0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как регулировать ток и напряжение сварочного трансформатора

Как регулировать ток и напряжение сварочного трансформатора

Сварочные трансформаторы. Источниками питания дуги переменного тока в основном являются сварочные трансформаторы (табл. 1), преобразующие электрический ток одного напряжения в электрический ток другого напряжения. Сварочные трансформаторы представляют собой регулируемое индуктивное сопротивление, необходимое для получения требуемой внешней характеристики, т. е. устойчивого горения сварочной дуги.

Все сварочные трансформаторы должны иметь падающую внешнюю характеристику, напряжение холостого хода не более 70В, возможность препятствовать повышению тока короткого замыкания, плавное регулирование сварочного тока в широких пределах, cos ф минимально необходимо для устойчивого зажиганйя дуги, но в пределах экономической целесообразности.

В настоящее время выпускаются трансформаторы с повышенным магнитным рассеянием: с подвижными катушками (ТС, ТСК, ТД и ТСП-2), с магнитными шунтами (СТШ), с витковым (ступенчатым) регулированием (ТСП-1).

При нагрузке трансформатора вокруг его обмоток появляются магнитные потоки, проходящие по его сердечнику. Результирующий магнитный поток пронизывает первичную и вторичную обмотки трансформатора. Однако не все магнитные линии потоков проходят через сердечник и обе обмотки трансформатора. Часть из них ответвляется и замыкается через воздух. Эти магнитные потоки называются потоками рассеяния. Следует отметить, что чем больше потоки рассеяния, тем выше индуктивное сопротивление обмоток. Для обеспечения падающей характеристики сварочного трансформатора необходимо повысить индуктивное сопротивление.

Требуемое магнитное рассеяние можно получить увеличением расстояния между обмотками. В этом случае часть магнитного потока минует вторичную обмотку. Чтобы регулировать индуктивное сопротивление и тем самым устанавливать необходимый режим сварки, следует менять расстояние между обмотками, т. е. часть катушек сделать подвижными. Трансформаторы такого типа называются трансформаторами с подвижными катушками.

Трансформаторы типа ТС, ТСК и ТД являются одно-постовыми. Обмотки их выполнены из алюминия. Сердечник стержневого типа. Катушки вторичной обмотки подвижные и перемещаются вверх и вниз вручную с помощью винта, проходящего через верхнее ярмо. Сварочный ток увеличивается при сближении обмоток и уменьшается при их удалении друг от друга. Трансформаторы ТСК отличаются от ТС наличием конденсаторов, включенных параллельно первичным обмоткам и обеспечивающих повышение коэффициента мощности (cos ф).

Вместо трансформатора ТС и ТСК в настоящее время выпускается улучшенная конструкция типа ТД, у которой меньше масса и габарит, выше технологичность, удобство обслуживания и надежность работы. Уменьшение массы ‘и габарита достигнуто благодаря двухдиапа-зонному плавному регулированию сварочного тока, осуществляемому переключением обмоток и изменением расстояния между ними. Это дает возможность получить два диапазона регулирования (диапазон малых и больших токов). Причем ток внутри каждого диапазона регулируется плавно. При последовательном соединении небольшая часть витков первичной обмотки отключается и напряжение холостого хода повышается. Это благоприятно отражается на стабильности горения дуги при сварке на малых токах.

Для применения на строительно-монтажной площадке разработаны специальные трансформаторы типа ТД-300 и ТД-304. В отличие от обычных они установлены на салазках. ТД-300 — это обычный трансформатор, а ТД-304 имеет устройство для дистанционного регулирования сварочного тока, которое выполняет сварщик с рабочего места по сварочному проводу. Устройство сделано в виде приставки, установленной на крышке трансформатора. В случае необходимости приставку можно снять и использовать трансформатор ТД-304 как обычный.

Для работы в монтажных условиях предназначен и трансформатор ТД-306 (ТСП-2). Сила сварочного тока регулируется изменением индуктивного сопротивления обмоток, достигаемым переключением вторичной обмотки (ступенчатое регулирование) и изменением расстояния между обмотками на каждой ступени (плавное регулирование). Катушки вторичной обмотки трансформа тора переключают перемычкой на клеммной доске.

В трансформаторах типа С‘ГШ потоки рассеяния увеличивают с помощью двух подвижных магнитных шунтов, расположенных в окне магнитопровода. Шунты изготовлены из стали. Абсолютная магнитная проницаемость стали значительно выше, чем воздуха, что способствует увеличению потоков рассеяния. “ Положение шунтов регулируется вручную с помощью винта. При этом, чем больше расстояние между шунтами, тем выше сварочный ток. Катушки вторичной и первичной обмоток трансформатора расположены на двух стержнях магнитопровода, что также увеличивает магнитный поток рассеяния. *

Трансформатор ТД-102 (ТСП-1) с витковым (ступенчатым) регулированием предназначен для работы в монтажных условиях. Уменьшение массы трансформатора достигнуто за счет применения высококачественных материалов: для магнитопровода — холоднокатаная сталь, для обмоток — алюминий с теплостойкой стеклянной изоляцией. Трансформатор не имеет подвижных частей, бесшумен в работе. Обмотка расположена на двух стержнях сердечника: на одном — находится вся первичная обмотка и небольшая часть вторичной, на вторам — основная часть вторичной обмотки. Сварочный ток меняется за счет ступенчатого регулирования магнитной связи обмоток.

Когда сварочная цепь питается от части вторичной обмотки, расположенной на втором стержне, магнитная связь между обеими обмотками минимальная, так как катушки полностью разнесены на разные стержни магнитопровода. Магнитное расстояние в этом случае намного большее. Обмотки можно включить так, чтобы часть витков вторичной обмотки со второго стержня оказалась на первом. Причем число этих витков можно увеличивать ступенями. Тогда магнитная связь между обмотками повысится, а магнитное рассеяние уменьшится. На максимальном токе (160А) трансформатор ТСП-1 может использоваться только для кратковременной работы при ПР = 20%.

Сварочные генераторы повышенной частоты. Для повышения устойчивости горения дуги при сварке тонколистового металла необходимо увеличить напряжение холостого хода транформатора, величина которого ограничивается правилами техники безопасности. Поэтому были созданы источники переменного тока повышенной частоты. В качестве такого источника применяют сварочный преобразователь типа ПС-100-1. Для получения падающей внешней характеристики и регулирования тока в сварочную цепь включен последовательно специальный дроссель РТ-100, выполненный с регулируемым воздушным зазором. Преобразователь ПС-100-i предназначен для сварки металла толщиной до 3 мм переменным током, сила которого 20-115А и частота 480 Гц.

Читайте так же:
Какой ключ нужен для регулировки пластикового окна

Осцилляторы. Аппарат, питающий сварочную дугу токами высокой частоты и высокого напряжения парал-лельно со сварочным трансформатором, называется осциллятором. Ток высокой частоты и высокого напряжения облегчает зажигание и повышает устойчивость горе-,ия дуги. Осцилляторы применяют при сварке дугой малой мощности, а также при падении напряжения в силовой сети. Они позволяют зажигать дугу даже без прикасания электрода к изделию. Переменный ток высокой частоты не поражает жизненно важных органов человека вследствие явления поверхностного эффекта. Поэтому ток напряжением в несколько тысяч вольт и частотой в сотни и миллионы герц безопасен для человека. Используемые осцилляторы имеют мощность 45— ЮООВт, частоту подводимого к дуге тока 150—260 тыс. герц и напряжение 2—3 тыс. вольт.

На рис. 14 представлена простейшая принципиальная схема осциллятора. Трансформатор ПТ заряжает конденсатор С. При достаточно большом напряжении на конденсаторе промежуток между электродами разрядника пробивается и конденсатор разряжается на первичную обмотку трансформатора ВТ. Обмотка представляет собой индуктивность, поэтому в электрической цепи возникают электрические затухающие колебания высокой частоты. Во вторичной обмотке трансформатора ВТ наводится ЭДС высокой частоты, которая вызывает пробой дугового промежутка. Разделительный конденсатор ограничивает ток промышленной частоты во вторичной цепи трансформатора ВТ.

Рис. 14. Схема осциллятора

Применяют осцилляторы параллельного и последовательного включения. Последние обеспечивают более надежную защиту силового выпрямительного блока или генератора от пробоя высокочастотным напряжением осциллятора.

Параллельная работа сварочных трансформаторов.

В практике сварочных работ иногда требуется ток, превышающий номинальный сварочкый ток одного трансформатора. Ток большой величины можно получить от нескольких трансформаторов, соединенных параллельно. В этом случае напряжения холостого хода сварочных трансформаторов должны быть равны (это условие соблюдают обычно для однотипных трансформаторов). У трансформаторов с повышенным магнитным рассея-шем напряжение холостого хода и коэффициент трансформации несколько меняются в зависимости от режима настройки и ступени регулирования. Поэтому такие трансформаторы перед параллельным соединением необходимо отрегулировать так, чтобы напряжения холостого хода у них были одинаковыми.

При параллельном включении двух трансформаторов (рис. 15) одноименные зажимы первичных обмоток

подсоединяют к одинаковым линейным проводам питающей сети А, В, С, что обеспечивает во вторичных обмотках совпадение фаз ЭДС. Затем соединяют попарно одноименные зажимы вторичных обмоток (плюс с плюсом, минус с минусом). Для проверки правильности соединения трансформаторов к клеммам b — b подключают лампочку или вольтметр. Если лампочка не загорается или стрелка вольтметра стоит на нуле, то трансформаторы соединены правильно. Во время проверки рубильник Д выключен.

