Chinasp.ru

Авто Клондайк
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Преимущества автоматической сварки

Преимущества автоматической сварки

На поточном производстве сварочный автомат полностью заменяет опытного сварщика. С большой производительностью, без участия человека обеспечивает точное соединение деталей. Автоматическая сварка – полностью механизированная технология.

Сварочный автомат

Аппарат самостоятельно поддерживает стабильное горение дуги, подает присадочную проволоку. Процесс происходит в закрытом корпусе. Оператор не подвергается воздействию вредных факторов. Автоматы-сварщики способны работать без перерывов и выходных. После программирования процедура сварки полностью контролируется в автоматическом режиме. При ускоренном процессе получаются качественные швы.

Из чего состоит

В устройство инверторного сварочного аппарата кроме основных узлов входят блоки электроники, которые увеличивают функциональность агрегата. Главные элементы общей конструкции:

  • выпрямители: сетевой, высокочастотный;
  • конденсаторы фильтра;
  • реле мягкого пуска;
  • пусковой датчик;
  • кулер;
  • фильтр помеховый;
  • трансформатор понижающий;
  • блок управления;
  • радиаторы.

Схема комплектующих оборудования

Принцип действия работающих компонентов оборудования независимо от дополнительных электронных схем остается неизменным — преобразовывать входной ток в высокочастотный поток.

Основы работы сварочного инверторного агрегата

Может включаться в обыкновенную квартирную розетку или подключаться к автономным источникам питания. Работает инверторный сварочный аппарат от стандартной электросети с переменным напряжением в 220, 380 В.

Сетевой выпрямитель преобразует входящий переменный поток в постоянный. Это простая схема устройства силового блока. Затем электрическая энергия поступает в блок транзисторов, который выступает как основа агрегата, на выходе образуется переменный поток с увеличенной частотой до 50 кГц.

Следующий этап — проход энергии через преобразователь, где увеличивается показатель силы тока на 150–270 %. На электрод поступит уже ток высокой частоты напряжением 60–90 В при силе до 200 ампер.

В сварочных агрегатах необходимые характеристики для качественной сварки и розжига дуги достигаются через изменение напряжения.

Электронные приборы и датчики позволяют изменять параметры силы выходного тока вручную, определяя необходимое напряжение и силу для сварки.

Блок сварочного инвертора и выпрямители в схеме всегда устанавливаются на радиаторы. Электронный датчик температуры предохраняет блок от перегрева. При достижении температуры блоков 90 °С питание автоматически отключается.

Разобранное оборудование

Для установки в инверторные сварочные аппараты используют трансформаторы со следующими характеристиками:

  1. Первичная обмотка: до 100 витков ПЭВ толщиной 0,3 мм.
  2. Первая вторичная обмотка: 15 оборотов медной проволоки толщиной 1 мм.
  3. Вторая и третья вторичная обмотка: 20 витков медного провода диаметром 0,35 мм.
  4. Четыре слоя изоляции.

Устройство мягкого пуска представляет собой резистор высокой мощности. Он обеспечивает инвертору плавный запуск и стабилизирует мощный электрический импульс, который поступает на агрегат после включения.

Современный рынок наполнен достаточно большим разнообразием сварочных аппаратов, но далеко не все целесообразно собирать своими руками.

В зависимости от рабочих параметров устройств различают такие виды устройств:

  • на переменном токе – выдающие переменное напряжение от силового трансформатора напрямую к сварочным электродам;
  • на постоянном токе – выдающие постоянное напряжение на выходе сварочного трансформатора;
  • трехфазные – подключаемые к трехфазной сети;
  • инверторные аппараты – выдающие импульсный ток в рабочую область.

