Для чего служит сварочный трансформатор ответ
Что такое сварочный трансформатор?
Время чтения: 7 минут
Сварочный трансформатор — это классическая разновидность сварочного аппарата, применяемая уже более ста лет. Трансформаторы зарекомендовали себя как надежные и неприхотливые аппараты, которые способны сварить даже самый толстый металл за счет большой сили сварочного тока. Сейчас трансформаторы используются нечасто, поскольку производители предлагают недорогие функциональные инверторы. Но для профессионалов и сварщиков старой закалки трансформаторы все еще играют большую роль.
В этой статье мы подробно расскажем, что такое сварочный трансформатор, как он устроен, какие существуют типы сварочных трансформаторов и для чего служит сварочный трансформатор. Этот материал создан специально для тех, кто только изучает азы сварки и выбирает сварочный аппарат для себя.
Общая информация
Сварочный аппарат трансформаторного типа — это один из классических представителей сварочного оборудования. Основная функция сварочного трансформатора — преобразование напряжения сети 220В или 380В в низкое, а также преобразование тока от низких до высоких значений. Любой трансформатор (будь он современный или выпущенный 30 лет назад) предназначен для ручной дуговой сварки с применением покрытых электродов.
С помощью трансформатора возможна как бытовая, так и профессиональная или промышленная сварка. В 20 веке сварочные трансформаторы широко использовались для профессиональных сварочных работ, пока их не вытеснили компактные инверторы нового поколения. Тем не менее, трансформаторы все еще используются многими сварщиками.
Устройство и принцип работы
Устройство и принцип действия сварочного трансформатора крайне просты. Именно из-за этой особенности трансформаторы настолько ремонтопригодны и недороги в обслуживании.
Устройство сварочного трансформатора
Трансформатор состоит из трансформаторного и регуляторного узла. Трансформаторный узел необходим для понижения напряжения, поступающего от сети 220В или 380В. Регулярный узел позволяет установить нужную вам силу тока.
Состав трансформаторного узла может разниться в зависимости от напряжения, необходимого для стабильной работы аппарата. Существуют однофазные, двухфазные и трехфазные аппараты. Однофазный трансформатор состоит из сердечника и двух обмоток. Двухфазный — из двух однофазных. Трехфазный — из трех однофазных соответственно.
Что касается регуляторного узла, то зачастую это дроссель насыщения. Чтобы отрегулировать силу тока необходимо изменить зазор магнитопровода этого дросселя. Как вы понимаете, выполнять подобные манипуляции, каждый раз снимая корпус с аппарата, очень неудобно. Поэтому умельцы выводят на поверхность корпуса специальную ручку, с помощью которой можно механическим образом регулировать силу сварочного тока.
Два этих узла — трансформаторный и регуляторный — являются основой сварочного трансформаторного аппарата. Помимо этих узлов предусмотрены дополнительные устройства. Тем не менее, стандартная схема сварочного трансформатора все равно очень простая. По этой причине трансформаторы крайне редко выходят из строя. Если у трансформатора обнаружились неполадки, их можно легко устранить в домашних условиях.
Принцип работы сварочного трансформатора
В большинстве сварочных аппаратов сварочный ток преобразовывается из постоянного в переменный, чтобы была возможность зажечь дугу. В случае с трансформатором это правило не работает. Это единственный сварочный аппарат, позволяющий выполнять сварку с применением постоянного тока. Все, что необходимо — это адаптировать электрический ток под необходимые вам условия.
Это задача трансформаторного узла, о котором мы говорили выше. Он понижает входное напряжение до необходимого значения. Затем дело за регуляторным узлом, который позволяет точно настроить силу тока. Вот и все. Принцип действия максимально прост. Дополнительно может быть заземление.