Эксплуатация трансформаторов. Правильная эксплуатация трансформаторов (табл. 2) прежде всего определяется верным их выбором. При этом учитывается экономичность, толщина свариваемого металла, свойства электродов, число сварочных постов, условия эксплуатации, необходимость транспортировки. При установке трансформаторов на открытом воздухе их следует защищать от атмосферных осадков, так как при отсыревшей изоляции обмоток возможен пробой изоляции и замыкание между витками. Однако перегрев трансформатора (около паропровода, печи, горна) также вредно отражается на изоляции обмоток.

Перед сдачей трансформатора в эксплуатацию необходимо тщательно его осмотреть и устранить механические повреждения (если они имеются); проверить меггером все обмотки на обрыв, а также проверить, как изолированы обмотки от корпуса; тщательно заземлить трансформатор (для этого на кожухе имеется специальный болт с надписью «Земля»).

Рис. 15. Схема параллельной работы двух сварочных трансформаторов

Чтобы добиться бесперебойной работы сварочных трансформаторов, следует регулярно их осматривать и проверять состояние соединительных проводов. Уход за трансформаторами в основном сводится к регулярной проверке сопротивления изоляции, контактов, наблюдению за нагревом обмоток сердечника и его деталей (после отключения трансформатора от сети). Необходимо чаще смазывать регулировочный механизм, удалять грязь с рабочих частей трансформатора. При плохом уходе слой грязи может достигнуть большой толщины, что нарушит охлаждение рабочих частей и приведет к перегреву обмоток, а это вызовет замыкание токоведу-щих частей на корпус. Особенно опасной является грязь, содержащая металлическую пыль. Плохие контакты, особенно в сварочной цепи, вызывают большие падения напряжения и недопустимые перегревы. Значительное число сварочных трансформаторов выходит из строя из-за небрежного подключения сварочного кабеля к зажимам и нерегулярного наблюдения за состоянием его контактов.

Сварочные трансформаторы

Мы предлагаем различное сварочное оборудование со склада в Москве.

Выбрать качественное сварочное оборудование — задача нетривиальная. При выборе в первую очередь необходимо отталкиваться от материала, который необходимо сваривать (переменный/постоянный ток, полуавтомат, аргонно-дуговая).

Сварочные трансформаторы серии ТДМ, предназначен для питания одного сварочного поста переменным током частотой 50Гц при ручной дуговой сварке (резке или наплавке) малоуглеродистых и низколегированных сталей электродами типа МР-3С , АНО-4, АНО-6, АНО-21, МР-3 и др.

Читайте так же:
Как выполнить синхронизацию в самсунг

Сварочные трансформаторы ТДМ представляет собой переносную установку с естественной вентиляцией в однокорпусном исполнении.

  • Скачать паспорт на трансформаторы ТДМ
  • Скачать сертификат на трансформаторы ТДМ

Сварочный трансформатор ТДМ-205 А (220 В) AL

b_3814-205.jpgНапряжение питания 1х220 В
Номинальная частота сети 50 Гц
Номинальный сварочный ток 200 А
Диапазон регулирования сварочного тока 40-200 А
Продолжительность нагрузки 40 %
Напряжение холостого хода 70 В
Способ регулирования сварочного тока механический, плавный
Потребляемая мощность 12 кВА
Обмотки трансформатора AL
Габаритные размеры 340х300х460 мм Масса 32 кг

Цена 6730,00руб

Сварочный трансформатор ТДМ-205 (220 В) CU

b_3814-205.jpgНапряжение питания 1х220 В
Номинальная частота сети 50 Гц
Номинальный сварочный ток 200 А
Диапазон регулирования сварочного тока 40-200 А
Продолжительность нагрузки 40 %
Напряжение холостого хода 70 В
Способ регулирования сварочного тока механический, плавный
Потребляемая мощность 12 кВА
Обмотки трансформатора CU
Габаритные размеры 340х300х460 мм Масса 35 кг

Цена 10610,00руб

Сварочный трансформатор ТДМ-205 А (220/380 В) AL

b_3814-205.jpgНапряжение питания 1х220/2х380 В
Номинальная частота сети 50 Гц
Номинальный сварочный ток 200 А
Диапазон регулирования сварочного тока 40-200 А
Продолжительность нагрузки 40 %
Напряжение холостого хода 70 В
Способ регулирования сварочного тока механический, плавный
Потребляемая мощность 12 кВА
Обмотки трансформатора AL
Габаритные размеры 340х300х460 мм Масса 34 кг

Цена 7950,00руб

Сварочный трансформатор ТДМ-250 (220/380 В) CU

b_3821250.jpgНапряжение питания 1х220/2х380 В
Номинальная частота сети 50 Гц
Номинальный сварочный ток 250 А
Диапазон регулирования сварочного тока 40-250 А
Продолжительность нагрузки 40 %
Напряжение холостого хода 70 В
Способ регулирования сварочного тока механический, плавный
Потребляемая мощность 16 кВА
Обмотки трансформатора CU
Габаритные размеры 340х300х460 мм Масса 41 кг

Цена 15200,00руб

Сварочный трансформатор ТДМ-305 А (220 В) AL

b_3822305.jpgНапряжение питания 1х220 В
Номинальная частота сети 50 Гц
Номинальный сварочный ток 300 А
Диапазон регулирования сварочного тока 60-300 А
Продолжительность нагрузки 40 %
Напряжение холостого хода 70 В
Способ регулирования сварочного тока механический, плавный
Потребляемая мощность 19 кВА
Обмотки трансформатора AL
Габаритные размеры 435х410х535 мм Масса 61 кг

Цена 10250,00руб

Сварочный трансформатор ТДМ-305 (220 В) CU

b_3822305.jpgНапряжение питания 1х220 В
Номинальная частота сети 50 Гц
Номинальный сварочный ток 300 А
Диапазон регулирования сварочного тока 60-300 А
Продолжительность нагрузки 40 %
Напряжение холостого хода 70 В
Способ регулирования сварочного тока механический, плавный
Потребляемая мощность 19 кВА
Обмотки трансформатора CU
Габаритные размеры 435х410х535 мм Масса 65 кг

Цена 17400,00руб

Сварочный трансформатор ТДМ-305 А (380 В) AL

b_3822305.jpgНапряжение питания 2х380 В
Номинальная частота сети 50 Гц
Номинальный сварочный ток 300 А
Диапазон регулирования сварочного тока 60-300 А
Продолжительность нагрузки 40 %
Напряжение холостого хода 70 В
Способ регулирования сварочного тока механический, плавный
Потребляемая мощность 19 кВА
Обмотки трансформатора AL
Габаритные размеры 435х410х535 мм Масса 62 кг

Цена 10250,00руб

Сварочный трансформатор ТДМ-305 (380 В) CU

b_3822305.jpgНапряжение питания 2х380 В
Номинальная частота сети 50 Гц
Номинальный сварочный ток 300 А
Диапазон регулирования сварочного тока 60-300 А
Продолжительность нагрузки 40 %
Напряжение холостого хода 70 В
Способ регулирования сварочного тока механический, плавный
Потребляемая мощность 19 кВА
Обмотки трансформатора CU
Габаритные размеры 435х410х535 мм Масса 66 кг

Цена 17400,00руб

Сварочный трансформатор ТДМ-305 А (220/380 В) AL

b_3822305.jpgНапряжение питания 1х220/2х380 В
Номинальная частота сети 50 Гц
Номинальный сварочный ток 300 А
Диапазон регулирования сварочного тока 60-300 А
Продолжительность нагрузки 40 %
Напряжение холостого хода 70 В
Способ регулирования сварочного тока механический, плавный
Потребляемая мощность 19 кВА
Обмотки трансформатора AL
Габаритные размеры 435х410х535 мм Масса 63 кг

Цена 12250,00руб

Сварочный трансформатор ТДМ-305 (220/380 В) CU

b_3822305.jpgНапряжение питания 1х220/2х380 В
Номинальная частота сети 50 Гц
Номинальный сварочный ток 300 А
Диапазон регулирования сварочного тока 60-300 А
Продолжительность нагрузки 40 %
Напряжение холостого хода 70 В
Способ регулирования сварочного тока механический, плавный
Потребляемая мощность 19 кВА
Обмотки трансформатора CU
Габаритные размеры 435х410х535 мм Масса 63 кг

Цена 19450,00руб

Сварочный трансформатор ТДМ-405 А (380 В) AL

b_3831405.jpgНапряжение питания 2х380 В
Номинальная частота сети 50 Гц
Номинальный сварочный ток 400 А
Диапазон регулирования сварочного тока 70-400 А
Продолжительность нагрузки 40 %
Напряжение холостого хода 70 В
Способ регулирования сварочного тока механический, плавный
Потребляемая мощность 23 кВА
Обмотки трансформатора AL
Габаритные размеры 435х410х535 мм Масса 67 кг

Цена 14400,00руб

Сварочный трансформатор ТДМ-405 (380 В) CU

b_3831405.jpgНапряжение питания 2х380 В
Номинальная частота сети 50 Гц
Номинальный сварочный ток 400 А
Диапазон регулирования сварочного тока 70-400 А
Продолжительность нагрузки 40 %
Напряжение холостого хода 70 В
Способ регулирования сварочного тока механический, плавный
Потребляемая мощность 23 кВА
Обмотки трансформатора CU
Габаритные размеры 435х410х535 мм Масса 73 кг

Цена 22100,00руб

Сварочный трансформатор ТДМ-505 А (380 В) AL

b_3831405.jpgНапряжение питания 2х380 В
Номинальная частота сети 50 Гц
Номинальный сварочный ток 500 А
Диапазон регулирования сварочного тока 80-500 А
Продолжительность нагрузки 40 %
Напряжение холостого хода 70 В
Способ регулирования сварочного тока механический, плавный
Потребляемая мощность 33 кВА
Обмотки трансформатора AL
Габаритные размеры 435х410х535 мм Масса 70 кг

Читайте так же:
Регулировка камеры на машине

Цена 16650,00руб

Сварочный трансформатор ТДМ-505 (380 В) CU

b_3831405.jpgНапряжение питания 2х380 В
Номинальная частота сети 50 Гц
Номинальный сварочный ток 500 А
Диапазон регулирования сварочного тока 80-500 А
Продолжительность нагрузки 40 %
Напряжение холостого хода 70 В
Способ регулирования сварочного тока механический, плавный
Потребляемая мощность 33 кВА
Обмотки трансформатора CU
Габаритные размеры 435х410х535 мм Масса 79 кг

Как регулировать ток и напряжение сварочного трансформатора

рансформаторы предназначены для ручной дуговой сварки на переменном токе покрытыми электродами малоуглеродистых и низколегированных сталей.

• Регулирование сварочного тока производится подробнее. с помощью шунта
• Трансформатор ТДМ-181 установлен на колеса
• Рабочий диапазон температур -40 °С…+40 °С

Поставщиков нетТрансформатор ТДМ-200
Технологическое оборудование > Сварочное оборудование > Трансформатор сварочный

190 Номинальное рабочее напряжение, В 27.2 Диапазон регулирования напряжения, подробнее. В 22,4

27,6 Напряжение на холостом ходу, В 58 Диаметр электрода, мм 2

4 КПД, % 69 Масса, кг 31 Габаритные размеры (ДхШхВ), мм 440х212х302 Номинальный режим работы ПН, цикл 5 мин., % 20

Поставщиков нетТрансформатор ТДМ-259
Технологическое оборудование > Сварочное оборудование > Трансформатор сварочный
Поставщиков нетТрансформатор ТДМ-300
Технологическое оборудование > Сварочное оборудование > Трансформатор сварочный

Трансформаторы предназначены для ручной дуговой сварки на переменном токе покрытыми электродами малоуглеродистых и низколегированных сталей.

• Регулирование сварочного тока производится подробнее. с помощью шунта
• Трансформатор ТДМ-300 установлен на колеса

• Обмотки выполнены из меди
• Рабочий диапазон температур -40 °С…+40 °С

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Наименование параметра Значение Напряжение питающей сети 220/380 Номинальный сварочный ток, А при ПВ 300 (35%) Пределы регулирования сварочного тока, А 60-300 Номинальное рабочее напряжение, В 32 Напряжение холостого хода, не более, В 68 Габаритные размеры, мм 435х530х775 Масса, кг 60 Воздушное охлаждение принудительное Диаметр электрода, мм 2…5

Поставщиков нетТрансформатор ТДМ-307
Технологическое оборудование > Сварочное оборудование > Трансформатор сварочный

Трансформаторы предназначены для ручной дуговой сварки на переменном токе покрытыми электродами малоуглеродистых и низколегированных сталей.

• Регулирование сварочного тока производится подробнее. с помощью шунта
• Трансформатор ТДМ-307 установлен на колеса

• Обмотки выполнены из меди
• Рабочий диапазон температур -40 °С…+40 °С

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Наименование параметра Значение Напряжение питающей сети 220/380 Номинальный сварочный ток, А при ПВ 300 (35%) Пределы регулирования сварочного тока, А 60-300 Номинальное рабочее напряжение, В 32 Напряжение холостого хода, не более, В 68 Габаритные размеры, мм 435х530х775 Масса, кг 60 Воздушное охлаждение естественное Диаметр электрода, мм 2…5

Поставщиков нетТрансформатор ТДМ-504
Технологическое оборудование > Сварочное оборудование > Трансформатор сварочный

Трансформаторы предназначены для ручной дуговой сварки на переменном токе покрытыми электродами малоуглеродистых и низколегированных сталей.

• Регулирование сварочного тока производится подробнее. с помощью шунта
• Трансформатор ТДМ-504 установлен на колеса

• Рабочий диапазон температур -40 °С…+40 °С

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Наименование параметра Значение Напряжение питающей сети 380 Номинальный сварочный ток, А при ПВ 500 (60%) Пределы регулирования сварочного тока, А 100-500 Номинальное рабочее напряжение, В 40 Напряжение холостого хода, не более, В 75 Габаритные размеры, мм 575х615х945 Масса, кг 150 Воздушное охлаждение естественное Диаметр электрода, мм 3…5

Выходное напряжение сварочного трансформатора. Расчет трансформатора для контактной сварки. Неполадки: как исправить проблему

Работа сварочного трансформатора основана на явлении электромагнитной индукции. Режим холостого хода трансформатора устанавливают при разомкнутой вторичной обмотке в момент подключения первичной обмотки к сети переменного тока с напряжением U1.

Работа трансформатора

При этом по первичной обмотке идет ток I1, который создает переменный магнитный поток Ф1. Этот поток индуцирует во вторичной обмотке переменное напряжение U2. Поскольку цепь вторичной обмотки разомкнута, ток в ней не идет I2 = 0 и никаких затрат энергии во вторичной цепи нет. Поэтому вторичное напряжение на холостом ходу максимально и эту величину называют напряжением холостого хода U2 = Uхх.
Отношение напряжений первичной и вторичной обмоток при холостом ходу называют коэффициентом трансформации К. Он также равен отношению чисел витков первичной обмотки w1 и вторичной обмотки w2:

В сварочных трансформаторах сетевое напряжение 220 В или 380 В преобразуется в более низкое напряжение холостого хода U2 = Uхх = 60. 80 В.
Режим нагрузки устанавливают благодаря замыканию цепи вторичной обмотки в момент зажигания дуги. При этом под действием напряжения U2 во вторичной обмотке и дуге появляется ток I2 = Iсв. Этот ток в сердечнике создает переменный магнитный поток, который стремится уменьшить величину потока, создаваемого первичной обмоткой Ф1. Противодействуя этому, сила тока в первичной обмотке увеличивается. Увеличение потребления энергии в первичной обмотке должно быть равно увеличению отдачи энергии дуги вторичной обмоткой в соответствии с законом сохранения энергии.
Напряжение во вторичной обмотке трансформатора при нагрузке равно:

Читайте так же:
Новый диммер не регулирует яркость

где Uд – падение напряжения на дуге; XL – индуктивное сопротивление сварочного контура.
Омическое сопротивление сварочного контура R, включая вылет электрода, значительно меньше индуктивного сопротивления ХL. По этой причине при расчете U2 величиной R пренебрегаем.
Часть магнитного потока Фр по пути от первичной обмотки ко вторичной рассеивается в пространстве. Магнитный поток рассеивания тем больше, чем больше расстояние между обмотками.
В результате вторичную обмотку пронизывает магнитный поток Ф2. Падающая внешняя вольтамперная характеристика сварочного трансформатора получается благодаря изменению величины рассеивания магнитного потока Фр.
При этом напряжение дуги Uд уменьшается Uд = U2 – Iсв·XL при увеличении силы сварочного тока Iсв и индуктивного сопротивления XL.
Как показано на рисунке ниже, регулировать трансформатор можно:
изменяя индуктивное сопротивление сварочного трансформатора XL,
изменяя напряжение холостого хода Uхх.


Регулирование силы сварочного тока Iсв, силы тока короткого замыкания Iкз и напряжения холостого хода Uхх трансформатора

Первый способ более распространен и позволяет плавно регулировать сварочный ток. Второй способ применяют как дополнительный. Как правило, трансформатор имеет одну или две фиксированные величины Uхх и U»хх. U»хх получают, устанавливая дополнительные секции в первичной или вторичной обмотках. При величине напряжения холостого хода U»хх, как и при Uхх, можно плавно регулировать индуктивное сопротивление ХL, а следовательно – сварочный ток Iсв и ток короткого замыкания Iкз.
Плавное двухдиапазонное регулирование тока позволяет уменьшить массу и габариты трансформатора. Для получения диапазона больших токов обе катушки первичной и вторичной обмоток включаются попарно параллельно, как показано на рисунке ниже. Для получения диапазона малых токов катушки первичной и вторичной обмоток включаются последовательно.


Конструктивная схема сварочного трансформатора с подвижными катушками вторичной обмотки

Регулирование сварочного тока Iсв (как и Iкз) при постоянном напряжении холостого хода трансформатора Uхх возможно только за счет изменения индуктивного сопротивления.
В существующих конструкциях трансформаторов регулирование индуктивного сопротивления вторичной цепи может быть выполнено:
изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками;
изменением зазора магнитопровода дросселя, выполненного отдельно от трансформатора.
Первый вариант интересен простой и надежной конструкцией. Однако если сваривать необходимо на расстоянии 10. 40 метров от трансформатора, то отдельный регулятор будет всегда под рукой у сварщика. Такой регулятор весит значительно меньше трансформатора, поэтому его легче перемещать.
При коротком замыкании электрод касается изделия Uд = 0. Напряжение во вторичной обмотке U2 = Iкз XL. Отсюда

Опасным в электросети считается напряжении свыше 36 вольт. Вторичное напряжение холостого хода сварочных трансформаторов достигает 80 вольт и при проведении электросварочных работ сварщик может получить электротравму а в сырых помещениях и с летальным исходом.

Вторичное напряжение холостого хода в процессе сварки снижается по крутопадающей нагрузочной характеристике.
Использование средств первичной защиты при производстве сварочных работ, в виде резиновых перчаток и бот создают дополнительные неудобства и не всегда защищают от поражения электротоком.

Применение сварочных аппаратов с низким напряжением вторичной цепи приведёт к неустойчивому зажиганию сварочной дуги, длительность времени зажигания не менее 20 мсек — не ниже времени соприкосновения сварочного электрода с изделием. Практически все заводские сварочные трансформаторы имеют напряжение холостого хода в пределах 80 вольт и рабочее напряжение в 36-46 вольт переменного тока при максимальном токе сварочной дуги.
Использование стационарных устройств по снижению напряжения холостого хода сварочных аппаратов в переносном варианте невозможно по ряду причин: большие габариты и вес, обязательное вторичное заземление, сбои в работе от нечёткого включения при применении релейной коммутации.

Цели устройства:
Снизить вторичное напряжение сварочного аппарата возможно простыми методами:
1. Установить в первичную цепь резистор – реостат с плавной регулировкой сопротивления. Недостаток такого устройства – большие габариты и потери электроэнергии на нагрев сопротивления, невозможность автоматически поддерживать напряжение вторичной цепи в заданных приделах.
2. Избавиться от тепловых потерь можно вторым методом — питанием первичной обмотки через разделительный конденсатор, недостаток такого включения состоит в том, что при определённых условиях создаётся резонанс напряжений и их почти двукратный рост на конденсаторе и обмотках трансформатора.
Это может привести к выходу из строя этих элементов и даже возгоранию.
3.Третий способ снижения напряжения холостого хода прост по реализации, но требует дополнительных затрат на выполнение схемы ограничения холостого хода сварочного аппарата, позволяет поддерживать вторичное напряжение на безопасном уровне сколько угодно длительное время, автоматически, почти мгновенно, зажигает дугу при любом состоянии поверхности свариваемого металла.

Характеристики устройства :
Напряжение электросети -220/380 В.
Мощность сварочного аппарата — не ограничена.
Сварочный ток — не ограничен.
Напряжение холостого хода сварочной цепи — 16-36 Вольт переменного тока.
Напряжение зажигания сварочной дуги -80 -120 вольт.
Время зажигания сварочной дуги 8-16 мсек.
Частота сети 50 Гц.
Экономия электроэнергии при ПВ 30% до 62 %.
Регулировка тока 36%.

Цели использования устройства :
1) защита персонала при производстве сварочных работах в опасных промышленных и бытовых условиях
2) снижение напряжения сварочной цепи до допустимых пределов
3) ограничение загрузки электросети токами холостого хода
4) понижение температуры сварочного трансформатора при работе
5) улучшение качества сварки за счёт возможного регулирования сварочного тока и устойчивого зажигания дуги
6) экономия электроэнергии расходуемой агрегатом на холостой ход.

Читайте так же:
Инфракрасные лампы для обогрева помещений с регулировкой температуры

Принцип работы устройства заключается в предварительном ограничении напряжения холостого хода сварочной цепи, автоматического, устойчивого, зажигания сварочной дуги, путём кратковременной подачи повышенного напряжения в сварочную цепь и поддержание сварочного тока в установленных приделах.

Схема устройства ограничения холостого хода сварочного аппарата состоит из бюджетного силового сварочного трансформатора Т 3 (Рис.1) с цепями защиты FU1 и коммутации SA1 первичной цепи и элементов вторичной цепи – диодного моста VD 7, дросселя L 1 и конденсатора фильтра C7.
В разрыв первичной цепи сварочного трансформатора включен мощный симистор VS1 с цепями защиты от помех С6, R15.

Во вторичной цепи сварочного трансформатора Т3 установлен трансформатор тока Т2 для снятия сигнала обратной связи, необходимого для запуска схемы и регулировки сварочного тока.
Для гальванического развязки схемы блока управления от опасного воздействия электросети, питание электронной схемы выполнено через силовой трансформатор Т1, а управление симистором VS1 происходит через динисторную оптопару DA2 включенную в коллекторную цепь усилителя на транзисторе VT2. Светодиодный индикатор HL1 указывает на рабочее состояние устройства.

Программируемый аналоговый таймер на микросхеме DA1 позволяет установить необходимые режимы работы устройства по времени.
Входной усилитель сигнала обратной связи на транзисторе VT1 позволяет предварительно усилить слабый сигнал до уровня достаточного для переключения таймера в рабочий режим, с отработкой функций — ограничения напряжения холостого хода, импульсного зажигания сварочной электродуги и установки рабочего тока в зависимости от сечения сварочного электрода.

При прохождении сварочного тока на обмотке (1) трансформатора тока Т2 возникает небольшое напряжение, которое после выпрямления диодным мостом VD4 сглаживается конденсатором С4 и стабилизируется на уровне трёх вольт стабилизатором VD3. C установочного резистора R7 через обратный диод VD2 напряжение обратной связи поступает на вход предварительного усилителя на транзисторе VT1. Коэффициент усиления зависит от свойств транзистора и номиналов резисторов R1,R2,R3. Начальное напряжение на коллекторе величиной в 2/3 Uп запрещает запуск таймера DA1, а при наличии входного сигнала обратной связи транзистор VT1 мгновенно переключается и напряжение на коллекторе снижается до 1/3 Uп, что создаёт условия для запуска таймера. Конденсатор С2 улучшает условия переключения и задерживает отключение на доли секунды при разрыве сварочного электрода, защищая от потери дуги.

Низкий уровень на входе 2DA1 нижнего компаратора таймера находящегося в состоянии ждущего мультивибратора разрешает его работу и на выходе (3) появляется высокий уровень.
Ждущий мультивибратор на таймере начинает генерировать на выходе импульс прямоугольного напряжения длительностью Т1=1,1 (R4+R5) C1, по окончанию этого процесса и по достижению напряжения на конденсаторе величины 2/3U срабатывает верхний компаратор по входу (6) DA1, выход микросхемы переключается в нулевое состояние, внутренний транзистор таймера откроется и разрядит конденсатор С1 со временем Т2= С1R6. При наличии сигнала обратной связи процесс генерирования прямоугольных импульсов продолжится.

Питание микросхемы и предварительного усилителя выполнено от параметрического стабилизатора на стабилитроне VD1 и ограничительном резисторе R8.
Импульсы положительной полярности через резистор R9 с выхода 3 DA1 таймера поступают на базу VT2 усилителя на транзисторе, а резисторами R7 устанавливается напряжение холостого хода вторичной обмотки сварочного трансформатора.
Транзистор VT2 с частотой определённой параметрами внешних элементов таймера DA1 через оптопару DA2 открывает симистор VS1 в обеих полярностях переменного тока сети.

Радиодетали в схеме установлены заводского исполнения: резисторы МЛТ -0,125 или С-29 -0,12, резистор R16 мощностью не менее двух ватт. Конденсаторы типа КМ и К50. Транзисторы обратной проводимости с коэффициентом усиления не менее В -100 типа КТ315 и КТ815Б соответственно со схемой. Вместо таймера DA1 можно установить аналог серии 555 или 7555.

Тип применяемого симистора зависит от сварочного трансформатора. Трансформатор тока Т2 типа ТК 20 -100 / 5.
Трансформатор питания Т1 — ТПП -112 на напряжение 8-10 вольт и ток не менее 100 мА, мощностью 8-15 ватт.
Плата устройства ограничения холостого хода сварочного трансформатора установлена в корпусе соответствующего размера, отдельно размещен трансформатор тока Т2, возможен вариант установки устройства вне корпуса сварочного аппарата.

Наладку устройства начинают с контроля напряжения на резисторе R8. Верхний вывод резистора R7 предварительно от схемы отключить. Резистором R5 при временно замкнутых выводах 2,6 DA1 установить вторичное напряжение сварочного трансформатора не ниже 16 вольт и не выше 36 вольт в зависимости от условий эксплуатации. Далее замкнув сварочную цепь электродом диаметром 3 мм установить резистором R7 момент переключения таймера DA1 по повышению яркости контрольного светодиода HL1 и по появлению полного напряжения на вторичной обмотке трансформатора Т3. Резистором R4 выполняется регулирование сварочного тока в небольших пределах. Схема устройства выполнена на плате размерами 140 * 35 мм из одностороннего фольгированного стеклотекстолита.

Литература:
1.С.Замковой. Ограничитель напряжения сварочного трансформатора. «Радио» №8,1984 г. стр.55-56.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector