мобильность. Качество работы на постоянном токе очень высокое, даже при питании от домашней бытовой розетки. У бытовых инверторов высокий КПД и наличие дополнительных функций.

Таким образом, сварочный бытовой трансформатор больше подходит для тех, кому мобильность устройства не важна, а классическая, проверенная десятилетиями схема ближе по духу.

Бытовой сварочный инвертор незаменим, когда его нужно часто возить с собой. Например, на дачу, где даже при отсутствии электроэнергии, его можно подключить к переносному электрическому генератору.

svaring.com

Сварочные трансформаторы: устройство, виды, применение

Из всевозможных видов промышленного оборудования самым распространенным является сварочный трансформатор. Такой аппарат состоит из нескольких ключевых узлов и способен создавать ток, дуга которого плавит сталь, и соединяет стороны изделия в единый шов. Оборудование делится на несколько видов по сложности исполнения конструкции, а также способности выдавать необходимую величину напряжения. В чем заключается принцип действия сварочного трансформатора и его устройство? Какие физические процессы происходят внутри аппарата? Чем одни изделия могут отличаться от других? Материал статьи и видео сполна осветят эти вопросы.

Устройство сварочного трансформатора

Чтобы осуществлять плавление металла электрической дугой, необходимо изменить параметры тока, потребляемого от сети. В аппарате он модернизируется так, что напряжение понижается (V), а сила тока возрастает (А). Сварка металла этим оборудованием возможна благодаря несложным комплектующим, входящим в его конструкцию. Большинство моделей включают в себя:

  • магнитопровод;
  • стационарную первичную обмотку из изолированного провода;
  • движущуюся вторичную обмотку, часто без изоляции, для улучшения теплоотдачи;
  • вертикальный винт с лентовидной резьбой;
  • ходовую гайку винта и крепление к обмотке;
  • рукоятку для вращения винта;
  • зажимы для вывода и крепления проводов;
  • корпус с жалюзи для охлаждения.

Некоторые сварочные трансформаторы переменного тока содержат дополнительное оборудование, совершенствующее их работу, о котором будет описано ниже в разделе схем.

Устройство сварочного трансформатора предусматривает магнитопровод. Сердечник не влияет на силу тока, а лишь способствует образованию магнитного поля. Для этого используется пакет пластин из специальной стали. Их поверхность покрывается оксидной изоляцией. Некоторые модели лакируются. Если бы сердечник был из сплошного металла, то вихревые токи (токи Фуко), получаемые из-за действия магнитного потока, снижали бы индукцию поля. За счет наборных составляющих сердечник не образует сплошной проводник, что снижает влияние токов Фуко.

Для более тихой работы пластины сердечника важно стягивать потуже. Слабое соединение ведет к вибрации составляющих благодаря прохождению переменного тока с частотой 50 Гц. Но даже плотное стягивание не устраняет всего шума, поэтому любой расчет сварочного трансформатора подразумевает гул, что слышно на видео по его работе.

Конструкция

Каждый домашний мастер старается обеспечить себя самым разнообразным инструментом, в особенности сварочным агрегатом, который является просто незаменимым помощником в хозяйственной деятельности. При этом не исключается возможность собрать такой аппарат самостоятельно. Устройство сварочного трансформатора, сделанного в домашних условиях, может быть самым разнообразным. Такой прибор может использоваться для дуговой, точечной сварки разнотипных металлических изделий.

Автолюбители из трансформатора ТД 500 могут соорудить споттер, который позволит осуществлять в любое время ремонт автомобильного кузова.

У всех сварочных устройств, изготовленных на основе стандартного трансформатора принцип работы идентичный, они отличаются только конструктивными характеристиками. Сварочный полуавтомат имеет настолько простую конструкцию, что его можно сделать даже из обыкновенной микроволновки. Такой инструмент способен функционировать при использовании переменного, постоянного токов, качественные характеристики шва при этом не пострадают.

Схема сварочного полуавтомата включает несколько обязательных деталей, которые точно есть на хозяйстве любого бытового мастера.

Принцип работы сварочного трансформатора

Аппарат, состоящий из вышеописанных элементов, работает по следующему принципу:

  1. Напряжение из сети подается на первичную обмотку, в которой образуется магнитный поток, замыкающийся на сердечнике устройства.
  2. После этого напряжение передается на вторичную катушку.
  3. Магнитопровод, созданный из ферромагнитных материалов, размещая на себе обе обмотки, создает магнитное поле. Индуцирующий магнитный поток образовывает в обмотках переменные электродвижущие силы (ЭДС).
  4. Разница в количестве витков катушек позволяет изменять ток с необходимыми для сварки значениями V и А. По этим показателя происходит расчет сварочного трансформатора.

Существует прямая взаимосвязь между количеством витков вторичной обмотки и получаемым напряжением. При необходимости повысить исходящий ток, вторичную катушку наматывают в большем количестве. Трансформатор для сварки относится к понижающему типу, поэтому число витков вторичной обмотки у него значительно меньше, чем на первичной.

Устройство и принцип действия сварочного трансформатора призвано и регулировать силу исходящего тока, путем изменения расстояния между первичной и вторичной катушками. Именно для этого и предусмотрена движущаяся часть конструкции. На некоторых видео хорошо заметно, что вращение рукоятки и сведение катушек друг к другу приводит к увеличению сварочного тока. Обратное вращение и разведение обмоток способствует понижению силы тока. Это происходит за счет изменения магнитного сопротивления, вследствие чего и возможна быстрая регулировка напряжения, позволяющая подбирать сварочный ток в зависимости от толщины стали и положения шва.

Схема трансформатора

Делая самостоятельно трансформатор (споттер), необходимо обязательно сделать расчет. Какие детали включает схема сварочного трансформатора? Любой подобного типа инструмент включает в конструкцию проволоку из меди, намотанную на сердечнике. Число медных проводов для основного аппарата не имеет значения, его можно сделать даже из микроволновой печки.

Общая схема трансформатора должна включать диодный мост. При предназначении агрегата для точечной сварки схема немного сложнее. Здесь, кроме проволоки из меди, диодного моста обязательно наличие конденсаторов, тиристоров, диодов. Эти дополнительные элементы позволят максимально точно осуществлять регулировку тока, плюс качество шва будет намного лучше.

Трансформатор для сварки точечного варианта имеет сложную схему и конструкцию. Какой больше подойдет сварочный инструмент в домашних условиях, конечно же, каждый решает самостоятельно. Главное — точно знать его функциональные обязанности.

В любом варианте трансформатора постоянного тока обязательно предусмотрен сердечник, проволочная обмотка. Эти компоненты несут ответственность за технические характеристики инструмента.

Чтобы верно выполнить требуемые расчеты, нужно первое что сделать – это определиться с показателями: напряжения обмоток, сварного тока.

Холостой ход

Сварочный трансформатор имеет два режима работы: под нагрузкой и холостой. Во время выполнения шва, вторичная обмотка замыкается между электродом и изделием. Мощный сварочный ток позволяет плавить металл и образовывать надежное соединение. Но когда сварка окончена, вторичная цепь размыкается. И аппарат переходит в режим холостого хода.

Электродвижущие силы в первичной катушке имеют двойное происхождение. Первые образуются из-за рабочего магнитного потока, а вторые путем рассеяния. Эти ЭДС создаются ответвляясь от основного потока в магнитопроводе, и замыкаясь между витками катушки по воздуху. Именно они и образуют величину холостого тока.

Холостой ход должен быть безопасным для жизни сварщика и ограничиваться 48 V. некоторые модели имею допустимое значение в 60-70 V. Если ЭДС от потока рассеивания превышают эти значения, то устанавливается автоматический ограничитель этого значения. Он должен срабатывать менее чем через секунду после разрыва цепи и прекращения сварки. Для дополнительной защиты сварщика корпус аппарата всегда заземляется, чтобы возникшее напряжение на кожухе, из-за повреждения изоляции первичной обмотки, миновало человеческое тело и уходило в землю.

Разновидности трансформаторной сварки

Сегодня существуют разные виды сварочных трансформаторов, которые отличаются конструктивно, принципом работы. Самым востребованным на рынке среди них, который можно сделать самостоятельно считается трансформатор сварочный для дуговой и контактной сварки.

Трансформатор дуговой сварки

Широкое распространение среди домашних умельцев имеют трансформаторы для дуговой сварки. Этому есть несколько причин:

  • надежная и довольно простая конструкция инструмента;
  • мобильность;
  • довольно обширный рабочий диапазон;
  • простота управления;
  • хорошая производительность.

Конечно же, кроме многочисленных достоинст, в дуговая ручная сварка постоянного тока обладает и рядом недочетов:

  • низкий показатель КПД;
  • качество сварного шва полностью зависит от уровня профессионализма самого сварщика.

Трансформатор для ручной сварки обычно используется в процессе проведения разноплановых строительных или ремонтных работ, производства конструкций из металла, соединения отдельных металлических образцов, а также соединения трубопроводных коммуникаций. При помощи дуговой ручной сварки можно осуществлять и резку металла, и его сварку, при этом разной толщины.

Подобного типа инструменты имеют довольно простую конструкцию. Сварочный агрегат включает:

  • непосредственно сам трансформатор;
  • электродный держатель;
  • регулятор тока;
  • зажим для массы.

Нужно выделить основной элемент аппарата – трансформатор, который может иметь разную конструкцию. Самыми популярными на сегодняшний день являются самодельные инструменты, оснащенные магнитопроводом П-образной, тороидальной конфигурации.

Вокруг магнитопровода размещаются две обмотки проволоки из алюминия или меди. Толщина проволоки на обмотках зависит от рабочих характеристик агрегата, и количества выполненных витков.

Трансформатор точечной сварки

Подобный тип сварки также называется контактной сваркой. Трансформатор ТС имеет характерные отличия от инструмента, предназначенного под дуговую сварку. Ключевое из них – это технология сваривания металлических образцов. К примеру, плавление дуговой сваркой осуществляется электрической дугой, которая формируется между электродом и свариваемым изделием, то в случае с контактной сваркой производится точечный нагрев свариваемого участка электричеством (для чего используются два заточенных электрода из меди), соединение деталей происходит под воздействием высокого давления (таким образом, металл свариваемых образцов плавится в точке соединения, после чего сливается в одно целое).

Точечная сварка широко используется в автомобилестроении, строительной сфере, для соединения тонких алюминиевых листов, медных образцов, нержавеющей стали, для сварки скруток, создания из арматура каркаса ЖБ конструкций, прочих металлов, для соединения которых необходимо создавать специальные условия.

Схема сварочного трансформатора и ее модификации

Кроме стандартных устройств для изменения тока, сварочный трансформатор может содержать некоторые совершенствующие узлы. Схемы данного оборудования могут быть дополнены:

  • несколькими вторичными обмотками;
  • конденсаторами;
  • импульсными стабилизаторами;
  • тиристорными фазорегуляторами.

Дополнительно, в схему трансформатора добавляется сопротивление, предназначенное для продолжения регулировки силы тока там, где разведение обмоток не дает нужного результата. Это востребовано при работе с тонким металлом или очень мощными моделями оборудования. Сопротивление может быть в виде отдельного корпуса с набором контакторов, задающих определенное значение Ом, через которое будет проходить ток от вторичной обмотки, либо обычной пружиной из высокоуглеродистой стали, прикрепляемой к кабелю массы.

Расчет сварочного трансформатора

Для разных видов сварки необходимы трансформаторы разной мощности. Основной расчет производится на основании разности витков обмотки между первичной и вторичной катушками. Для понижающих устройств действует правило, что если исходящее напряжение необходимо понизить в 10 ил 100 раз, то и количество витков на вторичной катушке должно быть меньше в 10 или 100. Это значение имеет погрешность в 3%. Это же правило действует и в обратную сторону.

Каждое устройство подобного типа имеет свой коэффициент трансформации. Это значение (n) показывает масштабирование силы тока при переходе от первичного (i1) во вторичный (i2). Расчет таков: n = i1/i2. Исходя из этого можно создать устройство подходящее под конкретные виды сварки.

Трансформаторы сварочные



Оборудование орбитальной сварки из Германии! Низкие цены! Наличие в России! Демонстрация у Вас.
Orbitalum Tools — Ваш надежный партнер в области резки и торцевания труб, а так же автоматической орбитальной сварки промышленных трубопроводов.


Сварочное оборудование — Трансформаторы сварочные

Общие сведения

Сварочный трансформатор предназначен для питания дуги переменным током. Простые в устройстве и обслуживании, надежные в эксплуатации, экономичные в работе сварочные трансформаторы широко применяют при ручной дуговой сварке покрытыми электродами, механизированной и автоматической сварке под флюсом, при электрошлаковой сварке.

Трансформатор разделяет силовую сеть и сварочную цепь, понижает напряжение сети до напряжения, необходимого для сварки, обеспечивает самостоятельно или в комплекте с дополнительными устройствами начальное и повторное возбуждение и стабильное горение дуги, формирование требуемых внешних характеристик и регулирование силы сварочного тока или напряжения на дуге.

Силовые трансформаторы входят в состав всех сварочных выпрямителей и установок и имеют то же назначение, что и собственно сварочные трансформаторы.

Конструкции сварочных трансформаторов разнообразны. В зависимости от способа формирования внешних характеристик и регулирования режима сварки трансформаторы бывают с механическим и электрическим регулированием.

Трансформаторы для ручной сварки относятся ко второй категории размещения источника тока, то есть предназначены для работы на объектах, где колебания температуры и влажности несущественно отличаются от колебаний на открытом воздухе. Трансформаторы могут работать при температуре окружающего воздуха —45° … +40°С и относительной влажности воздуха не более 80% при +20 °С на высоте не более 1000 м над уровнем моря.

Трансформаторы для автоматической сварки климатического исполнения У имеют 3-ю и 4-ю категории размещения источников и могут работать при температуре воздуха —10° … +40°С.

Принцип действия

Принцип действия трансформатора основан на явлении электромагнитной индукции. Сварочный трансформатор (рис. 6) имеет стержневой сердечник 2 и смонтированные на нем первичную 1 и вторичную 3 обмотки.


Режим холостого хода трансформатора (рис. 6, а) устанавливают (при разомкнутой цепи вторичной обмотки) в момент подключения первичной обмотки к сети переменного тока с напряжением U1. При этом в первичной обмотке проходит ток I1, который создает в сердечнике переменный магнитный поток Ф1. Этот поток создает во вторичной обмотке переменное напряжение U2. Поскольку цепь вторичной обмотки разомкнута, ток в ней не проходит, и никаких затрат энергии во вторичной цепи нет. Поэтому вторичное напряжение при холостом ходе максимально. Эта величина — напряжение холостого хода.

Отношение напряжений на первичной и вторичной обмотках при холостом ходе (коэффициент трансформации k) равно отношению количества витков первичной W1 и вторичной W2 обмоток. В сварочных трансформаторах сетевое напряжение 220 или 380 В преобразуется в более низкое — 60…90 В. Такие трансформаторы называются понижающими.

Режим нагрузки (см, рис, 6, б) устанавливают при замыкании цепи вторичной обмотки в момент зажигания дуги. При этом под действием напряжения U2, равном напряжению дуги Uд, во вторичной обмотке сварочной цепи и дуге возникает ток I2. Он создаст в сердечнике переменный магнитный поток, который стремится уменьшить величину магнитного потока, создаваемого первичной обмоткой. Противодействуя этому, сила тока в первичной обмотке увеличивается. Увеличение силы тока в первичной цепи происходит в соответствии с законом сохранения энергии — потребление энергии от сети первичной обмотки должно быть равно отдаче энергии дуге вторичной обмоткой. Следовательно, понижая с помощью трансформатора напряжение в k раз, во столько же раз увеличивают силу тока во вторичной цепи. Поэтому в сварочных трансформаторах сила вторичного тока в 3—6 раз больше первичного.

Падающая внешняя характеристика получается в сварочном трансформаторе благодаря большому рассеянию магнитного потока. С этой целью первичную и вторичную обмотки располагают на значительном расстоянии друг от друга. При нагрузке (см. рис. 6, б) часть магнитного потока трансформатора замыкается по воздуху, образуя поток рассеяния Фр. Поэтому поток Ф2, пронизывающий вторичную обмотку, при нагрузке меньше, чем поток Ф1, пронизывающий первичную обмотку. Соответственно и напряжение U2, создаваемое потоком Ф2 во вторичной обмотке, уменьшится по сравнению с U0, создаваемом при холостом ходе потоком Ф1 на некоторую величину Ер, которую называют ЭДС рассеяния. Таким образом, вторичное напряжение трансформатора снижается из-за потерь на внутреннем сопротивлении (индуктивное сопротивление трансформатора). С увеличением силы тока вторичной обмотки увеличиваются магнитный поток и ЭДС рассеяния. Поэтому с увеличением нагрузки напряжение на выходе трансформатора U2 уменьшается, внешняя характеристика – падающая. Крутизна наклона внешней характеристики тем больше, чем больше индуктивное сопротивление трансформатора.

Силу тока регулируют изменением напряжения холостого хода или индуктивного сопротивления трансформатора (рис. 7).


Напряжение холостого хода трансформатора U0=U1W2/W1. Если дугу подключить к крайним контактам вторичной обмотки (см. рис, 7, а), то число витков W2, участвующих в работе, увеличится. При этом увеличится напряжение холостого хода, а следовательно, и сила сварочного тока. Очевидно, что при увеличении числа витков первичной обмотки W1 сила тока уменьшится. Секционированные обмотки позволяют регулировать силу тока только ступенчато. В трансформаторах с подвижными катушками винтовым механизмом 4 плавно регулируют силу тока (см. 7, б), перемещая по сердечнику 3 подвижные обмотки. Если увеличить расстояние между первичной 1 и вторичной 2 обмотками, то возрастут магнитный поток и ЭДС рассеяния, т. е. увеличатся потери энергии внутри трансформатора. Это вызовет уменьшение силы тока. Следовательно, увеличение расстояния между обмотками приводит к увеличению индуктивного сопротивления трансформатора.

Подобным же образом при введении магнитного шунта 5 между обмотками (см, рис. 7, в) уменьшится магнитное сопротивление на пути потока рассеяния, а сам поток увеличится, что приведет к увеличению индуктивного сопротивления трансформатора и уменьшению силы тока. В трансформаторах с подвижными магнитными шунтами, изменяя регулятором 6 положение шунта 5, плавно регулируют силу тока. Силу тока можно регулировать и неподвижным шунтом, подмагничиваемым обмоткой управления постоянного тока. Если увеличить силу тока в обмотке управления, то магнитное сопротивление шунта возрастет. При увеличении магнитного сопротивления шунта поток рассеяния уменьшится, что приведет к увеличению силы сварочного тока. Этот способ плавного регулирования силы тока использован в трансформаторах, регулируемых подмагничиванием шунта.

В тиристорных трансформаторах формирование требуемых внешних характеристик и регулирование режима сварки осуществляется полууправляемыми вентилями — тиристорами, включаемыми встречно — параллельно, и системой управления фазой их включения. Способ фазового регулирования переменного тока основан на преобразовании синусоидального тока в знакопеременные импульсы, амплитуду и длительность которых определяют углом (фазой) включения тиристоров.

Источник: Александров А.Г. «Эксплуатация сварочного оборудования»

Устройство и принцип работы сварочного выпрямителя

При выполнении сварочных работ важную роль играет обеспечение условий, в которых образуется ровный, аккуратный, прочный шов и сводится к минимуму разбрызгивание металла. Для создания именно таких условий служит сварочный выпрямитель, преобразующий переменный ток в постоянный.

В этом аппарате, состоящем из нескольких блоков, осуществляется выпрямление входного переменного тока, снижение напряжения и увеличение силы тока до необходимого значения.

Устройство, назначение и принцип работы сварочного выпрямителя

Производители предлагают несколько конструктивных схем аппаратов, но их главные компоненты одинаковы.

Как устроен сварочный выпрямитель – основные составные части:


  • понижающий трансформатор;
  • полупроводниковые элементы – диоды;
  • охлаждающий блок;
  • регуляторы электротока;
  • измерительные устройства.

Основные этапы преобразования тока, поступающего в аппарат:


  • На первичную обмотку понижающего трансформатора поступает переменный одно- или трехфазный питающий ток.
  • На вторичной обмотке, благодаря электромагнитной индукции, генерируется ток со сниженным значением напряжения и силой тока, повышенной до требуемого значения.
  • Переменный ток с новыми параметрами поступает на выпрямительный блок, состоящий из полупроводниковых элементов.
  • В сварочную зону подается постоянный ток с нужными параметрами. Для контроля силы тока и значения напряжения в составе сварочного выпрямителя предусмотрены амперметр и вольтметр.

При эксплуатации полупроводниковые элементы (диоды) нагреваются, поэтому для их охлаждения устанавливаются специальные радиаторы и вентилятор. Во время функционирования аппарата диоды постоянно охлаждаются воздушным потоком, что значительно продлевает беспрерывный период функционирования выпрямителя.В современных моделях устанавливаются датчики перегрева, которые дают сигнал на отключение возможности сварки при перегреве аппарата.

Для настройки требуемой силы тока предусмотрено несколько режимов регулировки:


  • Витковая. Осуществляется в аппаратах с секционированными обмотками, входящими в устройство сварочного выпрямителя.
  • Фазовая. Осуществляется с использованием тиристоров.
  • Импульсная – широтная, частотная и амплитудная. Применяется в преобразователях с транзисторным регулятором или в инверторных моделях.
  • Магнитная. Осуществляется благодаря присутствию в схеме сварочного выпрямителя дросселя насыщения, смонтированного между блоком выпрямления и понижающим трансформатором. Дроссель – это несколько катушек, через которые пропускаетсянапряжение. При переключении рычага изменяется путь прохождения тока, а следовательно, его сила.

Преимущества и недостатки применения сварочных выпрямителей

Сварочный выпрямительимеет ряд достоинств, по сравнению страдиционным сварочным трансформатором, от которого он отличается наличием выпрямительного блока.

Это:


  • более стабильная дуга;
  • минимальное разбрызгивание металлического расплава;
  • качественная поверхность шва;
  • возможность качественной сварки легированных сталей, цветных металлов и сплавов на их основе.

Минусами являются:

  • чувствительность к колебаниям напряжения в электрической сети;
  • быстрый выход из строя при КЗ в сети;
  • чувствительность к условиям окружающей среды – высокой влажности и запыленности.

Для чего служит сварочный выпрямитель?

Преобразователь с блоком-выпрямителем используется как для сварки, так и для резки металлов.

Для каких видов сварки эффективны сварочные выпрямители:


  • толщина свариваемыхзаготовок с разделкой кромок – 1-50 мм, конкретная минимальная и максимальная толщина зависит от возможностей аппарата-преобразователя;
  • при использовании плавящихся электродов с сечением 2-6 мм;
  • при работе неплавящимися электродами – угольными и вольфрамовыми;
  • свариваемые металлы – нелегированная и легированная сталь, чугун, цветные металлы и сплавы на их основе.

Виды сварочных выпрямителей по количеству фаз

В зависимости от числа фаз первичного тока питания различают одно- и трехфазные преобразователи. Однофазные модели, работающие от бытовой электросети переменного тока с напряжением 220 В,имеют небольшую и среднюю мощность.В основном применяются в бытовых целях. Имеют однополупериодное или двухполупериодное выпрямительное устройство (мостовое или с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора). Двухполупериодные устройства имеют большую мощность и КПД, по сравнению с однополупериодными. Наиболее популярныдвухполупериодные мостовые модели, состоящие из понижающего трансформатора и четырех диодов, сформированных в диодный мост.

Трехфазные аппараты, бывающие одно- и многопостовыми,работают от сети напряжением 380 В, имеют среднюю и большую мощность, эффективны для сварки и резки металлов значительной толщины.

Типы сварочных выпрямителей – одно- и многопостовые

В зависимости от модели выпрямительного аппарата, к нему могут подключаться один или несколько сварочных кабелей.

Описание однопостового сварочного выпрямителя

Однопостовые аппараты, к которым может подключаться только один сварочный кабель, используются для выполнения работ небольших объемов. Это компактное устройство, обладающее невысокой мощностью, чаще всего используется в бытовых целях или в небольших мастерских. Имеет небольшие размеры и массу, поэтому его легко перемещать на новые рабочие места. В конструкции современных аппаратов предусмотрены защиты от перегрева и слишком высокого напряжения. В помещениях с естественной вентиляцией часто используются выпрямительные устройства серии ВД.

Однопостовые аппараты работают отодно- или трехфазного тока. Для бытовых целей обычно используются однофазные модели.

Характеристики многопостовых сварочных выпрямителей

Многопостовые аппараты востребованы для ручной и механизированной сварки. Модели для ручной сварки серии ВДМ имеют несложную конструкцию. Управление силой тока осуществляется балластными реостатами. Такие выпрямители часто используются при организации систем, питающихся от общецехового магистрального шинопровода. Отличаются стабильной выходной вольтамперной характеристикой.

Многопостовые аппараты для механизированной сварки могут обслуживать до 30 рабочих мест сварщиков. Применяются для наплавки и сваривания под флюсом. Взаимное влияние постов друг на друга исключено.

Подготовка к эксплуатации и эксплуатационные условия для сварочных выпрямителей

Эксплуатацию выпрямительных аппаратов можно начинать только после тщательного изучения сопроводительной документации, в которой изложена информация об устройстве модели, допустимых условиях работы, правилах безопасности. Перед использованием устройство очищается от пыли, заземляется и проверяется в соответствии с инструкцией.

Установку, подключение к электросети и регулировку должен осуществлять электромонтажник с третьей и выше группой электробезопасности. Сварочные работы может вести сварщик, прошедший обучение по использованию аппарата, имеющий удостоверение на право сварки и группу электробезопасности вторую и выше.

Поскольку сварочные выпрямительные устройства чувствительны к качеству питающего тока, в сетях с нестабильным электроснабжением их подключают через источники бесперебойного питания (ИБП) соответствующей мощности. Также следует контролировать уровни запыленности и влажности, максимальный уровень которых указывается в техдокументации.

Обслуживание и ремонт сварочных выпрямителей

Для обеспечения бесперебойной работы выпрямительное устройство нуждается в периодическом техобслуживании и своевременном ремонте. Перед эксплуатацией необходимо проверить надежность заземления. Обязательное условие – наличие защитного кожуха.

Основные этапы технического обслуживания:


  • контроль целостности изоляции всех конструктивных элементов, находящихся под напряжением;
  • обследование прочности фиксации клемм;
  • удаление пыли и загрязнений с внутренних механизмов.

Распространенными неисправностями, требующими незамедлительного ремонта, являются появление гула и перегрев устройства. Вероятные причины этих проблем:


  • неправильно подобранная крыльчатка вентилятора;
  • заклинивание вала вентилятора;
  • замыкание первичной обмотки понижающего трансформатора;
  • нарушение изоляции токоведущих частей.

Падение выходного напряжения ниже заданного значения может произойти из-за обрыва вторичной обмотки или замыкания витков. Одной из причин выхода из строя оборудования является поломка выпрямительного диодного моста.

Если напряжение холостого хода и рабочего режима нестабильно, то необходимо проверить:


  • ручку регулятора;
  • предохранители первичной обмотки;
  • устойчивость фиксации клемм пускателя.

Для ремонта выпрямителей требуются определенные знания и навыки, поэтому диагностику и восстановление рабочих характеристик аппаратоврекомендуется доверить работникам специализированногосервис-центра.

Что такое метчики на сварочном трансформаторе? (2021 Ultimate Guide)

Сварочные трансформаторы необходимы, особенно там, где используются машины переменного тока. Они помогают изменять ток от линии питания и преобразовывать их в более низкое напряжение. Таким образом, сварочные трансформаторы нуждаются в нескольких ответвителях для выполнения различных функций при использовании аппаратов переменного тока.

Эта статья поможет вам понять, как используются ответвители и почему они устанавливаются на трансформаторы. В статье рассказывается, как эти изделия используются в сварочных трансформаторах и что делать, если отвод не закреплен должным образом или в случае, если с трансформатором что-то случится.

Итак, что такое отводы на сварочном трансформаторе? Отводы сварочного трансформатора в основном используются для регулирования напряжения и тока. Кроме того, отводы облегчают сварщику настройку напряжения до уровня, необходимого для работы устройства. Эти специальные отводы обычно подключаются ко вторичной обмотке, но в разных конфигурациях.

Что такое отводы на сварочном трансформаторе?

Важно отметить, что трансформаторы используются для регулирования напряжения, обеспечивая ступенчатое изменение на выходе, что позволяет им регулировать 0.625%. Когда мы думаем об отключении трансформаторов во время работы, очень важно знать, что они делают и как работают с вашим оборудованием, чтобы вы могли правильно их использовать, не повредив ничего.

Эти системы управления используются для регулирования напряжения путем ступенчатого изменения выходной мощности. Обычно у них 33 ответвителя, один из которых находится в центре, для которого заданы номинальные значения, и еще 16 для увеличения или уменьшения коэффициента поворота. Это допускает отклонение ± 10% от номинального номинала трансформатора, что дает им возможность регулировать 0.625% на шаг — впечатляющий уровень точности.

Вот почему так важно понять, как работают метчики, прежде чем использовать их, потому что неправильное использование может привести к серьезным повреждениям.

Если вам интересно, как они работают и что они делают, продолжайте читать, чтобы получить дополнительную информацию.

Простая конструкция сварочного трансформатора

Этот сварочный трансформатор обычно представляет собой просто понижающий трансформатор, содержащий магнитный сердечник с тонкой первичной обмоткой. Он также включает несколько витков на одном из своих плеч.Он также включает в себя вторичную обмотку, отличную от первичной, поскольку вторичная обмотка содержит меньше витков, но на другом плече она имеет большую площадь поперечного сечения.

Сварка первичной и вторичной обмоток заставляет его вести себя как понижающий трансформатор. Таким образом, уменьшается напряжение на вторичной обмотке и увеличивается ток на выходе обмотки. Требования при создании сварочного трансформатора переменного тока включают:

  • Поставщик переменного тока
  • Сварочный трансформатор
  • Сердечник
  • Электрод
  • Детали для подключения

Сварочный трансформатор постоянного тока не имеет существенных отличий от сварочного трансформатора переменного тока.Основное отличие состоит в том, что трансформатор постоянного тока должен быть подключен к выпрямителю. Выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный. Индуктор также необходим для создания сварочного трансформатора постоянного тока, который помогает сглаживать ток постоянного тока.

Следующие элементы необходимы для изготовления сварочного трансформатора постоянного тока;

  • Высокое переменное напряжение около 230 В
  • Работающий переключатель
  • Мостовой выпрямитель
  • Сглаживающий конденсатор
  • А Выход постоянного тока
  • Понижающий трансформатор

Операции сварочных трансформаторов (параллельные процессы)

Бывают случаи, когда потребность в одном токе превышает потребность в другом.Обычно требуется ток, превышающий ток, получаемый от одного трансформатора. В таких условиях сварочный ток получается за счет работы параллельных сварочных трансформаторов. Всегда следует соблюдать меры предосторожности при работе с любыми электрическими приборами.

Меры предосторожности номер один, которые необходимо соблюдать, — все напряжения холостого хода должны быть разными. Ни один не должен быть похож на другой. Эта мера предосторожности обычно важна для типов трансформаторов, у которых разомкнутая цепь и коэффициент трансформации различаются.Такой тип сварочного трансформатора является типом сварочного аппарата с высоким реактивным сопротивлением.

Если трансформаторы подключены для параллельной работы, первичные обмотки всегда должны быть подключены к идентичным проводам питающей сети. Обеспечивает совпадение фаз ЭДС. Подобные выводы вторичных обмоток следует затем соединить попарно.

Как работают сварочные трансформаторы?

Главный принцип работы сварочного трансформатора заключается в том, что сварочный трансформатор может преобразовывать мощность переменного тока в мощность постоянного тока и наоборот.

Сварочный трансформатор состоит из двух основных частей: первичной и вторичной обмоток. Напряжение в цепи переменного тока (AC) создается путем периодического изменения направления потока электрических зарядов через проводник на противоположное — чем чаще эти изменения происходят, тем выше частота или большее количество циклов в секунду.

Электричество от розетки обычно имеет частоту 60 Гц, что означает, что оно переключается с положительного на отрицательный для каждого цикла не менее 60 раз в минуту.В одном типе печи вместо этого используется ток 240 вольт, и для передачи этого вида электроэнергии требуется три провода: один провод передает электричество под напряжением, а два других действуют как обратный.

Трансформатор понижает напряжение с 240 вольт до 120 вольт, а также передает ток по трем проводам, один для электрического тока под напряжением, который преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока с частотой переменного тока 60 герц или меньше.

Напротив, вторичные катушки преобразуют переменные токи низкой частоты (60 Гц) обратно в токи высокой частоты с помощью индукционного процесса — превращения механической энергии в электрическую без изменения направления ее потока.

Человек, стоящий рядом с проводом, несущим электрический заряд, ничего не почувствует, потому что электроны ударяют по его телу с равными интервалами с обеих сторон; однако, если он встанет так, чтобы между ним и проводом было больше металла, он почувствует большее ощущение электрического заряда.

Напряжение от этого трансформатора затем распределяется по проволоке на сварочный стержень через держатель.

Держатель используется для удержания сварочного стержня на месте. В нем также есть резистор, который ограничивает электрический ток от источника питания и предотвращает его протекание через вашу руку, если вы держитесь за металлическую часть держателя или касаетесь ее незаземленным предметом оборудования, например перчатками.

Типы сварочных трансформаторов

Существует четыре известных сварочных трансформатора первичной обмотки. Четыре типа:

01. Сварочный трансформатор с внешним реактором

Обычно отрицательный вольт-ампер достигается, когда реактор размещается во вторичной обмотке сварочной цепи. Этот внешний реактор состоит из стального сердечника и обмотки. Он состоит из провода, по которому проходит ток до максимально допустимого уровня.

02.Сварочный трансформатор со встроенным реактором

Этот тип сварочного трансформатора состоит из различных обмоток. Он имеет первичную обмотку, вторичную обмотку и обмотку реактора. Помимо обычных основных ветвей, у этого типа трансформатора есть еще одна ветвь, на которой находится обмотка реактора.

Текущий тип сварочного аппарата регулируется перемещением сердечника C, обычно между дополнительными ветвями. Таким образом, трансформатор — это часть, которая несет первичную и вторичную обмотки, а реактор — это часть, несущая реактор.

03. Сварочный трансформатор с высоким реактивным сопротивлением

Когда этот трансформатор подает ток, вокруг обмоток трансформатора возникают магнитные потоки. Результирующие силовые линии магнитного поля и поперечные срезают первичную и вторичную обмотки, что не относится ко всем трансформаторам. Как первичная, так и вторичная обмотки не пересекаются, поскольку их пути лежат в воздухе.

04. Сварочный трансформатор с насыщающимся реактором

Здесь устанавливается цепь низкого напряжения для изменения работы магнитопровода и его магнитных характеристик.Для достижения этого используются или контролируются большие количества переменного тока. Управление большим количеством переменного тока осуществляется с помощью небольшого количества постоянного тока.

Когда это будет сделано, производимый вольт-ампер можно регулировать от минимального до максимального. Когда в катушке реактора не течет постоянный ток, у реактора минимальное сопротивление, и это приведет к высокому уровню выходной мощности сварочного трансформатора.

Реостат в цепи постоянного тока помогает увеличить величину. Если это будет достигнуто, это приведет к усилению магнитных силовых линий, что приведет к увеличению импеданса реактора по мере уменьшения выходного тока трансформатора.Это полезно, так как помогает удалить подвижные и изгибающиеся части.

Обычно используется для газовой дуговой сварки.

Многооператорные трансформаторы

Этот тип сварочного трансформатора использует высокое постоянное напряжение, которое обеспечивает одновременное выполнение нескольких сварочных цепей. Он в первую очередь используется при большом скоплении точек сварки в небольшой рабочей зоне.

Зачем мне их использовать?

Сварочные трансформаторы — это ключ к преобразованию переменного тока высокого напряжения в ток низкого напряжения с большой силой тока, который может питать электрическую машину.

Поскольку нагрев зависит от сварочного тока и толщины свариваемых материалов, этот параметр показывает, какой толщины должны быть ваши материалы, чтобы они правильно сплавлялись, сводя к минимуму риск перегрева или даже плавления ваших материалов под действием электрического тока. .

Общее практическое правило состоит в том, что для большинства электросварочных работ требуется трансформатор с силой тока не менее 100 А, но для более тяжелой проволоки или более толстого материала для сварки потребуется большая сила тока и, следовательно, более мощный трансформатор сварочного аппарата.

Для того, чтобы это устройство работало должным образом, ему необходимо замкнуть цепь переменного тока, что означает, что ваш источник питания должен иметь переменное направление (переменное) электричество.

Сварочные трансформаторы обычно представляют собой устройства для тяжелых условий эксплуатации, которые используются на строительных площадках, где высокое напряжение может представлять опасность при неправильном обращении.

Для всех, кто работает с этими типами машин, важно соблюдать правила техники безопасности с указанием безопасных расстояний при работе рядом с проводами под напряжением, а также с какими инструментами нельзя прикасаться голой кожей, например, перчатками или другой защитной одеждой, необходимой для работы.

Распространенные ошибки, которые люди допускают при использовании ответвителей

Когда вы находитесь в процессе сварки, нужны глубокие знания об использовании ответвлений для сварочных трансформаторов, которые являются важным компонентом трансформатора? Ниже приведены распространенные ошибки, которые люди допускают при использовании кранов.

Типичная ошибка № Один:

Люди могут использовать неправильный размер крана для конкретного приложения, это известно как «уменьшение размера крана». Например, используйте метчик M12 x 50, когда вам нужен метчик T15 x 60 для сварки стержнем диаметром 20 мм.

Типичная ошибка № Два:

Несоблюдение безопасных рабочих процедур и правил техники безопасности может привести к несчастным случаям и травмам, таким как ожоги или поражение электрическим током, если обнаженные электрические клеммы под напряжением касаются голой кожей во время работы с проводкой, которая находится под напряжением 240 вольт в любой момент времени, поэтому всегда используйте соответствующие средства индивидуальной защиты, чтобы избежать травм.

Типичная ошибка № Три:

Отсутствие должной подготовки рабочего места перед началом сварки, что включает в себя удаление всего мусора и беспорядок, обеспечение хорошей вентиляции, чтобы пары могли рассеиваться в воздухе и не попадать в легкие.

Типичная ошибка № Четыре:

Использование старого оборудования, которое изношено или имеет наросты коррозии, что может привести к ухудшению качества внешнего вида сварного шва, а также производительности из-за более высоких потерь энергии во время процесса сварки.

Общие сведения о сварочном трансформаторе

Как упоминалось выше, сварочные трансформаторы обычно используются при использовании аппаратов переменного тока, поскольку они регулируют токи и снижают напряжения. Номинальные характеристики сварочного трансформатора обычно выражаются в киловольт-амперах (кВА) и предназначены только для определенных режимов работы.Он указывает энергию, которую трансформатор может выдать за заданное время.

Время обычно составляет минуту, а количество энергии обычно выражается в процентах и ​​с требуемой температурой. Сварочный трансформатор также содержит среднеквадратичное короткое замыкание, используемое для индикации максимального уровня тока, который может произвести трансформатор. Кроме того, это дает максимальную толщину используемых материалов.

Что требуется от сварочных трансформаторов?

  • Сварочные трансформаторы всегда должны иметь статическую вольт-амперную характеристику.
  • В случае короткого замыкания всегда уменьшайте сварочный ток.
  • Напряжение холостого хода не должно быть выше 80 вольт и никогда не должно доходить до 100 вольт.
  • Должен существовать простой способ управления выходом до максимального диапазона.
  • Напряжение холостого хода должно быть достаточно высоким, но не слишком высоким, поскольку это может разрушить экономику сварки.

Влияние переключателя ответвлений на сварочные трансформаторы

Существует два различных способа подключения ответвлений к одному трансформатору. Во-первых, обычно есть серия параллельных трансформаторов.Верхний диапазон сварочных трансформаторов должен быть подключен параллельно, а нижний диапазон должен быть подключен последовательно, поскольку он производит наиболее недостаточную мощность.

Из-за разнообразия конструкций трансформаторов первый отвод всегда должен иметь самое низкое напряжение. Поэтому первый отвод всегда должен содержать самое низкое напряжение и доступную мощность, поскольку другие отводы могут отличаться в зависимости от модели или конструкции сварочного трансформатора.

Расположение ответвлений в сварочном трансформаторе

Отводы в основном расположены на вторичной обмотке.Их можно легко найти в разных положениях, пока они находятся на вторичной обмотке. Первичный способ создания отводов — это соединение последнего слоя катушки, обычно расположенного на дальнем конце финишной черты. В зависимости от конструкции трансформатора между ответвлениями могут наблюдаться перерывы. В большинстве трансформаторов вы найдете эти перерывы между четвертым и пятым ответвлением. Для катушки также предусмотрена перемычка, которая помогает выбрать подходящее напряжение, указанное на паспортной табличке.

Другими способами ответвитель может быть сконфигурирован для соединения контура вторичной катушки и ответвлений без разрывов между ответвлениями.Самый последний кран обычно находится недалеко от финиша. Табличка с паспортными данными определяет, как будет работать этот ответвитель, поскольку соединение треугольником на стороне ввода закрыто на ответвлении. Конфигурация кранов осуществляется более простым способом, известным как линейные краны.

Эти перемычки ответвлений всегда соединяют две клеммы катушки, тогда как перемычки ответвлений могут соединять только одну клемму с другим трансформатором. Таким образом, расположение ответвлений зависит от величины необходимого напряжения.

Краткое описание того, как ответвления помогают регулировать напряжение

Отводы всегда обеспечивают более высокие или более низкие уровни вторичного напряжения в зависимости от линейного напряжения, и, следовательно, соотношения напряжений трансформатора изменятся после открытия ответвлений для использования.В случаях, когда трансформаторы имеют большие размеры, ответвления помогают в изменении напряжения, которое смещается. Неизменно, соединения ответвлений должны быть установлены по умолчанию для сетевого напряжения.

Если сварщику нужно изменить напряжение, он должен поменять отводы, чтобы получить необходимое напряжение. Большие трансформаторы допускают только меньшее количество оборотов по сравнению с небольшими трансформаторами. Следовательно, при использовании больших трансформаторов не следует размещать ответвления с точным напряжением.

Этапы проверки сварочного трансформатора
  • Всегда проводите визуальный осмотр сварочного трансформатора.Вы можете сделать это, обратившись к руководству по эксплуатации, и это поможет вам узнать расположение всех частей вашего трансформатора.
  • Убедитесь, что вы знаете, как была собрана схема подключения. Узнайте, где расположены первичные, вторичные обмотки и ответвители.
  • Приобретите мультиметр, который поможет вам измерить напряжение постоянного и переменного тока, сопротивление, диод и целостность цепи.
  • Отключите все источники питания, чтобы выпустить конденсаторы, а это означает, что вы должны дать возможность выпустить электроэнергию.
  • Еще раз проверьте, чтобы в трансформаторе не было питания и полностью отключилась энергия. Обратитесь к руководству пользователя, если не знаете, что делать.
  • В трансформаторе проверьте входное напряжение, чтобы узнать, где уменьшить или увеличить напряжение.
  • Проверьте выходное напряжение сварочного трансформатора. Если вы не можете сказать, в какой проводке находится выходное напряжение, обратитесь к руководству по эксплуатации.
  • Проведите проверку целостности первичных обмоток.
  • После этого приступайте к проверке целостности вторичных обмоток.
  • Наконец, вы должны знать о проблемах вашего трансформатора и устранять их.

Заключение

Возможно, вам потребуется различать инвертор и трансформатор, или вы не знаете, что именно у вас есть. Основное различие между трансформаторами и инверторами заключается в том, что трансформаторы регулируют переменные токи путем увеличения или уменьшения от одного напряжения к другому. Инверторы принимают только электричество постоянного тока, действуют как ввод, а затем вырабатывают электричество переменного тока.

Максимальное количество ответвлений, которое может иметь трансформатор, — семь. Всегда соблюдайте указанные меры предосторожности, чтобы избежать серьезных происшествий, таких как поражение электрическим током. Если вы не можете понять инструкции владельца руководства, не пытайтесь подключать или выполнять электромонтаж. При необходимости всегда рекомендуется обращаться к профессионалу и соблюдать максимальную осторожность при обращении с этими приборами.

Принцип работы управляющего трансформатора

| ATO.com

Управляющий трансформатор — это небольшой трансформатор сухого типа, который в основном используется для изменения напряжения переменного тока.Он намотан железным сердечником и катушкой. Он может изменять не только напряжение переменного тока, но и импеданс. Если расчетная мощность не превышена, ток также можно изменить. В разных средах трансформатор также может применяться по-разному. Как правило, он используется в качестве источника контрольного освещения и светового индикатора для электрических приборов в станках и механическом оборудовании.

Управляющий трансформатор работает по принципу электромагнитной индукции.Трансформатор имеет два набора катушек: первичную и вторичную. Вторичная обмотка находится за пределами первичной обмотки. Когда к первичной катушке подается переменный ток, железный сердечник трансформатора генерирует переменное магнитное поле, а затем вторичная катушка генерирует индуцированную электродвижущую силу. Первичная обмотка и вторичная обмотка обычно покрыты железным сердечником, так что они могут быть связаны друг с другом посредством магнитных цепей и связи цепей, так что энергия передается от первичной обмотки к вторичной обмотке.Условно говоря, к основным функциям более сложного оборудования относятся: предотвращение поражения рабочих электрическим током, предотвращение помех и получение соответствующего напряжения. Принцип его работы следующий:

Из рисунка видно, что U1 — это положительно выбранное переменное напряжение. Когда он нагружен с обеих сторон первичной обмотки, в проводе будет генерироваться переменный ток I1 и переменный магнитный поток. Переменный магнитный поток может проходить через первичную катушку и вторичную катушку вдоль железного сердечника, тем самым обеспечивая замкнутую магнитную цепь.Потенциал взаимной индукции U2 индуцируется во вторичной катушке, и в то же время ① самоиндуцированный потенциал также индуцируется в первичной катушке, то есть E1, который противоположен направлению приложенного напряжения, поэтому он будет ограничивать значение l1. Если требуется поддерживать существование, это требует потребления энергии. Кроме того, трансформатор имеет потери. Если вторичный ток не подключен к нагрузке, но катушка все еще имеет ток, это именно тот ток холостого хода, о котором мы говорили.

Тогда, если вторичная катушка подключена к нагрузке, в катушке будет генерироваться ток l2, и в это время будет генерироваться магнитный поток ②, который противоположен направлению движения бывшей, и также играет противодействующая роль. Кроме того, общий магнитный поток в сердечнике уменьшается, напряжение самоиндукции E1 также уменьшается, l1 увеличивается, поэтому можно сделать вывод, что первичный ток и вторичная нагрузка тесно связаны. Если ток вторичной нагрузки увеличивается, l1 увеличится, и также увеличится, тогда ① увеличенная часть может быть просто компенсирована на, при этом общее магнитное количество сердечника останется неизменным.

Управляющий трансформатор должен медленно повышаться во время использования. При этом запрещается перемещение управляющего трансформатора во время работы. Следует отметить, что конструкция управляющего трансформатора ограничивает его работоспособность в течение длительного времени, и он может поддерживать работу только на короткое время. Если управляющий трансформатор эксплуатируется в течение длительного времени, трансформатор перегорит из-за выделяемого чрезмерного тепла.

Управляющий трансформатор может также использоваться в химической промышленности в качестве выпрямительного трансформатора.В настоящее время требуется только перемонтировать регулировочные отводы управляющего трансформатора, отключить все питание оборудования, а затем отрегулировать напряжение на управляющем трансформаторе с помощью оборудования для регулирования напряжения с обеих сторон, чтобы его можно было использовать в химическая промышленность.

Контроль уровня насыщения магнитопровода сварочного трансформатора с помощью гистерезисного контроллера (HC) и пропорционального интегрального (PI) контроллера

(1)

Контроль уровня насыщения в магнитопроводе сварки

трансформатор с контроллером гистерезиса (HC) и пропорциональным

Встроенный (PI) контроллер

Рама Суббанна.S

1

,

Доктор М. Сурьякалавати

2

РЕФЕРАТ

Целью данной статьи является анализ характеристик двух контроллеров, таких как управление гистерезисом (HC). и пропорционально-интегральное (PI) регулирование для контроля уровня насыщения магнитопровода сварочного трансформатора в система контактной точечной сварки среднечастотным постоянным током (MFDC). Он состоит из входа преобразователь, сварочный трансформатор и двухполупериодный выпрямитель, установленные на вторичной обмотке трансформатора.Неравный

омических сопротивлений вторичных цепей двух трансформаторов и различных характеристик диодов

Выходной выпрямитель

обязательно приведет к насыщению магнитопровода, что, следовательно, вызывает нежелательные выбросы в первичной обмотке трансформатора и отключении защиты от сверхтоков. Цель состоит в том, чтобы проанализировать производительность обоих контроллеров с точки зрения переходных процессов, общих гармонических искажений (THD) и изменений первичной ток и поток в магнитопроводе сварочного трансформатора высоконелинейной системы РСВС.В Имитационное исследование было выполнено в среде Matlab / Simulink и представлено анализ производительности. В Ответы показывают, что из вышеупомянутых аспектов, пропорциональный интегральный контроллер является лучшим выбором для контроль уровня насыщения в магнитопроводе сварочного трансформатора, который широко используется в автомобильной промышленности. промышленная сварочная система.

Ключевые слова: Магнитопровод, насыщение сердечника, гистерезис, пропорционально-интегральное управление, сварочный трансформатор.s

I.

ВВЕДЕНИЕ

Контактная точечная сварка — одна из самых широко применяемые недорогие и эффективные соединения материалов процессы в автомобильной промышленности. Эта работа посвящена с моделированием, анализом и соответствующим контролем конструкция источника сварочного тока, представляющая электромагнитная подсистема всей сварки система. Однако технические вопросы сварки сами по себе не являются предметом данной работы.

Среднечастотный постоянный ток (MFDC) Система контактной точечной сварки (RSWS) широко используется в большом количестве отраслей, таких как как автомобилестроение, атомная энергетика, бытовая техника, а также а также продукты гражданской инфраструктуры. У него отличный многие особые положительные черты промышленного

заявки [1]. Рабочий процесс RSWS — очень сложный, который включает в себя взаимодействия между электромагнитными, тепловыми, механические и металлургические явления.В сравнении на точечную контактную сварку на переменном токе устройство, MFDC RSWS имеет более сложную структуру потому что он должен генерировать более высокую частоту, чем что его оригинальным источником питания. В целом говоря, рабочая частота MFDC RSWS составляет около 1000 Гц, а частота оригинала Источник питания составляет около 50/60 Гц. Некоторые необходимые переходы

от обычного электрического питания к низковольтному, сильноточная и высокочастотная электрическая мощность поставка

должно быть выполнено.Сложная структура и рабочий механизм системы может вызвать некоторые проблемы [2-4], такие как магнитное насыщение и нежелательные всплески токов. Клопчич [2-5] проанализировали специальную электромагнитную структуру и предложил один метод борьбы с ними. Однако работа сосредоточена на магнитном насыщении и математическая модель, которая использовалась в работе, была разработан с использованием электромагнитных функций. Таким образом меньше заботились о вариациях сварки Текущий.В этой статье после изучения структуры и принцип работы MFDC RSWS, возможны разные найдены режимы работы системы. Режимы можно описать тем, сколько диодов в двух вторичные обмотки сварочного трансформатора переключаются на. Затем разрабатывается новая математическая модель. чтобы точно описать динамическое поведение целая система.

Когда предотвращаются всплески тока активное регулирование сварочного тока с обратной связью и требуется плотность потока магнитного сердечника.Таким образом сварочный ток и плотность потока магнитопровода необходимо измерить. Пока сварочный ток обычно измеряется поясом Роговского [10], Плотность потока магнитного сердечника может быть измерена Датчиком Холла или катушкой зонда, намотанной на магнитный сердечник. В последнем случае значение плотности потока равно полученный аналоговым интегрированием индукции напряжения в катушке зонда [7]. Интеграция индуцированных

(2) Напряжение

может быть ненадежным из-за неизвестного постоянная интегрирования в виде остаточного потока и дрейф аналоговых электронных компонентов.Дрейф может быть под контролем с помощью замкнутого контура компенсированный аналоговый интегратор [9].

Продвинутый, два контроллера гистерезиса основанный на управлении RSWS, где текущие всплески активно предотвращается замкнутым управлением сварочный ток и плотность флюса при сварке

Магнитопровод трансформатора

, представлен в [9]. Этот

Решение

требует измерения сварочного тока, а вместо измеренной плотности потока только информация об уровне намагниченности в магнитном требуется ядро.Некоторые методы проверены на сварке

Магнитопровод трансформатора

, который может применяться для

Детектирование уровня намагниченности

представлено в [7], [8]. Для всех этих методов требуются датчик Холла или катушки зонда. что делает их менее интересными для приложений в промышленные РСВС, благодаря относительно высокой чувствительности от вибраций, механических нагрузок и высоких температуры. Чтобы преодолеть эти проблемы, PI представлен контроллер. Преобразователь dc-dc должен обеспечить регулируемое выходное напряжение постоянного тока при изменении условия нагрузки и входного напряжения.Конвертер значения компонентов также меняются со временем, температура, давление и т. д. Следовательно, управление выходного напряжения следует выполнять в замкнутый цикл с использованием принципов отрицательной обратной связи. Самый распространенный метод управления с обратной связью для ШИМ-преобразователь, а именно управление токовым режимом схематично представлено в разделе ниже. В Схема управления в токовом режиме представлена ​​в разделе III. An дополнительный внутренний контур управления возвращает индуктивность текущий сигнал, и этот текущий сигнал, преобразованный в его аналог напряжения сравнивается с управляющим напряжением.Данная модификация замены пилообразной формы волны схемы управления по напряжению преобразователем текущий сигнал значительно изменяет динамику поведение преобразователя, которое затем принимает некоторые характеристики источника тока. Среди прочего методы управления преобразователями, гистерезисные (или bang-bang) управление очень простое для оборудования реализация. Однако гистерезисный контроль приводит к работе с переменной частотой полупроводниковые переключатели.Как правило, постоянная частота переключения предпочтительна в силовой электронике схемы для облегчения устранения электромагнитных помехи и лучшее использование магнитных компоненты Таким образом, постоянная частота переключения дает лучшую производительность при применении система контактной точечной сварки (RSWS). Он использует Контроллер гистериза. Когда используется частота косяка поддерживаться. И насыщение трансформатора тоже происходит из-за изменения сопротивления RSWS.

В этой статье ПИ-регулятор работает хорошо и дает лучшую производительность с точки зрения ограничения потока плотности, чтобы ограничить выбросы в первичной

ток, вызванный насыщением, чтобы предотвратить перегрузку отключение токовой защиты.

II.

ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ RSWS

MFDC RSWS состоит из входного выпрямителя, H-мостовой инвертор, сварочный трансформатор с двухполупериодный выпрямитель и соответствующая нагрузка.Подробный схематическое изображение MFDC RSWS показано на Рис. 1 [4]:

Рис.1. Схематическое изображение RSWS

Входной выпрямитель трехфазный двухполупериодный. выпрямитель

, который может изменить общую трехфазную альтернатива

текущее (AC) напряжение в надлежащее однофазный ток. Выходной сварочный ток составляет управляется импульсами напряжения, генерируемыми через контроллер широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для управления Н-мостовой инвертор.На схематическом изображении выше, напряжения переменного тока uu, uv, uw , которые обеспечиваются от

общая электрическая сеть, выпрямленные и сглаженные через входной выпрямитель, чтобы произвести примерное постоянное напряжение УДК . Прямоугольная волна

напряжение u , которое является напряжением в трансформаторе первичная обмотка, генерируется инвертором H-моста , который состоит из транзисторов IGBT от S1 до S4 и

соответствующие диоды от Dh2 до Dh5 .Во время работы

, ШИМ-контроллер применяется для генерации

Шаблоны переключения

IGBT для требуемых входных напряжений

сварочного трансформатора. Другими словами, контроль над MFDC RSWS — это контроль состояния IGBT в реальном времени. Сварочный трансформатор имеет один первичная обмотка (обозначена индексом 1 на рис. 1) и две вторичные катушки (обозначены индексами 2 и 3 в Рис.1). N1, N2 и N3 — количество витков, i1, i2 и

i3 — токи в катушках, Lσ1, Lσ2 и Lσ3 — токи в катушках.

индуктивности рассеяния, а R1, R2 и R3 — это Ом

сопротивления соответствующих обмоток трансформатора.

(3)

резистор RFe. Вторичные обмотки TR подключены

к выходу выпрямительных диодов D1 и D2 . Резистор и

Индукционная катушка

нагрузки обозначается RL и LL .

Операция для MFDC RSWS заключается в регулируют сварочный ток iL до величины в

между заданной верхней границей IMAX и

нижняя граница IMIN (желаемое постоянное значение является наилучшим,

, но этого невозможно достичь, поэтому правильная оценка является альтернативой).В то же время магнитный поток плотность (B ) стального сердечника трансформатора должна быть в пределах между его верхней и нижней магнитной насыщенностью границ [4]: ​​[-BM, BM ]. Это может быть достигнуто

изменение входного напряжения для сварки Трансформатор в трех состояниях: U, -U и 0 В, через настройка схем IGBT в H-мосте инвертор с помощью ШИМ-контроллера.

Сварочный ток (iL) складывается из токи в двух вторичных обмотках (рис.1). Положительный Входное напряжение (U) может приводить в действие верхнюю вторичную обмотку; , в то время как отрицательное входное напряжение (-U) может активировать нижняя вторичная обмотка. Следовательно, и U, и -U могут увеличить ток нагрузки. Только нулевое входное напряжение (0 В) может уменьшить ток нагрузки. Однако U и

-U может вызвать противоположный эффект для вариации

Плотность магнитного потока (В).Например, если при U увеличивает ток нагрузки, но одновременно B достигает границы, U необходимо заменить на -U, что может также увеличить сварочный ток, но B будет увеличиваются в противоположном направлении, что может Избегайте магнитного насыщения.

При наличии противоположного входного напряжения энергия

, который хранится катушкой индуктивности в оригинале контур уменьшится; в то время как в другой цепи будет увеличиваться.И когда сварочный ток должен уменьшается и обеспечивается нулевое напряжение, катушка индуктивности заменит источник питания и сформируется новая задняя цепь. Таким образом, в определенный период оба диода во вторичных обмотках включается одновременно, потому что индуктор катушки могут приостановить преобразование. И это явление может появиться, когда шаблон ввода напряжение изменяется между его тремя состояниями (U, -U и

0V) по той же причине.Обычно это

невозможно выключить два диода при в то же время, если процесс сварки не закончен.

Построена динамическая модель RSWS. на основе схематического изображения, представленного на фиг.1. В данной работе модель построена с помощью программы пакет Matlab / Simulink на основе следующего набора уравнений (1) — (9).

uH = R 1 i 1 + L 1 (di 1 / dt) + N 1 (d φ / dt) (1) 0 = R 2 i 2 + L 2 (di 2 / dt) + N 2 (d φ / dt) + dip 1 + R L i L + L L (d (i 2+

i 3 ) / dt) (2)

0 = R 3 i 3 + L 3 (di 3 / dt) -N 3 (d φ / dt) + dip 2 + R L i L + L L (d (i 2+

i 3 ) / dt) (3)

N 1 i p + N 2 i 2 — N 3 i 3 = H (B) l ic + 2 δB / μ 0 (4)

i L = i 2 + i 3 (5)

i1 = i Fe + i p (6)

Результаты моделирования, полученные с помощью динамического модель RSWS, покажите, что небольшая разница в сопротивления R2, ​​R3 и в характеристиках выпрямительные диоды D1 и D2 могут вызвать несимметрию времени поведение потока магнитного сердечника и силы тока всплески первичного тока i1, показанные на рис.2. В а) и б) графики на рис.2 показывают одни и те же переменные в разные временные масштабы. Появляются текущие всплески примерно через 0,06 с (рис. 2 (в)). Через 0,07 с всплески тока становятся достаточно высокими, чтобы вызвать выключение защиты от перегрузки по току RSWS.

(а)

(б)

(4)

(г)

Рис.2. (a), (b) и (c): Поведение во времени Первичный

Ток i

1

(d) Плотность потока

III.

КОНСТРУКЦИЯ КОНТРОЛЛЕРА

Скачки тока в первичной обмотке трансформатора ток являются прямым следствием трансформаторного железа насыщение сердечника, вызванное смещением плотности потока (Рис. 3 и 5). Основная идея, как устранить эти всплески тока, таким образом, являются дизайном расширенное управление, которое будет регулированием с обратной связью как уровень насыщения в железном сердечнике трансформатора, так и сварочный ток.

Преобразователь постоянного тока в постоянный должен обеспечивать регулируемый выходное напряжение постоянного тока при переменной нагрузке и входе условия напряжения.Значения компонентов преобразователя также меняются со временем, температура, давление, и так далее. Следовательно, контроль выходного напряжения следует выполнять по замкнутому циклу с использованием принципы отрицательной обратной связи. Самый распространенный замкнутый метод управления ШИМ преобразователями, а именно управление токовым режимом, представлены схематично на рис.5.

I. Контроллер гистерезиса:

Эталонные токи генерируются постоянным током в Преобразователи переменного тока, использующие технику управления током, такую ​​как как контроль гистерезиса.Полоса гистерезиса используется для контролировать токи нагрузки и определять коммутационные сигналы для инверторов ворот, Джордж и Агарвал (2007) Подходит стабильность, быстрая реакция, высокая точность, простота работа, собственное ограничение пикового тока и нагрузка независимость изменения параметров делает гистерезисный контроль тока как один из лучших методы управления инверторами источников напряжения. В этом приблизиться к текущей ошибке,

(разница

между опорный и инверторный токи) контролируется в гипотетическая контрольная полоса, окружающая эталон Текущий.

Когда ток нагрузки превышает верхний диапазон, выход компаратора активирован, поэтому выход напряжение изменяется таким образом, чтобы уменьшить нагрузку текущий и держать его между диапазонами и деактивировать на нижнем пределе. Частота переключения зависит от относительно расстояния между верхней и нижней полосой. Другие параметры, такие как индуктивность инверторной сети.

частота переключения

. Инвертором

можно управлять в униполярный или биполярный метод ШИМ.При таком подходе текущая ошибка, (разница между эталоном и токи инвертора) контролируется в гипотетическом режиме диапазон окружающего эталонного тока, как показано на Рисунок 3.

Рис.3: Базовая концепция управления гистерезисом

В гистерезисном регулировании тока на основе униполярный ШИМ, есть две верхние полосы и нижняя полосы для изменения крутизны выхода инвертора ток, основанный на их уровнях напряжения, + Vo, 0 и -Vo.Идея состоит в том, чтобы удерживать ток в пределах основной зоны. но вторая верхняя и нижняя полосы должны быть изменены уровень напряжения, чтобы увеличить или уменьшить di, / dt выходного тока инвертора.

Рис.4: Ток зашумленной нагрузки с нижним и верхним группы.

ΔI не может быть очень маленьким, так как зашумленный сигнал

(5) Контроль

ошибок, как показано на рисунке 3 (b). В этом случае, значения второй верхней или нижней полосы могут быть большими достаточно, чтобы устранить проблему шума выходной ток инвертора, но второе решение изменение уровня основано на ошибке времени.Например, когда ток нагрузки превышает первую верхнюю полосу при t4 выходное напряжение инвертора меняется с + Vo

до 0. Контроллер ожидает Δt, если на выходе инвертора ток не пересекает вторую верхнюю полосу в пределах в этот период контроллер изменяет выход напряжение от нуля до –Vo при t5. В этом случае, когда крутизна опорного тока близка к крутизне выходной ток инвертора, затем контроль ошибок времени улучшает качество APF и подталкивает инверторный ток в основную зону.Доказано, что управление током на основе униполярной ШИМ имеет низкий коммутационные потери или лучшая производительность по сравнению с другие методы контроля техники. Нагрузка и скомпенсированные токи THD (общие гармоники искажения) можно значительно уменьшить, используя гистерезисный контроль тока на основе униполярной ШИМ.

(b) ПИ-регулятор

В технике управления — ПИ-регулятор. (пропорционально-интегральный регулятор) — обратная связь Контроллер, который приводит в действие установку для управления с помощью взвешенная сумма ошибки (разница между выходной мощности и желаемой уставки) и интеграл от этого ценить.ПИ-регуляторы состоят из пропорционального усиления, которое производит вывод, пропорциональный ошибке ввода, и интегрирование, чтобы сделать ошибку состояния исследования нулевой для пошаговое изменение входа.

Выход контроллера определяется как

(1)

где Δ — погрешность или отклонение фактически измеренного значения.

Значение

(PV) от уставки (SP).

Δ = SP-PV. (2) ПИ-регулятор можно легко смоделировать в программном обеспечении

, например Simulink, использующий блок «блок-схемы», включающий Операторы Лапласа:

(3)

Где, G = KP = пропорциональное усиление и G / = KI =

интегральное усиление.

Установка значения для G часто является компромиссом между уменьшение перерегулирования и увеличение времени установления. В интегральный член в ПИ-регуляторе вызывает установившееся состояние погрешность уменьшить до нуля, чего нельзя сказать о только пропорциональное управление в целом.

Схема управления токовым режимом представлена ​​в Рис.1 Дополнительный внутренний контур управления возвращает сигнал тока индуктора, и этот сигнал тока, преобразованный в аналог напряжения, сравнивается с управляющее напряжение.Данная модификация замены пилообразная форма сигнала управления в режиме напряжения схема по сигналу тока преобразователя существенно

изменяет динамическое поведение преобразователя, что затем принимает некоторые характеристики источника тока.

Рис. 5: Управление в текущем режиме ПИ-регулирования

(6)

электронных схем для облегчения устранения неисправностей. электромагнитные помехи и лучшее использование магнитные компоненты.

IV РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты моделирования Hysteesis и PI здесь представлены контроллеры. первичный ток и магнитная индукция обоих регуляторов показана на рис.6. (а) и (б). На рис. 6 (а) первичный ток сварки трансформатор может

можно увидеть всплески в масштабе времени от 0,08 до 0,09 сек. Поскольку контроллер гистерезиса не может поддерживать плотность потока с заданными значениями (т.е.е., от -1Т до 1Т) эти всплески не устраняются успешно. Для в масштабе времени эти всплески полностью устраняются поддержание плотности потока в заданных значениях от -1T до 1T с ПИ-регулятором можно увидеть на рис.6. (б). Изменение общего гармонического искажения (THD) можно увидеть на рис. 7. (а) и (б). THD HC составляет 60,81% и PI составляет 37,32%. PI дает лучшую производительность, чем HC из вышеупомянутых аспектов.

(а)

(б)

Фиг.6. (a) и (b): комбинированный первичный ток и плотность потока HC и ПИ-регулятора

(7)

(б)

Рис.7. (a) и (b): THD HC и PI Control

В ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этой статье два контроллера, такие как Гистерезис и PI успешно спроектированы. На основе результаты моделирования и анализ, заключение было сделано, что ПИ-регулирование, имеющее меньше THD (37,32%), чем контроль гистерезиса (60,81%).ПИ Контроллер способен контролировать уровень насыщения в магнитопроводе сварочного трансформатора нелинейная система RSWS

Плотность потока

может поддерживаться с помощью предустановки. значения успешно, чтобы устранить всплески в первичный ток сварочного трансформатора.

ССЫЛКИ

[1]. К. Дежелак, Я. Пихлер, Г. Штумбергер, Б. Клопчич и Д. Долинар, «Искусственная нейронная сеть, применяемая для

Определение уровня намагниченности в магнитных

Сердечник сварочного трансформатора », IEEE Transactions.

по магнетике, т.46, нет. 2. С. 634–637, февраль. 2010 г.

[2]. В. Ли, Э. Фенг, Д. Черянец и Г. А. Грзазинский,

«Сравнение контактной сварки постоянным и переменным током автомобильные стали », в конференции по сварке листового металла. XI, Стерлинг-Хайтс, Мичиган, май 2004 г.

[3]. А. Чанова, Г. Груоссо, Б. Вузини,

«Электромагнитное моделирование пятна сопротивления. сварочная система », ISEF 2007, XIII Int. Symp.

Электромагнитные поля в мехатронике, Чехия Республика, 2007.

[4]. Б. М. Браун, «Сравнение переменного и постоянного тока. контактная сварка автомобильных сталей.

т. 66, нет. 1, стр. 18-23, январь 1987 г.

[5]. Б. Клопчич, Г. Штумбергер и Д. Долинар,

«Насыщение сердечника сварочного трансформатора.

при среднечастотной контактной точечной сварке система, вызванная асимметричным выходом

характеристики выпрямителя »в конф. Рек. МСФО 2007 Annu.Встреча, Новый Орлеан, Луизиана, сентябрь г.

2007, стр. 2319–2326.

[6]. К. Дежелак, Б. Клопчич, Г. Штумбергер, Д.

Долинар, «Определение уровня насыщения в утюге.

сердечник сварочного трансформатора в сопротивлении система точечной сварки », J. Magn. Magn. Матер.

т. 320, нет. 20. С. 878–883, октябрь 2008 г. [7]. К. Дежелак, Г. Штумбергер, Б. Клопчич, Д.

Долинар, Дж. Пилер, «Насыщение железного сердечника.

Детектор

дополнен искусственным нейронным

Сеть

», Прз.Elektrotech., Т. 84, нет. 12. С. .

157–159, 2008.

[8]. Б. Клопчич, Д. Долинар, Г. Штумбергер,

«Расширенный контроль точечной контактной сварки. система », IEEE Trans. Power Electron., Т. 23,

нет. 1. С. 144– 152, январь 2008 г.

[9]. Д. Дж. Рэмбоз, «Обрабатываемая пояс Роговского.

, разработка и калибровка », IEEE Trans. Instrum. Измер., Т. 45, нет.2, апр. 1996.

[10]. Рама Суббанна, С., Камалакар, К.С.К.,

Доктор Сурьякалавати, М., «Искусственные нейронные

Сеть

для обнаружения намагничивания уровень в магнитопроводе сварки

Трансформатор », IJAER, Том 8, № 6, стр.56-60, 2013.

[11]. Дж. М. Мендель, “Системы нечеткой логики для

Инженерное дело: Учебное пособие », Тр. IEEE, Vol. 83,

с. 345-377, 1995.

[12].Ф. де Леон и А. Семлен, «Complete

Модель трансформатора

для

(8)

Рама Суббанна, С. окончил Технологический университет им. Джавахарлала Неру в 2003 году. M.Tech из Технологического университета Джавахарлала Неру, Хайдарабад, в 2006 году. В настоящее время он получает степень доктора философии в Технологическом университете Джавахарлала Неру, Анантапур, Индия. Его исследования включают в себя энергетические системы, магнитные материалы, контроллеры, искусственный интеллект. Методы

Принцип работы понижающего трансформатора

Трансформаторы рассчитаны на однофазное или трехфазное питание.Это может быть повышающий или понижающий трансформатор. Тем не менее, принцип работы понижающего трансформатора и всех этих трансформаторов одинаков — это электромагнитная индукция.

Трансформатор состоит из двух высокоиндуктивных катушек (обмоток), намотанных на стальной или железный сердечник. Обмотка, подключенная к источнику переменного тока, известна как первичная обмотка, тогда как обмотка, подключенная к нагрузке, известна как вторичная обмотка.

Первичная и вторичная обмотки электрически изолированы друг от друга, а также от железного сердечника.Электроэнергия передается из первичной цепи во вторичную за счет магнитного потока. Символическое изображение трансформатора показано на рисунке.


  • Когда первичная обмотка подключена к источнику переменного тока, через нее начинает течь переменный ток.
  • Переменный ток первичной обмотки создает переменный поток φ в сердечнике.
  • Большая часть это переменные магнитопроводы со вторичной обмоткой через сердечник.
  • Этот переменный поток индуцирует напряжение во вторичной обмотке в соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея.
  • ЭДС индуцируется во вторичной обмотке из-за взаимной индукции, поэтому она известна как взаимно индуцированная ЭДС.

Индуцированная ЭДС во вторичной и первичной обмотках зависит от скорости изменения потоковых связей (Ndφ / dt).

Скорость изменения магнитного потока во вторичном и первичном контурах одинакова.Следовательно, наведенная ЭДС во вторичной обмотке пропорциональна количеству витков вторичной обмотки (E 2 α N 2 ), а в первичной — количеству витков первичной (E 1 α N 1 ).

Если количество витков вторичной обмотки (N 2 ) меньше, чем витков первичной обмотки (N 1 ), вторичная наведенная ЭДС будет меньше, чем первичная, и трансформатор называется понижающим трансформатором. Тогда как если N 2 > N 1 , вторичная наведенная ЭДС будет больше, чем первичная, и трансформатор называется повышающим трансформатором.

Трансформатор изменяет только уровни тока и напряжения переменного тока. Это не влияет на частоту сети переменного тока. Может работать только от сети переменного тока.

Если трансформатор подключен к источнику постоянного тока, через первичную обмотку будет протекать большой ток, что может повредить обмотку трансформатора.

Спасибо, что прочитали о принципе работы понижающего трансформатора .

Трансформатор | Все сообщения

© https: // yourelectricalguide.com / понижающий трансформатор принцип работы.

Сварочный трансформатор — esoo.org

Описание

Использование: Power
Фаза: одиночная
Структура катушки: тороидальная
Повышение температуры: менее 20 ℃
Частота: 50 Гц или 60 Гц
Преимущество: лучшая цена и лучшее качество

Определение

Сварочный трансформатор представляет собой двухобмоточный трансформатор. Для регулировки напряжения зажигания дуги первичная обмотка оснащена переключателем ответвлений, а переключатель ответвлений используется для регулировки напряжения холостого хода вторичной стороны.Первичная и вторичная обмотки отдельно устанавливаются на двух стойках с железным сердечником, так что сам трансформатор имеет большое реактивное сопротивление утечки, поэтому напряжение на клеммах вторичной стороны будет резко уменьшаться с увеличением тока. Во вторичной обмотке последовательно включен реактор с железным сердечником для регулирования сварочного тока. При изменении длины воздушного зазора в реакторе ток будет увеличиваться по мере увеличения воздушного зазора.

Характеристики

a) Высокая эффективность, мы используем хороший силиконовый лист и хороший медный провод

б) Низкое тепловыделение

c) 3 рамки или катушка с полной изоляцией

г) Жилы притерты листом из высококачественной кремнистой стали и обработаны изоляцией.

д) Чистый внешний вид и удобная установка

е) Конкурентоспособные цены.

Функции и роль

1. Легкое зажигание дуги
Во время зажигания дуги электрод находится в контакте с заготовкой. Ржавчина и загрязнения на кончике электрода и поверхности заготовки. Вызывает плохой контакт. Контактное сопротивление велико, и для разрушения контактной поверхности с высоким сопротивлением требуется высокое напряжение холостого хода; кроме того, воздух переходит из непроводящего состояния в проводящее состояние. И ионизация газа, и испускание электронов требуют определенного количества энергии электрического поля.Если напряжение холостого хода слишком низкое. Способность к электронной эмиссии слишком мала. Газ не может быть полностью ионизирован, и дуга не может возникнуть. Следовательно, при достаточно высоком напряжении холостого хода легко искривлять дугу I.

2. Обеспечивает стабильное горение дуги
Чем выше напряжение холостого хода, тем лучше для непрерывного горения дуги переменного тока. Однако напряжение холостого хода высокое, требует значительных затрат материала и небезопасно, поэтому напряжение холостого хода должно быть подходящим.

3.Обеспечьте стабильность параметров сварки
Во время ручной дуговой сварки руки сварщика дрожат или заготовка неровная. Длина дуги часто меняется. Когда длина дуги изменяется, статическая характеристическая кривая дуги смещается вверх и вниз, так что система «силовая дуга» изменит зажигание, когда оно будет стабильным, а длина дуги увеличивается. Если у сварочного трансформатора крутая внешняя характеристика, то при изменении длины дуги сварочный ток сильно не меняется.Если во время процесса сварки сварочный ток не сильно меняется, качество сварки может быть гарантировано.

4. Ток короткого замыкания не должен быть слишком большим.
Короткие замыкания часто возникают, когда зажигается дуга и электродный металл вплавлен в сварной шов. Если ток короткого замыкания слишком велик. Сварочный аппарат будет перегружен и возникнет опасность возгорания. Кроме того, чрезмерный ток вызывает перегрев электрода, покрытие плавится и разбрызгивание капли увеличивается.Однако, если ток короткого замыкания недостаточно велик, это также затруднит переход зажигания дуги и капли электродного металла.

Принцип

Первичная обмотка передает питание сердечнику. Это переменное магнитное поле, создаваемое в железном сердечнике. Затем сердечник передает магнитную энергию вторичной обмотке. Заставьте вторичную обмотку индуцировать электродвижущую силу. Это основной принцип работы трансформатора.

Классификация

Основными типами электросварочных трансформаторов являются трансформаторы с подвижной сталью, с подвижной катушкой и отводы.

Изображение

ТРАНСФОРМАТОР

: ПРИНЦИП РАБОТЫ, КЛАССИФИКАЦИЯ И

Помните, что трансформаторы не создают электроэнергию; они обмениваются электроэнергией, начиная с одной цепи переменного тока, затем на следующую, используя привлекательную связь. Центр трансформатора используется, чтобы дать управляемый путь привлекательному переходу, создаваемому в трансформаторе настоящим движением через обмотки, которые иначе называются петлями.

Основной трансформатор состоит из четырех основных частей. Детали включают входное соединение, выходное соединение, обмотки или катушки и сердечник.

  • Входные соединения — информационная сторона трансформатора известна как существенная сторона на том основании, что первичная электрическая мощность, которую необходимо изменить, теперь связана.
  • Выходные соединения — сторона выхода или вспомогательная сторона трансформатора — это место, где электроэнергия отправляется в кучу.В зависимости от предпосылки кучи приближающаяся электрическая мощность либо увеличивается, либо уменьшается.
  • Обмотка — трансформаторы имеют две обмотки: основная и вспомогательная. Существенная обмотка — это петля, которая получает управление от источника. Дополнительная обмотка — это завиток, который передает кучу жизнеспособность при измененном или измененном напряжении. Чаще всего эти два локона разделяют на несколько петель, чтобы уменьшить образование переходов.
  • Core — центр трансформатора используется, чтобы дать управляемый путь привлекательному переходу, производимому в трансформаторе. Центр обычно не является прочным стальным стержнем, а представляет собой развитие множества тонких стальных листов или слоев, наложенных друг на друга. Эта разработка используется, чтобы помочь стереть и уменьшить потепление.

В момент, когда информационное напряжение подключается к основной обмотке, в основной обмотке начинает течь замещающий ток. По мере того, как текущие потоки, в трансформаторном центре создается изменяющееся поле притяжения.Когда это привлекательное поле пересекает вспомогательную обмотку, на дополнительную обмотку подается замещающее напряжение.

Пропорция между количеством реальных витков провода в каждом витке является ключом при принятии решения о типе трансформатора и величине выходного напряжения. Соотношение между выходным напряжением и информационным напряжением эквивалентно количеству витков между двумя обмотками.

Выходное напряжение трансформатора

A более важно, чем информационное напряжение, если дополнительная обмотка имеет большее количество витков провода, чем основная обмотка.Напряжение выхода увеличивается и рассматривается как «повышающий трансформатор». Если у дополнительной обмотки меньше витков, чем у основной обмотки, напряжение текучести будет ниже. Это «преобразователь прогрессии вниз».

Проще говоря, преобразователь передает действия, появившиеся следующим образом:

  1. Обмен электроэнергией, начиная с одной цепи, затем на другую.
  2. Обмен электроэнергии без повторения.
  3. Обмен с гайдлайном электромагнитного включения.
  4. Две электрические цепи соединены общим набором.
ИДЕАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНСФОРМАТОРА

Идеальный трансформатор изображен в сопровождающем:

  1. Нет утечки движения, что означает, что переходы, относящиеся к основным и вспомогательным потокам, ограничены внутри центра.
  2. Основная и вторичная обмотки не имеют защиты, что означает, что подключенное напряжение (напряжение источника) v1 совпадает с указанным основным напряжением e1; то есть v1 = e1.Также v2 = e2.
  3. Привлекательный центр обладает бесконечной проницаемостью, что означает, что колебания центра равны нулю. Отныне ожидается, что небольшое количество тока создаст привлекательный переход.
  4. Привлекательный центр без потерь, что означает, что гистерезис и, кроме того, неудачи с водоворотом несущественны.

КОНФИГУРАЦИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

Существуют различные варианты исполнения как одноступенчатых, так и трехступенчатых каркасов.

• Одноступенчатое питание — Одноступенчатые трансформаторы регулярно используются для управления частным освещением, хранилищами, охлаждением и обогревом. Одноступенчатые трансформаторы можно сделать значительно более адаптируемыми, если основная обмотка и вспомогательная скрутка будут выполнены в двух эквивалентных количествах. После этого две секции любой обмотки можно будет повторно соединить по схеме расположения или параллельно.

• Трехступенчатое питание — Питание может подаваться через трехступенчатую схему, содержащую трансформаторы, в которых используется много трех одноступенчатых трансформаторов, или через трехступенчатый трансформатор.В тот момент, когда большая интенсивность связана с изменением трехступенчатого управления, становится все более консервативным использование трехступенчатого трансформатора. Новый принцип действия обмоток и центра позволяет сэкономить тонну железа.

• Определение треугольника и звезды — для трехступенчатого управления существует две схемы ассоциации: треугольник и звезда. Дельта и звезда — это греческие буквы, обозначающие конструкцию проводов трансформаторов. При соединении треугольником три проводника связаны друг с другом в форме треугольника или треугольника.Для звезды, каждый из проводников исходит из середины, что означает, что они связаны в одной нормальной точке.

• Трехступенчатые трансформаторы — Трехступенчатые трансформаторы имеют шесть обмоток; три основных и три дополнительных. Шесть обмоток связаны с изготовителем как треугольник, так и звезда. Как недавно было сказано, каждая из основных обмоток и дополнительных обмоток может быть соединена треугольником или звездочкой. Их не обязательно связывать с аналогичной конструкцией аналогичного трансформатора.Подлинные используемые механизмы ассоциации полагаются на приложение.

ВИДЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Трансформаторы

можно группировать по разным помещениям, по видам развития, видам охлаждения и так далее.

(A) НА ОСНОВЕ КОНСТРУКЦИИ

1.

Трансформатор центрального типа

Имеет одинокий привлекательный контур. Центральный прямоугольник с двумя отростками. Обмотка окружает центр. Используемые локоны цилиндрического типа.Как упоминалось ранее, завитки скручены спиральными слоями, при этом различные слои защищены друг от друга бумагой или слюдой. Обе петли устанавливаются на обоих придатках. Изгиб низкого напряжения глубоко помещен внутрь, в то время как петля высокого напряжения охватывает катушку низкого напряжения. Сердечник состоит из большого количества тонких крышек. Обмотки последовательно распределены по двум отросткам, характерное охлаждение становится все более успешным. Петли могут быть легко удалены, сняв чехлы с лучшей ношей для обслуживания.

2.

Трансформатор корпусного типа

Он имеет двойную привлекательную схему. Центр имеет три придатка. Обе обмотки надеваются на фокальный отросток. Центр окружает большую часть обмоток. Используемые завитки представляют собой в основном многослойные круглые или многослойные петли. Как упоминалось ранее, каждая петля высокого напряжения находится в

.

между двумя витками низкого напряжения и петлями низкого напряжения находятся ближе всего к основанию ярм. Центр перекрыт.При разработке крышек центра учитывается, что все стыки на обменных слоях расположены в шахматном порядке. Это делается для того, чтобы не попасть в ограниченное отверстие для воздуха в стыке, прямо через поперечную площадь центра. Такие стыки представляют собой стыки внахлест или черепицу. В целом для трансформаторов высокого напряжения предпочтение отдается корпусному типу. Поскольку обмотки окружены центром, естественного охлаждения не существует. Для удаления любого скручивания для поддержки необходимо удалить огромное количество пластин.

(3) Трансформатор ягодного типа

Центр похож на спицы колес. Для размещения этого типа трансформатора используются жестко подогнанные резервуары из листового металла с заполненным внутри трансформаторным маслом.

(B) НА ОСНОВЕ НАЗНАЧЕНИЯ

  1. Поднять трансформатор: приращения напряжения (с последующим падением тока) на вспомогательном.
  2. Отключить трансформатор: напряжение уменьшается (с последующим увеличением тока) по желанию.

(C) НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

  1. Силовой трансформатор: Используется в системе передачи, высокая оценка.
  2. Назначение трансформатора: Используется в системе обращения, относительно пониженный номинал, чем у трансформаторов интенсивности.
  3. Измерительный трансформатор: используется для передачи и обеспечения безопасности в различных приборах на предприятиях
  • Трансформатор тока (CT)
  • Трансформатор потенциала (PT)

(D) НА ОСНОВЕ ОХЛАЖДЕНИЯ

1. Самоохлаждающийся маслонаполненный тип

В маслонаполненном типе с самоохлаждением используются циркуляционные трансформаторы малого и среднего размера. Собранные обмотки и центр таких трансформаторов смонтированы в сварных маслонепроницаемых стальных резервуарах со стальной крышкой.Резервуар заполняется очищенным маслом с превосходной защитой, когда центр возвращается на свое законное место. Масло помогает передавать тепло от центра и обмоток к корпусу, откуда оно передается в окружающую среду.

Для трансформаторов меньшего размера резервуары, как правило, имеют гладкую поверхность, но для трансформаторов значительных размеров требуется более заметная территория теплового излучения, и это тоже не нарушает кубический предел резервуара. Это достигается за счет складывания ящиков.Еще большие размеры дают радиация или воронки.

2. Тип
с водяным охлаждением, заполненным маслом

Этот тип используется для существенно более затратной разработки больших трансформаторов, так как описанная выше стратегия охлаждения является чрезмерно дорогостоящей. Здесь используется аналогичная техника, обмотки и центр погружены в масло. Основным контрастом является то, что охлаждающий завиток устанавливается близко к поверхности масла, по которому продолжает течь холодная вода.Эта вода передает тепло гаджета. Эта структура обычно выполняется на трансформаторах, которые используются в линиях передачи высокого напряжения. Наибольшее благоприятное положение такой конструкции состоит в том, что такие трансформаторы не требуют другого жилья, кроме их собственного. Это значительно снижает расходы. Еще одна благоприятная позиция состоит в том, что такого рода поддержка и оценка требуются всего несколько раз в год.

3. Пневматическая форсунка

Этот тип используется для трансформаторов, которые используют напряжение ниже 25000 вольт.Трансформатор помещен в коробку из тонкого листового металла, открытую у двух затворов, через которую воздух направляется от основания в лучшую сторону.

(E) НА ОСНОВЕ ОБМОТКА

1. Двухобмоточный трансформатор

Двухобмоточный трансформатор — это трансформатор, в котором две обмотки соединены типичным различающимся во времени притягивающим движением. Одна из этих обмоток, известная как основная, получает управление при заданном напряжении от источника; другое скручивание, известное как дополнительное, передает управление, по большей части, при оценке напряжения, уникальной по отношению к напряжению источника, к куче.Работы основных и дополнительных обмоток можно обменять. В любом случае, в трансформаторах с железным центром данная обмотка должна работать при напряжении, не превышающем оцененный стимул при оцениваемой повторяемости — как правило, ток возбуждения оказывается чрезмерным.

2. Автотрансформатор

Автотрансформатор — это необычный трансформатор напряжения. Он состоит из единой последовательной обмотки, которая имеет отвод с одной стороны, чтобы обеспечить возможность повышения или понижения ступени.Это уникально по сравнению с обычным двухобмоточным трансформатором, в котором основные и вспомогательные элементы полностью отделены друг от друга, но при этом красиво соединены типичным центром. Обмотки автотрансформатора электрически и красиво соединены между собой.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРА

Наиболее важные области применения и использования трансформатора:

• Он может повышать или понижать размер напряжения или тока (когда напряжение увеличивается, уменьшается ток и наоборот на том основании, что P = V x I, а мощность такая же) в цепи переменного тока.

• Может увеличивать или уменьшать оценку конденсатора, катушки индуктивности или препятствия в цепи переменного тока. Таким образом, он сможет работать как гаджеты с заменой импеданса.

• Его можно использовать для предотвращения перехода постоянного тока из одной цепи в другую.

• Трансформатор, используемый для согласования импеданса.

• Трансформатор, используемый для электрического разделения двух цепей.

• Трансформатор, используемый в вольтметрах, амперметрах, защитной передаче и т. Д.

• Трансформатор, используемый в выпрямителе.

• Используется в контроллерах напряжения, стабилизаторах напряжения, источниках управления и т. Д.

Трансформатор

является основной мотивацией для передачи и распространения управления в переменном токе, а не в постоянном, так как трансформатор не принимает меры по постоянному току, поэтому есть две проблемы для передачи управления в постоянном токе. при переходе на постоянный ток и присвоении, размер повышения напряжения с помощью понижающего и повышающего преобразователя все же является чрезмерно непомерным и неразумным с финансовой точки зрения.Принцип использования трансформатора заключается в повышении (увеличении) или понижении (понижении) измерения напряжения. как бы Увеличивает или осуждает измерение Тока, в то время как Сила должна быть такой же.

Различное применение и применение трансформатора:

Он отваживается на измерение напряжения на стороне возраста перед передачей и распространением.

на стороне распространения, для использования электроэнергии в бизнесе или в быту, трансформатор снижает (разоблачает) размер напряжения, например, от 11 кВ до одноступенчатого 220 В и трехступенчатого 440 В.

«Трансформатор тока» и «Трансформатор напряжения» также использовались в энергетике и в бизнесе. Кроме того, он используется для согласования импеданса. Итак, это были основные применения трансформатора.

Однофазный трансформатор

? Детали, типы и принципы работы

Однофазный трансформатор — это электрический прибор, который использует однофазный вход переменного тока и обеспечивает однофазный переменный ток. Он используется при распределении энергии в пригородных регионах, поскольку общий спрос и соответствующие цены ниже, чем у трансформаторов трехфазного типа.Они используются в качестве понижающего устройства для понижения домашнего напряжения до соответствующей величины без изменения частоты. По этой причине он обычно используется для питания электронных приборов в жилых домах. В этом посте обсуждается обзор однофазного трансформатора.

Что такое однофазный трансформатор?

Определение

Трансформатор — это инструмент, преобразующий магнитную энергию в электрическую. Он имеет две электрические секции, представленные как первичная и вторичная обмотки.Первичная часть устройства получает питание, а вторичная обмотка передает энергию. Магнитная железная цепь, представленная в качестве «сердечника», обычно используется для обертывания этих участков. Хотя эти две катушки изолированы электрически, они связаны магнитно.

Когда электрический ток проходит через первичную обмотку трансформатора, создается магнитное поле, которое индуцирует напряжение во вторичной части трансформатора. Однофазный трансформатор используется для понижения или повышения напряжения на выходе в зависимости от типа приложения.Этот трансформатор обычно представляет собой силовой трансформатор с высоким КПД и низким уровнем отходов. Схема однофазного трансформатора представлена ​​ниже.

Что такое однофазный трансформатор (Ссылка: elprocus.com )

Однофазный трансформатор — это особая форма трансформатора, которая работает на основе однофазного питания. Этот инструмент представляет собой пассивное электрическое устройство, которое передает электрическую энергию от одной цепи к другой в процессе электромагнитной индукции. Чаще всего он используется для уменьшения («понижения») или увеличения («повышения») уровней напряжения между цепями.

Однофазный трансформатор включает сердечник из магнитного железа, служащий в качестве магнитного компонента, и медную обмотку, служащую в качестве электрической части.

Подробнее о Linquip

Типы трансформаторов: статья о различиях между трансформаторами по конструкции и конструкции

Принцип

Однофазный трансформатор работает на основе принципа электромагнитного закона индукции Фарадея. Как правило, взаимная индукция между вторичной и первичной обмотками отвечает за работу трансформатора в электрическом трансформаторе.

Этот трансформатор является высокоэффективной частью электрооборудования, и его отходы очень низкие, поскольку в его работе отсутствует механическое трение.

Трансформаторы используются практически во всех электрических сетях от низкого до самого высокого номинального напряжения. Они работают только с переменным током (AC), поскольку постоянный ток (DC) не создает никакой электромагнитной индукции.

Как работает однофазный трансформатор?

Трансформатор — это статический прибор, который передает электрическую энергию из одной цепи в другую с аналогичной частотой.Имеет первичную и вторичную обмотки. Трансформатор работает по принципу взаимной индуктивности.

Когда первичная часть трансформатора объединена с источником переменного тока, ток движется в катушке и создается магнитное поле. Это состояние вводится как взаимная индуктивность, и текущий ток соответствует закону индукции Фарадея. Когда ток возрастает от нуля до максимального значения, магнитное поле улучшается и определяется как dɸ / dt.

Этот электромагнит создает магнитную среду силы и расширяется наружу от катушки, создавая путь магнитного потока.Витки обеих частей связаны этим магнитным полем. Сила магнитного поля, создаваемого в сердечнике, зависит от числа витков обмотки и величины тока. Ток и магнитный поток напрямую связаны друг с другом. Щелкните здесь, чтобы полностью увидеть принцип работы однофазного трансформатора.

Работа однофазного трансформатора (Ссылка: elprocus.com )

Когда магнитные линии потока движутся вокруг центральной части, он проходит через вторичную часть, индуцируя через нее напряжение.Закон Фарадея применяется для оценки напряжения, индуцированного во вторичной катушке, и он получается по формуле:

V = N \ frac {d \ Phi} {dt}

где

‘N’ — число витков вокруг катушки

Частота одинакова как в первичной, так и во вторичной обмотке.

Следовательно, мы можем сказать, что создаваемое напряжение одинаково в обеих секциях, поскольку один и тот же магнитный поток связывает оба компонента вместе. Кроме того, все индуцированное напряжение напрямую связано с количеством витков в катушке.

Предположим, что первичная и вторичная части трансформатора имеют по одному витку на каждой. Предполагая отсутствие потерь, ток проходит через катушку, чтобы генерировать магнитный поток и индуцировать напряжение в один вольт во вторичной части.

Из-за источника переменного тока магнитный поток изменяется синусоидально, и это получается по формуле:

\ Phi = {\ Phi} _ {max} sin (\ omega t)

Связь между производимой ЭДС, E в обмотках катушки из N витков можно получить по

E = N \ frac {d \ Phi} {dt}

E = N \ omega {\ Phi} _ {max} cos (\ omega t )

{E} _ {max} = N \ omega {\ Phi} _ {max}

{E} _ {rms} = N \ omega \ sqrt {2} {\ Phi} _ {max} = 2 \ pi \ sqrt {2} f N {\ Phi} _ {max}

{E} _ {rms} = 4.44 f N {\ Phi} _ {max}

Где

  • ‘f’ — частота в герцах, полученная с помощью ω / 2π.
  • «N» — количество витков катушки
  • «» — значение магнитного потока в Webers

Приведенная выше формула вводится как уравнение для ЭДС трансформатора. «N» будет числом витков первичной обмотки (N P ) для ЭДС первичной части трансформатора E, тогда как для ЭДС E вторичной части устройства число витков N будет ( N S ).

Детали однофазного трансформатора

Детали однофазного трансформатора включают обмотки, сердечник и изоляцию. Обмотки должны иметь низкое сопротивление, и обычно они изготавливаются из меди (редко из алюминия). Они наслоены вокруг сердцевины и должны быть изолированы от нее.

Также витки обмотки должны быть изолированы друг от друга. Центр трансформатора состоит из очень тонких стальных крышек с большой проницаемостью.Эти крышки должны быть тонкими (от 0,25 мм до 0,5 мм) из-за уменьшения потерь энергии (вносимых в виде потерь на вихревые токи).

Они должны быть изолированы друг от друга, и обычно для этой цели применяется изоляционный лак. Изоляция трансформатора может быть заполнена жидкостью или быть сухой. Изоляция сухого типа подается воздухом, синтетическими смолами, газом или вакуумом. Применяется только для малогабаритных трансформаторов (ниже 500 кВА). Жидкая изоляционная форма обычно означает применение минеральных масел.

Масло имеет длительный срок службы, устойчивость к перегрузкам, соответствующие характеристики изоляции, а также обеспечивает охлаждение трансформатора. Масляная изоляция часто используется для больших трансформаторов.

Однофазный трансформатор имеет две обмотки, одна на первичной части, а другая — на вторичной. В основном они используются в однофазных электрических сетях.

Применение трехфазной системы означает использование трех однофазных комплектов, размещенных в трехфазной сети.Это более дорогой метод, и он применяется в высоковольтных электросетях.

Конструкция однофазного трансформатора

В простом однофазном трансформаторе каждая обмотка цилиндрически накладывается на часть из мягкого железа отдельно для обеспечения необходимой магнитной цепи, которая обычно используется как «сердечник трансформатора». Он обеспечивает путь для перемещения магнитного поля для создания напряжения между двумя секциями.

Две секции расположены недостаточно близко друг к другу, чтобы обеспечить достаточную магнитную связь.Следовательно, увеличение и схождение магнитной цепи рядом с катушками может улучшить магнитную связь между первичной и вторичной секциями. Должны использоваться тонкие стальные кожухи, чтобы избежать потерь энергии из активной зоны.

Конструкция трансформатора подразделяется на два типа в зависимости от того, как обмотки намотаны вокруг основного стального многослойного сердечника.

Тип сердечника

В этой форме производства только половина обмоток наложена цилиндрическим слоем вокруг каждой части трансформатора для улучшения магнитной связи, как показано на рисунке ниже.Такая конструкция гарантирует, что магнитный путь силы проходит через обе обмотки одновременно. Заметным недостатком трансформатора с сердечником является поток утечки, который возникает из-за протекания небольшой доли магнитных силовых линий за пределы устройства.

Трансформатор с сердечником (Ссылка: elprocus.com )

Корпусного типа

В этой конструкции первичная и вторичная части цилиндрически установлены на центральном сердечнике, в результате чего площадь поперечного сечения в два раза больше, чем у внешнего части.В такой конструкции есть два почти магнитных пути, а внешняя ветвь имеет движущийся магнитный поток «/ 2». Устройство кожухового типа преодолевает поток утечки, уменьшает отходы активной зоны и повышает эффективность. Тип корпуса однофазного трансформатора

(Ссылка: elprocus.com )

Типы однофазных трансформаторов

Для приема и вывода однофазного переменного тока обычно конструируются следующие типы трансформаторов.

Аудиопреобразователь

Этот тип удаляет шум земли из аудиосигналов, снабдив устройство магнитным экраном.

Автотрансформатор

Они обычно используются в системах малой мощности для соединения цепей с различными классами напряжения. Он состоит только из одной обмотки, не может изолировать сети и обычно легче, меньше и дешевле, чем другие типы. Источник напряжения и электрическая нагрузка подключаются к двум отводам, а напряжения задаются путем отвода обмотки в нескольких точках. Автотрансформатор с регулируемым отводом вводится как переменный трансформатор или вариак.

Buck-Boost

В этом типе трансформатор регулирует номинальное напряжение в соответствии со спецификациями устройства. Обычно они используются в качестве изоляторов цепей.

Трансформатор постоянного напряжения (CVT)

Этот тип создает относительно постоянное выходное напряжение, несмотря на практически большие колебания входного напряжения.

Трансформатор постоянного тока (CCT)

Их также называют регулятором; он включает в себя саморегулирующуюся вторичную секцию, которая обеспечивает постоянный выходной ток для любой нагрузки через свой динамический уровень.Это обычное дело для уличных фонарей.

Распределительный трансформатор

Это часто встречаемое устройство на опоре, которое снижает ток для легких электрических шкафов.

Обратный трансформатор

Этот тип может использоваться для создания высоковольтного выхода, и трансформатор на короткое время сохраняет энергию в своих магнитных секциях.

Повышающий трансформатор генератора

Он может повысить номинальное напряжение до соответствующей скорости передачи на большие расстояния.

Трансформатор подавления гармоник

В этой форме используются подавление электромагнитного потока, фазовый сдвиг и импеданс источника для уменьшения гармонических токов в распределительных сетях, что в конечном итоге снижает рабочую температуру трансформатора.

Трансформатор согласования импеданса

Применяются для уменьшения отражения сигнала от электроэнергии и всегда имеют отношение витков 1: 1. Типичным примером типа согласования импеданса может быть балун, который используется для объединения двух цепей с несогласованным сопротивлением, например, регулируемая линия из двух проводников, несущих одинаковые токи в противоположных направлениях, которые присоединены к несбалансированной дорожке одного проводника, несущего нагрузка.

Промышленный управляющий трансформатор

Они обеспечивают питание устройств постоянного или постоянного тока, которые могут быть восприимчивы к изменениям в источнике электричества, например, реле, соленоиды или другие электромеханические инструменты.

Интерфейсный трансформатор

Они могут изолировать сигналы связи.

Изолирующий трансформатор

Он не используется для понижения или повышения напряжения, а скорее для буферизации сетей друг от друга.

Трансформатор утечки (трансформатор рассеянного поля)

Он может поддерживать большую индуктивность рассеяния за счет слабой связи магнитных потоков вторичной и первичной частей. Это делает устройство устойчивым к коротким замыканиям, что является важной характеристикой трансформаторов для сварочных функций.

Трансформатор освещения

Может подавать низкое напряжение для освещения и других легких условий эксплуатации.

Медицинский трансформатор

Высокие требования к потенциалу, ток утечки, температурные условия, ток и термопредохранители — это основные концепции медицинских трансформаторов, основанные на чувствительной среде, в которой они используются.Они тщательно отрегулированы в соответствии с отраслевыми и юридическими стандартами.

Многокомпонентный трансформатор

Это однофазный трансформатор с разными выходами, причем каждое выходное ответвление соответствует разному номиналу.

Трансформатор заземления нейтрали

Этот тип защищает генераторы и силовые трансформаторы от опасных токов короткого замыкания. Когда происходит неисправность, возникает напряжение в разомкнутом треугольнике, и в подключенном резисторе происходит понижение напряжения.

Силовой трансформатор

Он может преобразовывать напряжения от одного номинального значения или фазы к другому для широкого распределения энергии.

Выпрямленный трансформатор

Используется для преобразования переменного тока в постоянный.

Резонансный трансформатор

Конденсатор расположен внутри одной или обеих обмоток для работы, чтобы можно было настроить сеть.

Трансформатор солнечной энергии

Трансформатор может использоваться как компонент однофазного инвертора или как повышающее устройство для подключения фотоэлектрических установок к сети.

Трансформатор подстанции

Это понижающее устройство, которое преобразует напряжение уровня передачи в выходной сигнал уровня распределения.

Монтаж однофазного трансформатора

Общий вес и размер трансформатора, наконец, определяют, как его следует устанавливать. Однако некоторые характеристики помогают нам установить однофазный трансформатор, в том числе:

  • Шасси: встроенные компоненты позволяют устанавливать устройство с помощью крепежа.
  • Чип: обычно изготавливаемые по тонкопленочной технологии, эти устройства включаются в интегрированные сети и всегда используются в качестве изоляторов.
  • Тарелка / диск: типы с тороидальным сердечником могут быть установлены с помощью оборудования, которое состоит из болта в середине тора.
  • H-образная рама: монтажная форма, смягчающая влияние ударов и вибрации.
  • Модульное гнездо: обычно модульное соединение со встроенным трансформатором.
  • Площадка: трансформатор размещается на конструктивной основе, например трансформаторы подстанции, установленные на бетонной площадке.
  • PC / PCB: также представленные как типы для монтажа на плате, эти трансформаторы передают напряжение между двумя сетями для корпусов печатных плат. Они включают сердечник, обмотки, кожух, способ монтажа (поверхностный или сквозной) и соединительные клеммы. Некоторые типы печатных плат представляют собой ИС, созданные с помощью обработки полупроводников.
  • Pole: эти широко распространенные трансформаторы, устанавливаемые на опорах придорожных коммуникаций, понижают входное напряжение с локализованной мощности передачи до подходящего для жилых и коммерческих помещений напряжения.
  • Салазок / трейлер: массивные трансформаторы можно просто переместить в соответствии с меняющимися электрическими требованиями. Они включают непостоянное увеличение местных потребностей в электроэнергии.

Технические характеристики однофазного трансформатора

При обсуждении однофазного трансформатора важны сопутствующие характеристики.

  • Номинальная рабочая частота: трансформаторы с высокими рабочими частотами меньше, поскольку требуется меньшее количество секций для согласования полного сопротивления.
  • Уровень первичного напряжения: означает номинальное входное напряжение; разные номинальные напряжения представляют более одной первичной секции.
  • Номинальное вторичное напряжение: означает диапазон выходного напряжения.
  • Уровень вторичного тока: определяет номинальный выходной ток.
  • Номинальная мощность (ВА): максимальное напряжение, желаемое для системы, выраженное в вольтах-амперах (ВА).
  • Рабочая температура: безопасный температурный уровень системы при ее функционировании; температура трансформатора увеличивается во время использования.

Характеристики однофазного трансформатора

Ниже приведены некоторые важные особенности однофазного трансформатора:

  • Токоограничивающая защита: процесс защиты от перегрузки по току.
  • Взрывобезопасность: огнестойкость трансформатора слишком важна, что полезно в потенциально реактивных средах, таких как шахты.
  • Корпус NEMA: корпус устройства или контейнер адаптируется к уровню NEMA, нормальному уровню защиты от проникновения различных промышленных и экологических загрязняющих веществ.
  • Номинальное значение для использования в помещении / вне помещения: устройство предназначено для определенных рабочих условий. Маслонаполненные типы почти часто устанавливаются снаружи.
  • Водонепроницаемость: трансформатор имеет герметичную сторону для предотвращения проникновения воды.
  • Погружной: устройство можно погружать в воду.

Применение однофазного трансформатора

Основными преимуществами однофазного блока являются техническое обслуживание, транспортировка и наличие запасного блока. Однофазные трансформаторы широко используются в коммерческих низковольтных устройствах, таких как электронные устройства.Однофазный трансформатор

(Ссылка: suenn.com )

Они работают как устройство понижения напряжения и уменьшают значение домашнего напряжения до значения, желаемого для питания электроники. Выпрямитель обычно подключается для преобразования переменного напряжения в постоянное, которое используется в корпусах электроники на вторичной стороне.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.