Виды трансформаторов
Существуют различные виды сварочных трансформаторов. Они могут классифицироваться по разным критериям: по напряжению сети, по функциональности, по способу регулировки тока, по количеству рабочих постов. Давайте рассмотрим эти критерии подробнее
Напряжение сети
Сварочный трансформатор для ручной дуговой сварки может работать как от 220В, так и от 380В. Это зависит от того, сколько фаз у трансформатора. Выше мы уже говорили, что существуют однофазные, двухфазные и трехфазные аппараты. Однофазные работают от розетки 220В. Двухфазный сварочный трансформатор встречается редко, поэтому не будет заострять на нем внимание Трехфазные трансформаторы требуют напряжения 380В.
Также существуют комбинированные трансформаторные аппараты, способные работать при любом напряжении сети.
Функционал трансформатора
От функциональности напрямую зависит назначение сварочного трансформатора. Разделяют бытовые, профессиональные и промышленные аппараты. У них разные характеристики, соответственно разный функционал. Аппарат бытового класса не способен выдать более 200А, поэтому его возможности ограничены. А вот профессиональные модели генерируют от 300А и позволяют варить даже толстый металл.
Промышленный сварочный трансформатор обладает возможностями, позволяющими выполнять самые сложные сварочные работы. Но, справедливости ради, сейчас трансформаторы практически не используются в промышленной сварке. Их заменили более технологичные аппараты.
Количество рабочих постов
Трансформаторы для ручной дуговой сварки могут предназначены для разного количества рабочих постов. Чем больше сварочных кабелей можно подключить к трансформатору, тем больше рабочих постов можно организовать.
Условно аппараты делятся на однопостовые и многопостовые. Однопостовые рассчитаны на одно рабочее место. Проще говоря, к такому аппарату можно подключить всего один сварочный кабель и работу сможет выполнить только один сварщик. Многопостовые аппараты позволяют подключать от 3 до 6 кабелей, тем самым позволяя осуществлять сварку трех-шести сварщикам одновременно.
Способ регулировки силы тока
Выше мы писали, что трансформатор для сварки оснащен регуляторным узлом в котором есть дроссель насыщения. Меняя расстояние между катушками можно изменить и силу тока. Но на самом деле, это не единственный тип регулировки сварочного тока.
Помимо дросселя насыщения может использоваться дроссель магнитного зазора, двигающийся или подмагниченный шунт, реактивная обмотка, подвижная катушка кондекнсатор, рассеивающиеся обмотки, тиристорные регулировки или импульсные стабилизаторы.
Как видите, существует множество разновидностей трансформаторов. Поэтому выбирайте аппарат исходя из своих потребностей и нужд. Для домашнего использования будет достаточно однофазного однопостового трансформатора с максимальной силой тока до 300А, с дросселем насыщения для регулировки. Такие аппараты наиболее надежны и неприхотливы в эксплуатации.
Вместо заключения
Трансформаторы — это надежные и неприхотливые аппараты, зарекомендовавшие себя при выполнении любых задач: от бытовых до промышленных. Сейчас они практически не используются из-за большого разнообразия аппаратов инверторного типа, но это не значит, что трансформаторы исчезнут. У них есть свои неоспоримые преимущества, которыми вряд ли смогут похвастаться даже самые современные инверторы.
С помощью трансформатора можно варить толстый металл, ему под силу сварка любой сложности. Но учтите, что для работы с трансформатором необходимо обладать навыками сварки. Только так вы сможете добиться достойного качества швов. С другой стороны, если вы изучите азы сварки на трансформаторе, то потом сможете качественно выполнять работу на любом типе сварочного оборудования. Желаем удачи в работе!
Для чего служит сварочный трансформатор: устройство и принцип работы
Для монтажа металлоконструкций в промышленности и при проведении самостоятельного ремонта до сих пор применяют сварочный трансформатор. В зависимости от того для каких условий предназначен аппарат выпускаются модели бытового и промышленного назначения. Независимо от типа сварочный трансформатор сохраняет работоспособность даже при неблагоприятных погодных условиях.
Как устроен сварочный трансформатор
В классическую конструкцию включены следующие элементы:
Элементы смонтированы внутри прямоугольного корпуса с продольными вырезами на стенках для прохода воздуха, отводящего тепло. В устройстве сварочного трансформатора сердечник не оказывает влияния на параметры тока, а предназначен для передачи магнитного потока между обмотками. Магнитопровод собирают из пакета пластин электротехнической стали, поверхность которых покрыта оксидной изоляцией или лаком. Таким способом снижают потери на вихревые токи, которые образуются при взаимодействии магнитного потока со сплошным проводником.
При прохождении по обмоткам переменного тока во время работы пластины вибрируют, издавая дребезжащий звук. Для уменьшения шума пакет стягивают как можно туже.
Для улучшения эксплуатационных характеристик и безопасности в трансформатор для сварки устанавливают дополнительные узлы:
Чтобы расширить диапазон регулирования тока, при сварке тонкостенного металла добавляют сопротивление в отдельном корпусе. Нужное значение устанавливают контакторами. Как дополнительное сопротивление можно также использовать стальную пружину, подключив ее последовательно с кабелем массы.
Принцип работы сварочного трансформатора
При работе трансформаторного сварочного аппарата происходит понижение сетевого напряжения с одновременным возрастанием тока. Принцип действия основан на простом физическом процессе:
Способ регулирования сварочного тока путем изменения расстояния между обмотками основан на зависимости магнитного сопротивления сердечника от величины зазора между ними. Чем меньше промежуток, тем больше ток и наоборот. В трансформаторных сварочных аппаратах с закрепленной вторичной обмоткой магнитное сопротивление изменяют регулировкой зазора на сердечнике подвижным шунтом.
Холостой ход
Когда выполняется сварка, трансформатор работает под нагрузкой. После завершения шва переходит в режим холостого хода. Однако это не означает, что на вторичной обмотке нет напряжения. ЭДС наводится за счет ответвлений от магнитного потока.
Безопасной считается величина напряжения холостого хода сварочного трансформатора в пределах 48 — 70 В. При превышении обязательна установка автоматического ограничителя. Он снижает напряжение холостого хода до безопасной величины сразу после погасания дуги. Для защиты от поражения электрическим током при пробое изоляции первичной катушки корпус должен быть заземлен.
Преимущества и недостатки трансформатора перед инвертором
При сравнении сварочного аппарата трансформаторного типа с инвертором к достоинствам относят:
Несмотря на недостатки трансформаторов не нужно забывать, что качество швов зависит не от сложности аппарата, а от мастерства сварщика.
Классификация сварочных трансформаторов
По назначению аппараты классифицируются как однопостовые для бытовых нужд и многопостовые. Мощность первых обычно не превышает 10 кВт, так как большую нагрузку не выдержит домашняя электропроводка. Промышленный многопостовой сварочный трансформатор мощностью 500 кВт поддерживает ток до 1000 А. Этого достаточно для одновременной работы нескольких сварщиков.
В зависимости от схемы подключения сварочного трансформатора на первичную обмотку подают одно или трехфазное напряжение. Есть модели с переключателем 220/380 В. Для бытовых нужд выпускают оборудование в однофазном исполнении на 220 В. Трехфазные сварочные трансформаторы промышленного назначения рассчитаны на подсоединение к сети 380 В.
Классификация по конструкции содержит следующие типы аппаратов:
К первым двум категориям относятся разновидности с регулированием тока за счет изменения магнитного сопротивления сердечника или напряжения без изменения формы. Фазовые регуляторы преобразуют синусоиду в последовательность прямоугольных импульсов разной полярности. Также выпускаются аппараты постоянного тока, на выходе которых установлен выпрямитель. Из-за больших габаритов и цены их относят к категории промышленного оборудования. Такой сварочный трансформатор позволяет работать с заготовками из цветного металла и нержавеющей стали.
Какие параметры учитывать при выборе
Отправляясь за трансформаторным сварочным аппаратом нужно знать об условиях эксплуатации и виде выполняемых работ. Выбор осуществляют по следующим параметрам:
Несмотря на простую конструкцию, сварочный трансформатор обеспечивает высокое качество швов. Поэтому они по-прежнему широко используются для бытовой и промышленной сварки. За счет низкой цены однофазный аппарат быстро окупится даже при проведении эпизодических работ.
Сварочные трансформаторы
Введение
Сварочный трансформатор — трансформатор, предназначенный для питания установок электрической сварки. (ГОСТ 16110-82)
Сварочный трансформатор (далее — СТ) преобразует напряжение питающей сети снижая его величину в разы, кратно повышая при этом величину выходного тока до тысяч ампер, необходимых, что бы обеспечить плавление свариваемого металла.
Ключевым отличием сварочных трансформаторов от трансформаторов других типов является их, так называемая, крутопадающая вольт-амперная характеристика:
Как видно из графиков выше у СТ обладающих падающей вольт-амперной характеристикой при повышении тока (т.е. в момент зажигания сварочной электрической дуги) резко снижается выходное (сварочное) напряжение, в отличие от обычного трансформатора, напряжение которого снижается плавно. Такая особенность СТ позволяет обеспечить стабильность горения электрической дуги, а так же возможность его работы в режиме короткого замыкания, который является критическим для обычных трансформаторов.
Особенность работы сварочных трансформаторов
Самым распространённым способом сварки металлов плавлением является электродуговая сварка. Электрической дугой обычно называют мощный длительный электрический разряд в среде ионизированных газов между электродами, находящимися под напряжением. При этом выделяется большое количество тепла. Газ в дуговом промежутке нагревается до температуры 5000-7000°С и находится в состоянии плазмы. Строение сварочного процесса на переменном токе показано на рисунке ниже.
Как уже было написано выше источником тока для электрической дуги служит сварочный трансформатор. При работе СТ происходят частые переходы режимов его работы от холостого хода (в момент когда дуга гаснет) к короткому замыканию (при зажигании и горении дуги). А значит, сварочный трансформатор должен иметь особые рабочие свойства, отличающие его от обычных силовых трансформаторов.
Эти свойства определяются внешней вольт-амперной характеристикой (ВАХ) сварочного трансформатора (источника тока). Внешняя характеристика источника тока показывает зависимость напряжения на зажимах источника питания от тока нагрузки (сварочной дуги). Она должна отвечать особенностям статической вольт-амперной характеристики сварочной дуги.
Примерный вид внешней падающей ВАХ источника тока и ВАХ сварочной дуги показан на рисунке ниже.
Сварочный трансформатор понижает напряжение сети до величины необходимой для зажигания сварочной дуги и вместе с тем, до безопасного значения для работающего человека — это 60-80В (напряжение холостого хода). Кроме этого он выполняет задачу гальванической развязки между сварочной цепью и напряжением сети, то есть электрически отделяет цепь сварочного тока от сети питающей сварочный трансформатор, связь между ними осуществляется только за счет электромагнитной индукции, что в свою очередь исключает возможность поражения человека сварочным током.
Как уже было написано выше, величина напряжения холостого хода у СТ ограничивается на уровне 60-80В. При этом напряжение холостого хода должно быть не менее чем в 1,8-2,5 раза, больше напряжения дуги, а сила тока короткого замыкания (Iкз) не должна превышать удвоенного значения сварочного тока (Iсв), при этом изменения сварочного тока должны быть минимальными. Этим условиям отвечает внешняя крутопадающая характеристика СТ.
Величина напряжения холостого хода у СТ ограничивается безопасной величиной, которое устанавливается на уровне 60-80 Вольт. Но напряжение холостого хода должно быть не менее чем в 1,8-2,5 раза, больше напряжения дуги, а сила тока короткого замыкания (Iкз) не должна превышать удвоенного значения сварочного тока (Iсв), при этом изменения сварочного тока должны быть минимальными. Этим условиям отвечает внешняя крутопадающая характеристика СТ.
В установившемся режиме процесс горения дуги определяется статическими характеристиками источника тока и сварочной дуги. На вольт-амперных характеристиках, это точка пересечения кривых, как на рисунке ниже.
При ручной дуговой сварке процесс протекает на токах, соответствующих горизонтальному участку вольт-амперной характеристики сварочной дуги, а напряжение источника тока снижается до необходимого уровня. Значение рабочего напряжения (Uсв) СТ, округлённое до ближайшего целого числа в вольтах, определяется величиной сварочного тока Iсв:
если Iсв до 600A: Uсв = (20 + 0,04 Iсв) В,
если Iсв более 600А: Uсв= 44В,
где: Iсв — сварочный ток, А; Uсв – напряжение сварочной дуги, В.
Сварочные трансформаторы могут иметь внешнюю характеристику трёх видов: возрастающую, жесткую и падающую. Источники питания для ручной дуговой сварки имеют падающую вольт-амперную характеристику.
Сварочные трансформаторы для ручной дуговой сварки, как правило, формируют крутопадающую внешнюю ВАХ в диапазоне малых токови пологопадающую внешнюю ВАХ в диапазоне больших токов.
Принцип действия, устройство и основные типы сварочных трансформаторов
Принцип действия СТ подобен обычным силовым трансформаторам, хотя и со своими особенностями, необходимыми для получения падающей ВАХ.
Сварочный трансформатор состоит из двух основных частей – дросселя и понижающего трансформатора который содержит две электрически несвязанные между собой обмотки расположенные на общем замкнутом магнитопроводе, одна из которых подключается к источнику переменного тока U1 и называется первичной обмоткой (W1), а к другой обмотке, с пониженным напряжением U2, подключается нагрузка. Эта обмотка называется вторичной обмоткой (W2).
Ниже приведена общая схема устройства сварочного аппарата.
Дроссель служит для регулирования сварочного тока путем изменения воздушного зазора δ. Чем больше воздушный зазор, тем меньше индуктивность дросселя, следовательно, больше ток, протекающий во вторичной цепи.
При холостом ходе, когда ток во вторичной обмотке I2=0, напряжение на вторичной обмотке W2 максимально: U2=60-80В. После зажигания дуги напряжение падает до 20-30 В, в зависимости от типа аппарата.
Все сварочные трансформаторы можно классифицировать по следующим признакам:
Трансформаторы стержневого типа, по сравнению с трансформаторами броневого типа, имеют более высокий КПД и допускают большие плотности токов в обмотках. Поэтому сварочные трансформаторы обычно, за редким исключением, бывают стержневого типа.
Кроме того, магнитопровод стержневого типа позволяет разнести первичную и вторичную обмотки на большее расстояние, что приводит к увеличению магнитного рассеяния и созданию условий для получения падающей внешней характеристики источника питания. Тогда как у трансформаторов с магнитопроводом броневого типа малое (нормальное) магнитное рассеивание, что приводит к получению жёсткой внешней характеристики, когда напряжение на вторичной обмотке уменьшается с ростом тока очень незначительно. К примеру для силовых трансформаторов это хорошо, но совсем не подходит для СТ, где в условиях крутопадающей ВАХ, напряжение должно значительно уменьшаться с ростом тока дуги. Этим обеспечивается нормальная работа СТ при коротких замыканиях, т.е. при зажигании и горении дуги.
В трансформаторах с цилиндрическими обмотками — одна обмотка намотана поверх другой. Так как обмотки находятся на минимальном расстоянии друг от друга, то практически весь магнитный поток первичной обмоткой сцепляется с витками вторичной обмотки. Концентрическое расположение обмоток обеспечивает малое (нормальное) магнитное рассеяние. В силу этого такой трансформатор имеет жесткую внешнюю вольт-амперную характеристику и не может обеспечить стабильное, зажигание и горение сварочной дуги при ручной сварке покрытыми электродами.
В трансформаторах с разнесёнными обмотками — первичная и вторичная обмотки находятся на различных стержнях трансформатора. Так как обмотки удалены друг от друга, то значительная часть магнитного потока первичной обмотки не связана с вторичной обмоткой. У таких трансформаторов увеличенное магнитное рассеяние. Трансформатор с разнесенными обмотками имеет необходимую падающую внешнюю характеристику, где рабочий ток составляет примерно 80% от тока короткого замыкания.
В трансформаторах с дисковыми обмотками — первичная и вторичная обмотки также удалены друг от друга, но на меньшее расстояние, по сравнению с трансформаторами, имеющими разнесенные обмотки. Поэтому, по величине индуктивности рассеяния, трансформаторы с дисковыми обмотками занимают промежуточное положение. У таких трансформаторов также увеличенное магнитное рассеяние. Они имеют падающую внешнюю характеристику, но их рабочий ток составляет примерно 50% от тока короткого замыкания, т.е. рабочий ток примерно в два раза меньше тока короткого замыкания, что хорошо согласуется с требованиями для ручной дуговой сварки.
Сварочный трансформатор с индуктивным сопротивлением
В трансформаторах с цилиндрическими обмотками, имеющими малое магнитное рассеяние, для получения падающей внешней характеристики, обеспечивающей стабильность зажигания и горения дуги, трансформатор должен иметь в комплекте дополнительное устройство — дроссель (реактивную катушку) XL, который имеет большое индуктивное сопротивление, как на рисунке ниже.
Для плавной регулировки сварочного тока дроссель представляет собой регулируемое индуктивное сопротивление, включаемое в сварочную цепь последовательно с вторичной обмоткой трансформатораW2. Дроссель обеспечивает падающую зависимость между напряжением источника и током дуги, и дает возможность регулировать сварочный ток изменением величины реактивного сопротивления ХL.
В этом случае ток короткого замыкания можно найти по формуле:
Iкз= Uxx/ХL,
где Uхх – напряжение холостого хода СТ (без нагрузки), ХL–сопротивление дросселя.
Для ступенчатой регулировки сварочного тока обмотку дросселя можно делать с отводами, а затем эти отводы переключать, как показано на вставке рисунка выше.
Это технологически наиболее простые варианты получения падающей внешней характеристики источника питания. Но значительное индуктивное сопротивление сварочного трансформатора ведёт к снижению его коэффициента мощности cosф, который обычно не превышает 0,4-0,5.Несмотря на столь низкий коэффициент мощности, для сварки переменным током до сих пор используются СТ с дросселем (балластным реостатом).
Недостатком дроссельного регулятора сварочного тока являются небольшой диапазон регулирования тока.
Сварочный трансформатор с дросселем в отдельном корпусе
В трансформаторах с разнесёнными обмотками увеличенное магнитное рассеяние. В этом случае СТ имеет дроссель с дополнительной обмоткой W3 и конструктивно выполняется либо в виде двух раздельных аппаратов, либо в виде единого корпуса.
Сварочные аппараты с отдельным дросселем состоят из понижающего трансформатора и внешнего дросселя — регулятора тока.
Сердечник дросселя набран из пластин тонкой трансформаторной стали и состоит из двух частей: неподвижной, на которой расположена обмотка дросселя W3, и подвижной, перемещаемой с помощью винта. Последовательно вторичной обмотке W2 трансформатора, в сварочную цепь включена обмотка дросселя W3.
Регулировка сварочного тока осуществляется изменением величины воздушного зазора в магнитопроводе дросселя. Сварочный ток пропорционален величине воздушного зазора. При увеличении воздушного зазора индуктивное сопротивление дросселя уменьшается, а сварочный ток возрастает. Если воздушный зазор исключить вовсе, то дроссель берет на себя роль катушки, и тогда величина тока примет минимальную величину. Такое регулирование сварочного тока позволяет настраивать режим сварки плавно и с достаточной точностью.
Ниже приведено схематичное устройство сварочного аппарата с дросселем в отдельном корпусе.
Сейчас трансформаторы с дросселем в отдельном корпусе сняты с производства и заменены устройствами в однокорпусном варианте, с аналогичным принципом действия.
Сварочный трансформатор с дросселем в едином корпусе
В сварочных аппаратах со встроенным дросселем добавочный магнитопровод расположен над основным магнитопроводом трансформатора. Такой аппарат конструктивно выполнен в одном корпусе.Дроссель состоит из неподвижной и подвижной частей, между которыми есть регулируемый воздушный зазор.
Регулировка тока аналогична схеме представленной выше, чем больше зазор, тем больше сварочный ток.
Ниже приведено схематичное устройство сварочного аппарата с дросселем в едином корпусе.
Недостатками здесь являются значительный вес, габариты, сложность в работе по получению качественного сварного шва, значительное энергопотребление, но имеются и достоинства: данная конструкция сварочного аппарата позволяет плавно регулировать сварочный ток, он исключительно надежен в работе и относительно недорог. Это часто является решающим фактором для потребителя.
Сварочный трансформатор с подвижным магнитным шунтом
Так же у трансформаторов с увеличенным магнитным рассеянием, сварочный ток может плавно меняться с помощью подвижных секций магнитопроводов, называемых магнитными шунтами. Такие трансформаторы имеют на каждом сердечнике по одной обмотке W1 и W2, между которыми, в специальном канале, располагается шунт. Между шунтом и стержнями сердечника имеется воздушный зазор, который может изменяться при перемещении подвижного магнитного шунта.
При введении магнитного шунта в магнитопровод трансформатора (уменьшение воздушного зазора) часть магнитного потока, создаваемого первичной обмоткой, отводится магнитным шунтом и поэтому эта часть магнитного потока минует вторичную обмотку. При этом эффективность передачи энергии от первичной обмотки к вторичной снижается (индуктивное сопротивление трансформатора увеличивается) и ток сварки уменьшается. Этот способ обеспечивает плавное регулирование тока сварки.
К достоинствам сварочного аппарата можно отнести плавность регулировки сварочного тока, простоту конструкции, надёжность, сравнительно невысокую цену, а так же неприхотливость к окружающим условиям.
В недостатках можно отметить сравнительно низкий КПД (до 80%), большой вес и габариты, ограничение на материалы, с которыми могут производиться сварочные работы.
Сварочный трансформатор с подвижными катушками
В трансформаторах с дисковыми обмотками, как уже говорилось, увеличенное магнитное рассеяние.
Трансформатор имеет магнитопровод в виде удлинённых стержней, на которых расположено по две пары катушек: одна пара с первичной обмоткой, а вторая пара с вторичной обмоткой. Для расширения пределов регулирования сварочного тока в трансформаторах предусмотрено переключение на режимы малых или больших токов. Параллельное соединение катушек вторичной обмотки обеспечивает работу в режиме больших токов. Последовательное соединение катушек вторичной обмотки обеспечивает работу в режиме малых токов. Такое переключение является дополнительной возможностью ступенчатого регулирования сварочного тока. В пределах каждого режима возможно плавное регулирование сварочного тока. Ниже приведена схема трансформатора с подвижными катушками.
Первичные катушки закреплены неподвижно. Катушки вторичных обмоток перемещаются винтовым механизмом вручную. Плавное регулирование сварочного тока осуществляется путем изменения расстояния между катушками первичных и вторичных обмоток трансформатора. С уменьшением расстояния между катушками, индуктивное сопротивление сварочной цепи уменьшается, а сварочный ток увеличивается и наоборот. В первичной цепи параллельно обмотке включается конденсатор С, повышающий коэффициент мощности (соsф).
Основная масса сварочных трансформаторов переменного тока выполнена на основе трансформаторов с дисковыми подвижными обмотками. Преимущество таких СТ в простоте конструкции без дорогих деталей, а значит более доступная стоимость как самого оборудования так и его ремонта.Они имеют определенные достоинства по диапазонам и плавности регулирования сварочного тока. Хотя достаточно громоздки и тяжелы. Для их перемещения используются встроенные колёсики.
Маркировка сварочных трансформаторов
В условном обозначении источников питания принята определенная система. Полное условное обозначение состоит из буквенных и цифровых индексов.
1) Первая буква указывает тип источника питания:
2) Вторая буква обозначает вид сварки:
Д — дуговая, П — плазменная;
3) Третья буква — способ сварки:
Ф — под слоем флюса, Г — в среде защитных газов, У — универсальный источник питания для нескольких способов сварки. Отсутствие буквы на третьем месте соответствует ручной сварке покрытыми электродами;
4) Четвёртая буква–способ регулирования сварочного тока:
М – механический, Э – электрический;
5) Пятая буква –количество постов сварки:
М –для многопостовой сварки (без обозначения говорит об одном посте);
6) Две последующие цифры — номинальный сварочный ток:
округленно в десятках Ампер;
7) Последние одна или две цифры:
обозначают регистрационный номер в разработке;
8) Следующая буква(или две) означает климатическое исполнение СТ:
ХЛ – для холодного климата, У — для умеренного климата, Т- для тропического климата;
9) Последняя цифра указывает категорию размещения источника питания:
К примеру, расшифруем структурное обозначение (маркировку) сварочного трансформатора ТДМ-401У2:
Характеристики и паспортные данные источников питания
К основным параметрам сварочных трансформаторов относятся:
1) Номинальное напряжение питающей сети Uном, В:
Требуемое для работы сварочного трансформатора напряжение. Как правило составляет 220В или 380В.
2) Номинальный сварочный ток Iсв, А:
Номинальный сварочный ток — максимальный сварочный ток в нормальном (не аварийном) режиме работы СТ.
3) Пределы регулирования сварочного тока А:
Диапазон регулировки силы тока обеспечивающий работу с тонкими электродами и деталями при малом токе, и достаточно толстыми электродами для сваривания массивных деталей при большом токе.
4) Предельное значение напряжения холостого хода Uхх, В:
Напряжение на вторичной обмотке СТ без нагрузки. Эта характеристика отвечает за легкость появления сварочной дуги. Чем выше будет напряжение, тем легче появится дуга. Но оно ограничивается величиной 60-80В для обеспечения безопасности сварщика.
5) Номинальное рабочее напряжение Uраб, В:
Напряжение, которое необходимо для поддержания стабильного горения дуги. Также от этого параметра зависит возможность сварки металла определенной толщины. Напряжение дуги во время работы составляет около 20-30В.
6) Максимальная мощность S, кВ-А:
От значения этого параметра зависит максимальная величина рабочего тока СТ, а значит и толщина свариваемых деталей.
7) Номинальный режим работы — продолжительность нагрузки ПН, %
ПН определяется отношением времени сварки к сумме времени сварки и времени холостого хода и выражается в %:
ПН=tсв/(tсв+txx)×100%.
ПН промышленных СТ для ручной дуговой сварки обычно составляет 60% на номинальном токе (например, 6мин – работа, 4мин – пауза).
8) Номинальная частота питающей сети ƒном, Гц:
Номинальная частота напряжения питающей сети (составляет 50 Гц.)
Эти паспортные данные наносятся на металлическую пластину, которая называется табличкой, и закрепляется на видном месте СТ. Маркировкаизделиядолжнасодержатьосновные (обязательные) и дополнительные данные, характеризующие изделие. Маркировка выполняется согласно ГОСТу 18620-86. Рассмотрим, например,табличку СТ ТДМ-401У2:
Была ли Вам полезна данная статья? Или может быть у Вас остались вопросы? Пишите в комментариях!
Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.