Первый вариант сварочного агрегата наиболее простой, для второго понадобиться доработать классическое трансформаторное устройство выпрямительным блоком и сглаживающим фильтром. Трехфазные сварочные аппараты используются в промышленности, поэтому рассматривать изготовление таких устройств для бытовых нужд мы не будем. Инверторный или импульсный трансформатор довольно сложное устройство, поэтому чтобы собрать самодельный инвертор вы должны уметь читать схемы и иметь базовые навыки сборки электронных плат. Так как базой для создания сварочного оборудования является понижающий трансформатор, рассмотрим порядок изготовления от наиболее простого, к более сложному.

На переменном токе

По такому принципу работают классические сварочные аппараты: напряжение с первичной обмотки 220 В понижается до 50 – 60 В на вторичной и подается на сварочный электрод с заготовкой.

Перед тем, как приступить к изготовлению, подберите все необходимые элементы:

  • Магнитопровод – более выгодными считаются наборные сердечники с толщиной листа 0,35 – 0,5мм, так как они обеспечивают наименьшие потери в железе сварочного аппарата. Лучше использовать готовый сердечник из трансформаторной стали, так как плотность прилегания пластин играет основополагающую роль в работе магнитопровода.
  • Провод для намотки катушек – сечение проводов выбирается в зависимости от величины, протекающих в них токов.
  • Изоляционные материалы – основное требование, как к листовым диэлектрикам, так и к родному покрытию проводов – устойчивость к высоким температурам. Иначе изоляция сварочного полуавтомата или трансформатора расплавится и возникнет короткое замыкание, что приведет к поломке аппарата.
Читайте так же:
Регулировка датчика холостого хода моновпрыск

Наиболее выгодным вариантом является сборка агрегата из заводского трансформатора, в котором вам подходит и магнитопровод, и первичная обмотка. Но, если подходящего устройства под рукой нет, придется изготовить его самостоятельно. С принципом изготовления, определения сечения и других параметров самодельного трансформатора вы можете ознакомиться в соответствующей статье: https://www.asutpp.ru/transformator-svoimi-rukami.html.

В данном примере мы рассмотрим вариант изготовления сварочного аппарата из блока питания микроволновки. Следует отметить, что трансформаторная сварка должна обладать достаточной мощностью, для наших целей подойдет сварочный аппарат хотя бы на 4 – 5кВт. А так как один трансформатор для микроволновки имеет только 1 – 1,2 кВт, для создания аппарата мы будем использовать два трансформатора.

Для этого вам понадобится выполнить такую последовательность действий:

Распилите сердечник

  • Возьмите два трансформатора и проверьте целостность обмоток, питаемых от электрической сети 220В.
  • Распилите магнитопровод и снимите высоковольтную обмотку, Рис. 1: распилите сердечник

оставив только низковольтную, в таком случае намотку первичной катушки уже делать не нужно, так как вы используете заводскую.

  • Удалите из цепи катушки на каждом трансформаторе токовые шунты, это позволит увеличить мощность каждой обмотки. Удалите токовые шунты Рис. 3: удалите токовые шунты
  • Для вторичной катушки возьмите медную шину сечением 10мм 2 и намотайте ее на заранее изготовленный каркас из любых подручных материалов. Главное, чтобы форма каркаса повторяла габариты сердечника. Намотайте вторичную обмотку на каркас Рис. 4: намотайте вторичную обмотку на каркас
  • Сделайте диэлектрическую прокладку под первичную обмотку, подойдет любой негорючий материал. По длине ее должно хватать на обе половинки после соединения магнитопровода. Сделайте диэлектрическую прокладку Рис. 5: сделайте диэлектрическую прокладку
  • Поместите силовую катушку в магнитопровод. Для фиксации обеих половинок сердечника можно использовать клей или стянуть их между собой любым диэлектрическим материалом. Поместите катушку в магнитопровод Рис. 6: поместите катушку в магнитопровод
  • Подключите выводы первички к шнуру питания, а вторички к сварочным кабелям. Подключите шнур питания и кабели Рис. 7: подключите шнур питания и кабели

Установите на кабель держатель и электрод диаметром 4 – 5мм. Диаметр электродов подбирается в зависимости от силы электрического тока во вторичной обмотке сварочного аппарата, в нашем примере она составляет 140 – 200А. При других параметрах работы, характеристики электродов меняются соответственно.

Во вторичной обмотке получилось 54 витка, для возможности регулировки величины напряжения на выходе аппарата сделайте два отвода от 40 и 47 витка. Это позволит осуществлять регулировку тока во вторичке посредством уменьшения или увеличения количества витков. Ту же функцию может выполнять резистор, но исключительно в меньшую сторону от номинала.

На постоянном токе

Такой аппарат отличается от предыдущего более стабильными характеристиками электрической дуги, так как она получается не напрямую с вторичной обмотки трансформатора, а от полупроводникового преобразователя со сглаживающим элементом.

Принципиальная схема выпрямления для сварочного трансформатора

Рис. 8: принципиальная схема выпрямления для сварочного трансформатора

Как видите, делать намотку трансформатора для этого не требуется, достаточно доработать схему существующего устройства. Благодаря чему он сможет выдавать более ровный шов, варить нержавейку и чугун. Для изготовления вам понадобится четыре мощных диода или тиристора, примерно на 200 А каждый, два конденсатора емкостью в 15000 мкФ и дроссель. Схема подключения сглаживающего устройства приведена на рисунке ниже:

Схема подключения сглаживающего устройства

Рис. 9: схема подключения сглаживающего устройства

Процесс доработки электрической схемы состоит из таких этапов:

Установите диоды на радиаторы

  • Установите полупроводниковые элементы на радиаторы охлаждения. Рис. 10: установите диоды на радиаторы

В связи с перегревом трансформатора во время работы, диоды могут быстро выйти со строя, поэтому им нужен принудительный отвод тепла.

Соедините диоды в мост

  • Соедините диоды в мост, как показано на рисунке выше, и подключите их к выводам трансформатора. Рис. 11: соедините диоды в мост

Для подключения лучше использовать луженные зажимы, так как они не потеряют изначальную проводимость от больших токов и постоянной вибрации.

Используйте луженные зажимы

Рис. 12: используйте луженные зажимы

Толщина провода выбирается в соответствии с рабочим током вторичной обмотки.

Подключите силовые конденсаторы

  • Подключите силовые конденсаторы и дроссель во вторичную цепь диодного моста. Рис. 13: подключите силовые конденсаторы
  • Подсоедините к выводам сглаживающего устройства сварочные шлейфа, установите держатели для электродов – сварочный аппарат постоянного тока готов.

При сварке металлов таким аппаратом всегда следует контролировать нагрев не только трансформатора, но и выпрямителя. А при достижении критической температуры делать паузу для остывания элементов, иначе сварочный агрегат, сделанный своими руками, быстро выйдет со строя.

Читайте так же:
Регулировка зажигания на дизельном шаране

Инверторный аппарат

Представляет собой довольно сложное устройство для начинающих радиолюбителей. Не менее сложным процессом является подборка необходимых элементов. Преимуществом такого сварочного аппарата являются значительно меньшие габариты и меньшая мощность, в сравнении с классическими устройствами, возможность реализовать точечную сварку и т.д.

Принципиальная схема импульсного блока

Рис. 14: принципиальная схема импульсного блока

В работе такая схема преобразует переменное напряжение из сети в постоянное, затем, при помощи импульсного блока, выдает ток большой амплитуды в область сварки. Этим и достигается относительная экономия мощности аппарата по отношению к его производительности.

Конструктивно инверторная схема сварочного аппарата включает в себя такие элементы:

  • диодный выпрямитель с магазином емкостей, балластным резистором и системой плавного пуска;
  • система управления на основе драйвера и двух транзисторов;
  • силовая часть из управляющего транзистора и выходного трансформатора;
  • выходная часть из диодов и дросселя;
  • система охлаждения из кулера;
  • система обратной связи по току для контроля параметра на выходе сварочного аппарата.

Для изготовления сварочного инвертора вам понадобится самостоятельно намотать силовой трансформатор, трансформатор тока на базе ферритового кольца. Для моста лучше использовать готовую сборку из быстродействующих полупроводниковых элементов.

К сожалению, большинство других элементов вряд ли найдутся под рукой в гараже или у вас дома, поэтому их придется заказывать или приобретать в специализированных магазинах. Из-за чего сборка инверторного блока своими руками обойдется не дешевле заводского варианта, а с учетом затраченного времени, еще и дороже. Поэтому для инверторной сварки лучше приобрести готовый аппарат с заданными рабочими параметрами.

Полуавтоматы

Полуавтоматические сварочные аппараты в среде инертных или активных газов, или просто полуавтоматы — устройства более сложные, нежели трансформаторы или выпрямители. Однако в использовании более удобны. Часто применяются при кузовном ремонте автомобилей, достаточно широко используются в быту, частном домохозяйстве.

Конструкция состоит из следующих компонентов:

  • трансформатора;
  • выпрямителя;
  • привода, подающего проволоку;
  • газового баллона;
  • рукава с горелкой.

Сваривание деталей осуществляется плавящейся в электрической дуге проволокой, которая в процессе расположена в среде защитного газа. Регулировка тока осуществляется чаще всего ступенчато, подвержена изменению также скорость подачи проволоки. Соотношением этих параметров устанавливается необходимый режим работ.

сварка полуавтоматом

Различные модели полуавтоматов работают:

  • только с газом;
  • с газом или без газа (переключается);
  • только без газа.

Если работа производится без газа, применяется специальная проволока (флюсовая). Отличается от обычной флюсовая проволока тем, что в её состав, кроме металла, включается флюс. При горении составляющих флюса образуется облако защитного газа, который предотвращает окисление сварной ванны воздухом. Кроме того, активные элементы состава флюса придают металлу нужные параметры, дуга становится более стабильной. При этом не нужен газовый баллон, что удобно, однако сама проволока существенно дороже.

При работе с различными металлами используют разный газ — углекислый при сварке железа, смесь аргона и углекислоты, если работают со сталью, при сварке алюминия — аргон. Газовые баллоны следует применять промышленные либо фирменные.

Полуавтоматы отличаются высокой производительностью, дают прекрасный качественный шов на различных металлах. Недостатками можно отметить разбрызгивание металла и большой расход материалов на угар.

какие бывают сварочные аппараты

Как настроить аппарат для сварки алюминия — полная инструкция

Процесс сварки алюминия начинается не только с выбора сварочного аппарата, но и с выбора правильных и подходящих комплектующих и расходных материалов. Давайте разберемся, какие расходные материалы понадобятся, чтобы сварить алюминиевый сплав. Первым делом нужно понимать тип сварки алюминия. Для TIG и MIG сварки набор комплектующих будет отличаться.

Для любого типа сварки понадобится защитный газ, который в работе подключается непосредственно к аппарату. Для сварки алюминия используется только инертные газы аргон, гелий или их смеси.

Выбирая тип газа, учитывайте, что гелий предпочтительнее использовать при сварке толстостенных деталей. Благодаря более высокой теплопроводности гелия в сварочной ванне удается поддерживать более высокую температуру, что лучше сказывается на качестве сварочного шва при больших толщинах.

Для TIG сварки понадобятся:

  • Вольфрамовый электрод – это стержень, который состоит из вольфрама и незначительного включения редкоземельных металлов. Чем больше вольфрама и меньше примесей, тем он будет дороже, но намного лучше в работе. Электроды со временем выгорают и требуют замены. Перед началом работы его следует заточить на нужный угол. Диаметр вольфрамового электрода подбирается под оптимальную силу сварочного тока и зависит от рода тока (постоянный или переменный). Для переменного тока нужны электроды большего диаметра, чем для постоянного при той же силе тока. Если диаметр электрода будет больше оптимальной силы тока, то сварочная дуга будет нестабильна, качество сварки ухудшится. Если меньше, то электрод будет быстро плавиться, что, соответственно, приведет к быстрому выходу из строя цанги, зажима цанги и керамического сопла.
  • Цанга. Назначение цанги – это надежно зафиксировать электрод и передать на него сварочный ток. Подбирается точно под диаметр вольфрамового электрода.
  • Зажим (корпус, держатель) цанги. Функция зажима – это фиксация цанги с электродом в головке TIG горелки, передача сварочного тока на электрод от кабеля и подача защитного газа в область сварки через специальные отверстия в корпусе зажима. На передней части зажима цанги выполнена резьба для крепления керамического сопла. Внутренний диаметр зажима цанги должен соответствовать наружному диаметру цанги.
  • Тыльный колпачок (каппа, хвостовик, пенал). Предназначен для защиты и надежной фиксации вольфрамового электрода в цанговом зажиме горелки. Колпачки бывают разной длины: длинные, средней длины и короткие.
  • Керамическое сопло. Основная задача сопла –равномерно распределять защитный газ для надежного удаления и замещения атмосферного воздуха из зоны сварки. По форме сопла бывают: конические, цилиндрические и профилированные (специальной формы). Керамические сопла бывают разной длины и внутреннего диаметра. Внутренний диаметр керамического сопла определяет размер газовой струи и зависит от диаметра используемого вольфрамового электрода. При выполнении сварочных работ на открытых площадках следует выбирать сопла с большим диаметром. Они обеспечивают лучшую защиту зоны сварки.
  • Сварочная присадка. Представляет собой прутки диаметром от 1,6 до 4 мм длиной около 1 м. Хранение присадки после вскрытия герметичной упаковки должно быть минимальным. Быстрое окисление ее поверхности приведет к ухудшению качества сварного шва. Ее химический состав должен сочетаться с составом свариваемой детали. Диаметр присадки подбирается исходя из толщины свариваемого металла и желаемого размера шва.
Читайте так же:
Как отрегулировать давление на компрессоре кратон

Для MIG сварки понадобится:

  • Сварочная проволока представляет собой алюминиевую холоднотянутую проволоку, смотанную в катушки разного размера весом от 0,5 кг до 7 кг. Размер катушки подбирается исходя из возможностей сварочного аппарата. Обычно используют проволоку диаметром от 1,0 мм до 1,6 мм. Проволока маленького диаметра быстро расходуется и подвержена большему риску замятия или деформации при протяжке.
  • Сварочный наконечник предназначен для передачи сварочного тока непосредственно на проволоку. Внутренний диаметр сварочного наконечника должен строго соответствовать диаметру используемой проволоки, обычно он на 5-15% больше предполагаемого диаметра проволоки. При меньшем диаметре сварочная проволока будет застревать и деформироваться в наконечнике. При большем диаметре будет плохой контакт наконечника с проволокой, скачки силы тока, треск, нестабильная сварочная дуга. Со временем внутренний диаметр отверстия увеличивается за счет износа трением, и наконечник нужно заменить на новый.

Подготовка к работе

Для TIG и MIG/MAG сварки:

Убедитесь, что баллон с защитным газом стоит устойчиво на ровной поверхности и хорошо закреплен.

Следует проверить правильность подключения шлангов к аппарату, наличие защитного газа в баллоне. Выставить оптимальный расход газа. При MIG сварке для проволоки диаметром 1,00 мм – это 12-14 л/мин, 1,20 мм — 14-16 л/мин, 1,60 мм — 18-22 л/мин. Для TIG сварки расход зависит от диаметра керамического сопла и составляет от 5 до 12 л/мин. Если работы выполняются на улице, следует увеличивать расход газа. Иначе ветер может сдувать облако защитного газа.

Выберите удобное место для работы и ровную площадку для установки аппарата. Желательно, чтобы аппарат находился недалеко от места сварки и места подключения к сети. Иначе придется использовать длинные сварочные рукава и кабели.

Для TIG сварки:

Для MIG/MAG сварки:

Для полуавтоматов обязательно нужно использовать импульсный режим.

Проверить наличие тефлоновой трубки для подачи проволоки в сварочном рукаве. Трубки из других материалов не обеспечивают равномерную подачу алюминиевой проволоки без ее деформации из-за большой силы трения проволоки внутри канала. При длине сварочного рукава более 3-х метров необходимо использование горелки с дополнительным механизмом подачи проволоки в самой горелке типа Push-Pull.

Для MIG сварки алюминия нужно обязательно проверить работу подающего устройства. Для мягкой алюминиевой проволоки допустимо использовать только 4-х роликовый подающий механизм с гладкой (без насечек) U-образной канавкой, которые предотвращают образование задиров и другие деформации проволоки перед подачей в зону сварки.

Читайте так же:
Лекарство для регулировки давления

Желательно, чтобы место сварки было защищено от ветра и сквозняков.

Зону сварки на поверхности алюминия перед работой обязательно необходимо зачистить с помощью наждачного диска, жесткой металлической щетки или абразивной шкурки. Делать это следует непосредственно перед сварочными работами. Кроме грязи или жировых отложений, на поверхности алюминия быстро образуется тонкий слой оксидов, который значительно затрудняет сварку. Также важно хорошо просушить заготовку, предварительно хорошо прогрев ее, чтобы вся лишняя влага испарилась.

Настройка аппарата

Лучше всего, если это будет специальный режим для сварки алюминия. Например, импульсный или двойной импульсный режим для MIG сварки или смешанный MIX-TIG режим для TIG сварки. Другие сварочные режимы не обеспечивают достаточное качество сварки алюминия и его сплавов или очень сложны в настройке.

Установите все параметры сварочного цикла. Силу тока горячего старта и его длительность. Сила основного тока подбирается исходя из толщины свариваемого металла, примерно 20-40 А на 1 мм толщины заготовки.

Аппарат MIG сварки для сварки алюминия обязательно должен иметь настраиваемый импульсный режим, MIG Pulse или MIG Double Pulse. Необходимо установить частоту и длительность импульса, силу пикового тока и соотношение пикового тока к основному.

Для сварки алюминия на аппарате TIG сварки обязательно должен быть включен режим переменного AC тока, это минимум который необходим для сварки алюминия. Важно иметь возможность настройки баланс тока (соотношение длительности положительного и отрицательного полупериодов) и баланс полярности тока (соотношения силы тока в положительном и отрицательном полупериодах), это позволяет уменьшить скорость разрушения вольфрамового электрода.

Но швы высокого качества с минимальными временными затратами на настройку аппарата может обеспечить специальный режим MIX TIG. При настройке необходимо установить соотношение длительности периодов постоянного, переменного тока и частоту.

После полной настройки аппарата попробуйте сделать пробный шов. Если необходимо, проведите коррекцию параметров сварочного цикла.
Если в аппарате уже есть готовые настроенные сварочные циклы или синергетическое управление, поначалу предпочтительнее пользоваться ими.

Принципиальная электрическая схема инверторного аппарата

Схематичное устройство сварочного инвертора

В сварочных аппаратах инверторного типа все наоборот, небольшие размеры и вес. Но как получить высокочастотное напряжение, если его частота в сети всего лишь 50 Гц? На помощь приходит принципиальная инверторная схема прибора, которая состоит из мощных транзисторов. Именно они могут переключаться с частотой напряжение 60-90 кГц.

Но чтобы транзисторы заработали, необходим постоянный ток. Его получают посредством использования выпрямителя. Этот блок представляет собой соединение двух элементов: диодный мост, который выпрямляет переменное напряжение сети, и фильтрующие конденсаторы, с помощью которых происходит сглаживание. На выходе выпрямителя получается постоянно напряжение величиною более 220 вольт. Это первый этап преобразования напряжения и силы тока.

Полученное напряжение является источником питания для работы всей схемы аппарата. А так как мощные ключевые транзисторы подключены к трансформатору (понижающему), то и переключаться они будут с высокой частотой. Соответственно и сам сварочный агрегат будет работать на такой высокой частоте. Чтобы все это работало (преобразовывалось), необходимо в схему установить большое количество дополнительных элементов.

Чтобы разобраться в принципиальной схеме сварочного инвертора, необходимо рассмотреть любую модель.

Принцип действия

Чтобы понять принцип работы СТ, давайте, хотя бы в самых общих чертах, рассмотрим физические процессы, происходящие в однофазном двухобмоточном трансформаторе. Для иллюстрации этих процессов воспользуемся рисунком.

Физические процессы в трансформаторе. Ист. http://moiinstrumenty.ru/svarochnyj/svarochnyi-transformator-svoimi-rukami.html.

Электромагнитная схема такого трансформатора состоит из двух обмоток (первичная и вторичная), размещенных на замкнутом магнитопроводе. Последний выполнен из ферромагнитного материала, что позволяет усилить электромагнитную связь между этими обмотками. Происходит это за счёт уменьшения магнитного сопротивления контура (замкнутой цепи), по которому проходит магнитный поток трансформатора (Ф).

Первичную обмотку подключают к источнику переменного тока, вторичную – к нагрузке. При подключении к источнику электропитания, в первичной обмотке появляется переменный ток i1. Этот электрический ток создаёт переменный магнитный поток Ф, замыкающийся по магнитопроводу. Поток Ф индуцирует в обеих обмотках переменные электродвижущие силы (далее – ЭДС): е1 и е2.

Читайте так же:
Регулировка штока педали тормоза scania четвертой серии

Fubag TR 300

Эти ЭДС, согласно закону Максвелла, пропорциональны числам витков N1 и N2 соответствующей обмотки и скорости изменения потока dФ/dt. Если пренебречь падением напряжения в обмотках трансформатора (они обычно не превышают 3…5 % от номинальных значений U1 и U2), то можно считать: e1≈U1 и e2≈U2. Тогда, путём несложных математических преобразований, можно получить связь между напряжениями и количеством витков обмоток: U1/U2 = N1/N2.

Таким образом, подбирая числа витков обмоток (при заданном напряжении U1) можно получить желаемое напряжение U2:

  • при необходимости повысить вторичное напряжение – число витков N2 берут больше числа N1. Такой трансформатор называют повышающим;
  • при необходимости уменьшить напряжение U2 – число витков N2 берут меньшим N1. Такой трансформатор называют понижающим.

Теперь мы можем, непосредственно, рассмотреть принцип действия СТ. Как сказано выше, он заключается в преобразовании входного напряжения (220В или 380В) в более низкое, которое в режиме холостого хода равно примерно 60В. Когда мы рассматриваем сварочный трансформатор, принцип работы будет очевиден после знакомства с компоновкой и функциональной схемой СТ.

Компоновка узлов СТ (в качестве примера предлагается агрегат серии «ТДМ») представлена на рисунке.

Устройство сварочного трансформатора. Ист. http://stroysvarka.ru/kak-ustroen-svarochnyj-transformator-dlya-poluavtomata/.

Устройство сварочного трансформатора. Ист. http://stroysvarka.ru/kak-ustroen-svarochnyj-transformator-dlya-poluavtomata/.

Пояснения к схематическому изображению сварочного трансформатора:

  • 1 – первичная обмотка трансформатора. Выполнена из изолированного провода;
  • 2 – вторичная обмотка не изолирована («голая» проволока) для улучшения теплопередачи. Кроме того, для улучшения охлаждения имеются воздушные каналы;
  • 3 – подвижная часть магнитопровода;
  • 4 – система подвеса трансформатора внутри корпуса агрегата;
  • 5 – механизм управления воздушным зазором;
  • 6 – ходовой винт. Основной элемент управления воздушным зазором;
  • 7 – рукоятка привода ходового винта.

Функциональная схема такого СТ представлена на рисунке.

Функциональная схема сварочного трансформатора с зазором магнитопровода. Ист. http://www.studfiles.ru/preview/3997689/.

Функциональная схема сварочного трансформатора с зазором магнитопровода. Ист. http://www.studfiles.ru/preview/3997689/.

Трансформатор состоит из:

  1. магнитопровода с зазором б;
  2. первичной обмотки I;
  3. вторичной обмотки II;
  4. обмотки реактивной катушки IIк.

Регулировка величины сварочного тока осуществляется изменением величины зазора в магнитопроводе. Размер зазора влияет на изменение магнитного сопротивления контура и, соответственно, величину магнитного потока, который и создаёт в обмотках электрический ток:

  • при необходимости уменьшить величину сварочного тока – величину зазора увеличивают;
  • при необходимости увеличить величину сварочного тока – величину зазора уменьшают.

Полезное видео

Посмотрите небольшой обучающий ролик об устройстве и принципе действия трансформатора:

Магнитопровод

Магнитопровод сварочного трансформатора представляет собой пакет пластин из трансформаторной стали. Вызвано это тем, что под воздействием магнитного потока в нём наводятся вихревые замкнутые электрические токи (в честь французского физика, их открывшего, названы: токи Фуко). В соответствии с правилом Ленца, магнитное поле этих токов стремиться уменьшить индукцию поля его создавшего, т. е. полезного. В результате:

  1. уменьшается КПД СТ;
  2. токи Фуко нагревают материал сердечника.

трансформатор сварочныйДля уменьшения этого влияния принимаются меры по уменьшению этих токов. Поэтому, как было сказано выше, магнитопровод и представляет собой пакет пластин. Поверхности пластины имеют хорошую электроизоляцию (они имеют оксидное изоляционное покрытие) и, кроме этого, часто дополнительно покрываются электроизолирующим лаком. Благодаря этому, они не представляют собой сплошной проводник, что существенно уменьшает величину токов Фуко.

Пластины между собой стягиваются шпильками в плотный пакет. Если этого не сделать (или стянуть неплотно), то они вибрируют с частотой колебаний тока в источнике питания: 50 Гц. В результате, СТ «гудит» с такой частотой.

Ограничитель холостого хода

Ограничитель напряжения холостого хода СТ применяется, в соответствии со своим наименованием, для автоматического ограничения этого параметра. Он уменьшает индуцированную при размыкании вторичной обмотки ЭДС до безопасного значения не позже, чем через одну секунду после разрыва сварочной цепи. На картинке изображена популярная модель ограничителя напряжения холостого хода однофазных сварочных трансформаторов «ОНТ-1».

Ограничитель напряжения холостого хода СТ «ОНТ-1». Ист. http://kiev.kv.besplatka.ua/obyavlenie/ont-1-ogranichitel-napryazheniya-holostogo-hoda-f1bc31.

Ограничитель напряжения холостого хода СТ «ОНТ-1». Ист. http://kiev.kv.besplatka.ua/obyavlenie/ont-1-ogranichitel-napryazheniya-holostogo-hoda-f1bc31.

Принцип действия ограничителя следующий. Мы уже знаем, что в случае разрыва сварочной цепи, резко изменяется величина магнитного потока в магнитопроводе. Это, в свою очередь, приводит к резком скачку ЭДС самоиндукции. Резкий рост величины электрического напряжения может стать причиной аварии СТ или поражения током сварщика. Ограничитель напряжения холостого хода сварочного трансформатора уменьшает эту ЭДС до безопасного значения – не более 12 В.

Смотрите больше информации про сварочные трансформаторы здесь.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector