Montagpena.ru

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

Источники сварочного тока

Источники сварочного тока

Трансформатор — это аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения (рис. 18, а). Трансформатор представляет собой сердечник из магнитомягкой стали с двумя обмотками. Обмотка, к которой подводится напряжение, называется первичной, а обмотка, к которой подключается потребитель,— вторичной.


Рис. 18. Схема источника сварочного тока
а — сварочный трансформатор: 1 — электрическая схема; 2 — конструкция трансформатора о подвижным шпунтом; 3 — трансформатор с магнитоуправляемым шпунтом; 4 — трансформатор с подвижными обмотками; б — сварочный преобразователь: 1 — с самовозбуждением; 2 — с независимым возбуждением; в — сварочный выпрямитель: 1 — принципиальная схема выпрямителя о жесткой характеристикой; 2 — принципиальная схема силовой части выпрямителя, предназначенного для ручной и механизированной сварки

Между числом витков в обмотках и напряжением на входе и выходе трансформатора существует строгая зависимость. Напряжение на выходе во столько раз отличается от напряжения на входе, во сколько раз число витков первичной обмотки больше числа витков во вторичной обмотке. Число, показывающее во сколько раз количество витков одной обмотки отличается от количества витков другой обмотки, а соответственно, во сколько раз первичное напряжение отличается от вторичного, называется коэффициентом трансформации.

Трансформаторы, у которых вторичное напряжение меньше первичного, называются понижающими. Именно таким является сварочный трансформатор.

Режим, при котором вторичная обмотка трансформатора разомкнута, а на первичную подается напряжение, называется режимом холостого хода. Ток, потребляемый первичной обмоткой на таком режиме, называется током холостого хода. Величина его в зависимости от устройства трансформатора может составлять от 3 до 10 % тока при номинальной нагрузке. Эта величина для крупных предприятий бывает очень значительна и с целью экономии электроэнергии необходимо предусматривать меры по сокращению времени работы сварочного оборудования на холостом ходу.

Изменение величины сварочного тока в трансформаторах может осуществляться путем изменения числа витков в первичной или вторичной обмотке (применяется только для изменения диапазонов регулирования) или путем изменения индуктивного сопротивления сварочной цепи. Индуктивное сопротивление может изменяться за счет изменения величины воздушного зазора в магнитопроводе, за счет изменения расстояния между первичными и вторичными обмотками, за счет введения магнитного шунта и др.

Сварочные трансформаторы для ручной дуговой сварки изготовляют на номинальные сварочные токи от 100 до 500 А. Такие трансформаторы обычно имеют два диапазона регулирования, обеспечивают падающую вольтамперную характеристику, а отношение величины тока короткого замыкания к рабочему составляет 1,2—1,6.

Для питания постов автоматической сварки и в качестве многопостовых источников изготовляют трансформаторы на ток 1000—5000 А.

Кроме сварочных трансформаторов при изготовлении и монтаже строительных конструкций находят широкое применение сварочные агрегаты, преобразователи и выпрямители.

Сварочные агрегаты изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 2402—82 и состоят из сварочного генератора и двигателя внутреннего сгорания.

Генератор и бензиновый или дизельный двигатель могут быть исполнены для крепления к полу или фундаменту, на автоприцепе или в кузове автомашины.

Сварочный преобразователь по своей сути такой же агрегат и состоит из сварочного генератора и электродвигателя трехфазного переменного тока (рис. 18, 6). Сварочный агрегат применяют в тех случаях, когда нет или затруднена возможность подсоединения к достаточно мощной сети трехфазного тока, а преобразователи используются во всех случаях, где имеется возможность использования электроэнергии в качестве источника энергии для привода в действие электродвигателя.

Сварочные агрегаты и преобразователи выпускают на ток до 1000 А. Многопостовые сварочные преобразователи имеют жесткую или пологопадающую внешнюю характеристику, а каждый сварочный пост должен оснащаться балластным реостатом.

Основные типы сварочных аппаратов

Типы сварочных аппаратовСкрепление деталей сваркой и пайкой основано на одном принципе: заливке соединяемых элементов расплавленными металлами. Только при пайке используют легкоплавкие свинцово-оловянные припои, а при сварке — те же металлы, из которых сделаны свариваемые конструкции.

Физические законы, действующие при сварке

Чтобы перевести металл из обычного твердого состояния в жидкую стадию, его необходимо разогреть до очень высокой температуры, большей значения его плавления. Электрические сварочные аппараты работают по принципу выделения тепла в проводнике при прохождении по нему электрического тока.

Это явление в первой половине XIX века одновременно описали два физика: англичанин Джеймс Джоуль и россиянин Эмиль Ленц. Они доказали, что величина выделяемой теплоты в проводнике прямо пропорциональна:

1. произведению квадрата проходящего тока;

2. электрическому сопротивлению цепи;

3. времени воздействия.

Закон Джоуля-Ленца для сварочных работ

Чтобы создать количество теплоты, способное расплавить металлические детали током необходимо влиять на нее одним из этих трех критериев (I, R, t).

Читайте так же:
Отрезной станок по дереву своими руками

Во всех сварочных аппаратах используется регулирование дуги за счет изменения величины протекающего тока. Остальные два параметра отнесены в разряд дополнительных.

Виды тока для сварочных аппаратов

В идеальном случае для равномерного прогрева деталей и места шва лучше всего подходит постоянный по времени электрический ток, который могут создать такие источники, как аккумуляторные или химические батареи либо специальные генераторы.

Вид идеального тока для сварки

Однако, схема, которая показана на картинке, никогда не используется на практике. Она приведена для показа стабильного по величине тока, способного зажечь ровную, идеальную дугу.

Электрические сварочные аппараты работают от переменного тока промышленной частоты 50 герц. При этом все они создаются для длительной, безопасной работы сварщика, что требует установки минимальной разности потенциалов между свариваемыми деталями.

Однако, для надежного зажигания дуги требуется поддерживать уровень напряжения в 60÷70 вольт. Эта величина взята за исходную для рабочей цепи, в то время, как на вход сварочного аппарата подается 220 либо 380 В.

Переменный ток для сварки

Для понижения подводимого напряжения электроустановки до рабочего значения сварки используются мощные понижающие трансформаторы с возможностью регулирования величины тока. Они на выходе создают такую же по форме синусоиду, как и в питающей сети. А амплитуда гармоники для горения дуги создается значительно большей.

Конструкции сварочных трансформаторов должны отвечать двум условиям:

1. ограничению токов коротких замыканий во вторичной цепи, которые по условиям работы происходят довольно часто;

2. устойчивому горению зажженной дуги, необходимой для работы.

С этой целью их создают с внешней вольтамперной характеристикой (ВАХ), обладающей резкой крутизной падения. Делается это за счет увеличенного рассеивания электромагнитной энергии либо включением в схему дросселя — катушки с индуктивным сопротивлением.

В старых конструкциях сварочных трансформаторов для выставления тока сварки использовался метод переключения числа витков в первичной или вторичной обмотке. Этот трудоемкий затратный способ изжил себя и в современных аппаратах он не применяется.

Принцип сварки с помощью трансформатора

Первоначально трансформатор настроен на выдачу максимальной мощности, которая указана в технической документации и на табличке корпуса. Затем для выставления рабочего тока дуги она снижается одним из следующих способов:

подключением индуктивного сопротивления во вторичную цепь. При этом увеличивается крутизна ВАХ и уменьшается амплитуда сварочного тока, как показано на картинке выше;

изменением состояния магнитопровода;

Способы регулирования сварочного тока вводом индуктивного сопротивления во вторичную цепь

Сварочные трансформаторы, работающие по этому принципу, бывают двух видов:

1. с плавной системой регулирования тока за счет постепенного изменения воздушного зазора внутри магнитотпровода индуктивности;

2. со ступенчатым переключением числа витков обмотки.

При первом способе магнитопровод индуктивности делается из двух частей: стационарной и подвижной, которая сдвигается от вращения рукоятки управления.

Принцип сварки с плавной регулировкой индуктивного сопротивления

При максимальном воздушном зазоре создается наибольшее магнитное сопротивление для электромагнитного потока и наименьшее индуктивное сопротивление, которое обеспечивает максимальное значение тока сварки.

Полное же приближение подвижной части магнитопровода к неподвижной снижает сварочный ток до минимально возможной величины.

Ступенчатое регулирование основано на использовании передвигающегося контакта для поэтапной коммутации определенного числа витков обмотки.

Принцип сварки со ступенчатой регулировкой индуктивного сопротивления

У этих индуктивностей магнитопровод делают целым, неразъемным, что немного упрощает общую конструкцию.

Способ регулирования тока на основе изменения геометрии магнитопровода сварочного трансформатора

Этот технический прием выполняется одним из методов:

1. перемещением секции из подвижных катушек на различное удаление от стационарно установленных обмоток;

2. регулированием положения магнитного шунта внутри магнитопровода.

В первом случае сварочный трансформатор создается с повышенным рассеиванием индуктивности за счет возможности изменения расстояния между стационарно закрепленными в районе нижнего ярма катушками первичной цепи и подвижной вторичной обмоткой.

Сварочный трансформатор с подвижной обмоткой

Она перемещается за счет ручного вращения рукоятки регулировочного вала, работающего по принципу ходового винта с гайкой. При этом положение силовой обмотки переносится простой кинематической схемой на механический указатель, который проградуирован в делениях сварочного тока. Его точность составляет порядка 7,5%. Для более качественных замеров во вторичную цепь встраивают трансформатор тока с амперметром.

При минимальном расстоянии между катушками создается наибольшая величина сварочного тока. Для его уменьшения необходимо отодвигать подвижную обмотку.

Подобные конструкции сварочных трансформаторов создают при работе большие радиопомехи. Поэтому в их электрическую схему включают емкостные фильтры, снижающие электромагнитные шумы.

Способ включения подвижного магнитного шунта

Один из вариантов исполнения магнитопровода такого трансформатора показан на картинке ниже.

Сварочный трансформатор с подвижным магнитным шунтом

Принцип его работы основан на шунтировании определенной части магнитного потока в сердечнике за счет включения регулировочного органа с ходовым винтом.

Читайте так же:
Трубогиб для теплиц своими руками

Сварочные трансформаторы, управляемые по описанным способам, выполняются с магнитопроводами из листов электротехнической стали и обмотками из медных или алюминиевых проводов с термостойкой изоляцией. Однако, с целью длительной работы они создаются с возможностью хорошего воздухообмена для отвода выделяемой теплоты в окружающую атмосферу, поэтому обладают большим весом и габаритами.

Во всех рассмотренных случаях сварочный ток, протекающий через электрод, имеет знакопеременную величину, снижающую равномерность и качество дуги.

Выпрямленный ток для сварки

Если после вторичной обмотки сварочного трансформатора подключить два встречно соединенных тиристора или один симистор, через управляющие электроды которых схемой управления регулировать фазу открытия каждого полупериода гармоники, то появляется возможность снижать максимальный ток силовой цепи до величины, необходимой для конкретных условий сварки.

Схема включения тиристоров в силовую цепь

Каждый тиристор пропускает только положительную полуволну тока от анода к катоду и блокирует прохождение его отрицательной половины. Встречное включение позволяет управлять обеими полуволнами.

Регулировочным органом в схеме управления задается промежуток времени t1, в течение которого тиристор еще закрыт и не пропускает свою полуволну. При подаче тока внутрь цепи управляющего электрода в момент времени t2 тиристор открывается и через него проходит часть положительной полуволны, помеченная знаком «+».

Когда синусоида переходит через нулевое значение, тиристор закрывается, он не будет пропускать через себя ток до тех пор, пока к его аноду не подойдет положительная полуволна и схема управления фазосдвигающим блоком не даст команду на управляющий электрод.

В момент времени t3 и T4 работает встречно включенный тиристор по уже описанному алгоритму. Таким образом, у сварочного трансформатора с помощью тиристорной схемы срезается часть энергии тока в периоды времени t1 и t3 (создается бестоковая пауза), а для сварки используются токи, протекающие в промежутки t2 и t4.

Также эти полупроводники можно устанавливать в первичную цепь, а не силовую. Это позволяет использовать тиристоры меньшей мощности. Но в этом случае трансформатор будет преобразовывать обрезанные части полуволн синусоиды, помеченные знаками «+» и «-».

Включение тиристоров в первичную схему

Наличие бестоковой паузы в периоды отсечки части гармоник тока является недостатком схемы, влияющим на качество горения дуги. Однако использование специальных электродов и некоторые другие меры позволяют успешно использовать тиристорную схему для сварки, которая нашла довольно широкое применение в конструкциях, называемых сварочными выпрямителями.

У маломощных однофазных сварочных выпрямителей встречается схема подключения моста , собранного из четырех диодов.

Схема включения диодного моста в силовую цепь

Она создает форму выпрямленного тока, который имеет вид непрерывно чередующихся положительных полуволн. У этой схемы сварочный ток не изменяет свое направление, а только колеблется по величине, создавая пульсации. Эта форма лучше поддерживает сварочную дугу, чем тиристорная.

В таких устройствах могут быть дополнительные обмотки, подключаемые к рабочим катушкам трансформатора для регулирования тока. Его величину определяют по амперметру, подключенному к выпрямленной цепи через шунт или синусоидальной — через трансформатор тока.

Мостовая схема Ларионова

Она предназначена для трехфазных систем и хорошо работает у сварочных выпрямителей.

Схема Ларионова

Включение диодов по схеме этого моста позволяет складывать на нагрузке вектора напряжений таким образом, что они создают итоговое напряжение U вып, которое характеризуется небольшими пульсациями и по закону Ома формирует на сварочном электроде ток дуги аналогичной формы. Он значительно приближен к идеальному виду постоянного тока.

Особенности использования сварочных выпрямителей

Выпрямленный ток в большинстве случаев позволяет:

надежнее зажигать дугу;

обеспечивает ее устойчивое горение;

создавать меньшее количество брызг расплавленных металлов, чем у сварочных трансформаторов.

Это расширяет возможности сварки, позволяет надежно соединять нержавеющие стальные сплавы и цветные металлы.

Инверторный ток для сварки

Сварочными инверторами называют устройства, которые осуществляют поэтапное преобразование электричества по следующему алгоритму:

1. промышленная электроэнергия 220 или 380 вольт видоизменяется выпрямителем;

2. возникающие технологические шумы сглаживаются встроенными фильтрами;

3. стабилизированная энергия инвертируется в ток высокой частоты (от 10 до 100 кГц);

4. высокочастотный трансформатор снижает напряжение до величины, необходимой для устойчивого зажигания дуги электрода (60 V);

5. высокочастотный выпрямитель преобразовывает электроэнергию в постоянный ток для сварки.

Схема сварочного инвертора

Каждый из пяти этапов работы инвертора происходит под автоматическим управлением специального транзисторного модуля серии IGBT в режиме обратной связи. Система управления, построенная на этом модуле, относится к самому сложному и дорогому элементу сварочного инвертора.

Форма выпрямленного тока, созданного для дуги инвертором, практически близка к идеальной прямой линии. Она позволяет выполнять многочисленные виды сварок различных металлов.

Благодаря микропроцессорному управлению технологических процессов, происходящих внутри инвертора, работа сварщика значительно облегчается введением аппаратных функций:

Читайте так же:
Проверка провода на обрыв мультиметром

горячего старта (режим Hot Start) за счет автоматического возрастания тока при начале сварки для облегчения запуска дуги;

анти-залипания (режим Anti Stick), когда при касании электродом свариваемых деталей величина сварочного тока снижается до значений, не вызывающих расплавление металла электрода и его прилипание;

форсирования дуги (режим Arc Force) при отделении больших капель расплавленного металла от электрода, когда сокращается длина дуги и появляется возможность его залипания.

Эти функции позволяют даже новичкам качественно выполнять сварные швы. Сварочные инверторные аппараты надежно работают при больших колебаниях входного напряжения сети.

Инверторные аппараты требуют бережного обращения и защиты от пыли, которая в случае оседания на электронных компонентах может нарушить их работу, привести к ухудшению теплосъема и перегреву конструкции.

При отрицательных температурах на платах модулей возможно появление конденсата. Он станет причиной поломок и неисправностей. Поэтому инверторы хранят в обогреваемых помещениях и не работают с ними при морозе или атмосферных осадках.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Каталог радиолюбительских схем

Предлагаемые для самостоятельного изготовления в домашних условиях конструкции малогабаритных сварочных аппаратов предназначены в основном для ручной дуговой сварки на переменном токе с питанием от стационарной электрической сети с трехфазным напряжением 380/220 В или однофазным напряжением 220 В, а также от маломощных передвижных электрогенерирующих установок.

Описываемые аппараты могут быть отнесены к устройствам быстрого реагирования в любой сфере хозяйственной деятельности, где сварочные работы имеют в целом непродолжительный, но неотложный или срочный характер.

Кроме того, с выпрямляющими переменный ток элементами малогабаритное сварочное устройство может использоваться для зарядки аккумуляторных батарей, а также для питания стартеров автомобилей при запуске их в зимний период.

Потребность в изготовлении универсальных малогабаритных сварочных аппаратов с широкими функциональными возможностями в домашних условиях продиктована нехваткой маломощных, простых, надежных и экономичных агрегатов, зарядных и пусковых устройств, крайне необходимых фермеру, индивидуальному застройщику, кооператору и вообще мастеровому человеку.

Однако, необходимо иметь в виду, что самостоятельное изготовление электроэнергетической техники требует знаний основ электротехники, Правил устройств электроустановок и Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок. Следует твердо усвоить, что электрическая сварка относится к работам небезопасным для здоровья, а порой и жизни человека.

Рассматриваемые ниже конструкции сварочных аппаратов получаются в результате усовершенствования уже готовых устройств, которое превращает их в изделия нового качества, пригодные к применению в сварочном режиме работы.

Принципиальные электрические схемы малогабаритных сварочных аппаратов, созданных на базе трехфазного трансформатора, представлены на рис. 1 и 2.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема малогабаритного сварочного аппарата (на базе трехфазного трансформатора) с питанием от трехфазной сети 380/220 В: 1 — магнитопровод трансформатора; 2,3, 4 — первичные обмотки; 5,6, 7 — вторичные обмотки; 8 — добавочная обмотка трансформатора; 9 — выносные конденсаторы; 10 — переключатель режимов сварки; 11 — контактный датчик температуры и звуковое сигнальное устройство; I, II — положения переключателя режимов сварки

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема малогабаритного сварочного аппарата (на базе трехфазного трансформатора) с питанием от однофазной сети 220 В: I — магнитопровод трансформатора; 2, 3,4 — первичные обмотки; 5,6,7 — вторичные обмотки; 8 — добавочная обмотка трансформатора; 9 — выносные конденсаторы; 10 — переключатель режимов сварки; 11 — контактный датчик температуры и звуковое сигнальное устройство; 12 — выпрямительный диод; I, II, III, IV — положения переключателя режимов сварки

В основе их конструкции — трехфазный трехстержневой трансформатор типа ТСА (ТСЗИ) напряжением 380/220/36 В и мощностью 1,6 или 2,5 кВА, применяемый для электроосвещения или питания электроинструмента пониженного напряжения, например, бетонных вибраторов.

На магнитопроводе первичные обмотки трансформатора (рис. 1) соединяются в «звезду» или в «треугольник» для подключения устройства соответственно к трехфазной сети 380 или 220 Б. Для питания аппарата от однофазной сети 220 6 две первичные обмотки крайних стержней магнитопроводов трансформатора (рис. 2) соединяются встречно-параллельно. При этом вторичные обмотки всегда имеют фиксированную схему соединений в разомкнутый треугольник с одной «вывернутой» обмоткой.

Добавочная обмотка, намотанная поверх всех уже имеющихся обмоток вокруг трехстержневого магнитопровода трансформатора, последовательно вводится в сварочный контур в качестве балластного сопротивления для ступенчатого изменения сварочного тока. Данные этой обмотки: 40. 50 витков провода АПР или АП-РТО сечением 4. 6 мм г.

В таком исполнении малогабаритный сварочный аппарат имеет две ступени регулирования сварочного тока: на I ступени возможна сварка электродами диаметром 4 мм в сильных электрических сетях и диаметром 3 мм в слабых электрических сетях; на II ступени — соответственно электродами диаметром 3 мм и 2 мм.

Читайте так же:
Обозначение контактора на однолинейной схеме

Принципиальная электрическая схема малогабаритного сварочного аппарата на базе однофазных трансформаторов приведена на рис. 3.

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема малогабаритного сварочного аппарата (на базе двух однофазных трансформаторов) с питанием от однофазной сети 220 Д; 1 — магнитопровод сдвоенного трансформатора; 2, 3 — первичные обмотки; 4, 5 — вторичные обмотки; 6 — добавочная обмотка среднего стержня сдвоенного трансформатора; 7 — выносные конденсаторы; 8 — переключатель режимов сварки; 9 — контактный датчик температуры и звуковое сигнальное устройство; I, II — положения переключателя режимов сварки

Основу конструкции составляют однофазные трансформаторы с 0-образными сердечниками магнитопроводов типа ОСО напряжением 220/36 В мощностью 0,4 кВА, применяемые для питания цепей управления и электроосвещения пониженного напряжения в схемах электрооборудования некоторых установок.

Два таких трансформатора стыкуются и скрепляются свободными сторонами сердечников магнитопровода так, что образуется один трехстержневой трансформатор с катушками на крайних стержнях.

После намотки на образовавшийся средний стержень добавочной обмотки конструкция превращается в малогабаритный сварочный аппарат, работающий от однофазной сети 220 8.

На общем магнитопроводе две первичные обмотки крайних стержней соединены встречно-параллельно для подключения устройства к однофазной сети 220 В; при этом вторичные обмотки крайних стержней соединены встречно-последовательно.

Добавочная обмотка среднего стержня последовательно вводится в сварочный контур в качестве балластного сопротивления для ступенчатого изменения сварочного тока. Характеристики этой обмотки: 40. 50 витков провода АПР или АПРТО сечением 2,5. 4 мм г.

Корпуса рассмотренных сварочных аппаратов изготавливаются из бетона с хорошей формуемостью специального приготовления, сухая смесь которого имеет следующий состав (по массе): песок мелкозернистый, очищенный промывкой 75% цемент марки 400 или 500 20% стекловата резаная длиною 5 . 10 мм 2,5% клей ПВА или водорастворимый латекс 2,5%

Минимальная толщина оболочки корпуса должна быть не менее 10 мм, Перед заливкой бетона в форму конструкция аппарата тщательно очищается от грязи и пыли и хорошо просушивается.

После отверждения бетона аппарат просушивается еще раз и пропитывается снаружи органическими мономерами: метилметакрилатом или стиролом (можно и кузбасслаком) с последующей термообработкой в течение нескольких часов при температуре 70.»80° С. В результате мономер полимеризуется в порах бетонной оболочки, образуя упрочненный водонепроницаемый поверхностный слой, который защищает устройство от воздействия окружающей среды.

Такие малогабаритные сварочные аппараты работают на пределе своей мощности, что допустимо лишь при повторно-кратковременном режиме их включения. Поэтому для контроля за температурой активных частей устройства предусматривается термическая защита, состоящая из контактного датчика температуры с выходом на звуковой и световой индикатор. Если же она отсутствует, то температуру активных частей устройства контролируют наощупь, не допуская их чрезмерного нагрева.

В полевых условиях малогабаритные сварочные аппараты хорошо работают от маломощных передвижных электрогенерирующих установок (например, от бензоэлектрических агрегатов мощностью 4 и 2 кВт) В этом случае при максимальных сварочных токах в сварочный контур вводят выносные конденсаторы переменного тока, которые обеспечивают совместимость малогабаритных сварочных аппаратов в предельных режимах с маломощными передвижными электрогенерирующими установками и создают эффект концентрации энергии в сварочной дуге.

Для этой цели применяют неполярные пусковые алюминиевые оксидно-электролитические конденсаторы типа К50-19 емкостью 750 мкФ на напряжении 80 В (обязательно погружаемые при эксплуатации в масло).

Конденсаторы для получения требуемой емкости включаются параллельно друг другу. В сварочных аппаратах на базе трехфазного трансформатора используются по три таких конденсатора; на базе двух однофазных трансформаторов — два конденсатора.

Для мастеров, занимающихся сваркой тонколистового металла, необходимо указать на весьма эффективный способ образования малоамперной сварочной дуги в малогабаритном сварочном аппарате (на базе трехфазного трансформатора) при подключении его к однофазной сети 220 В. При сварке на переменном токе первичная обмотка среднего стержня трансформатора вводится последовательно в сварочный контур в качестве балластного сопротивления совместно с параллельно включенным этой обмотке выпрямительным диодом на 10 А, а при сварке на постоянном токе — через выпрямительный мост 4×10 А.

Во время эксплуатации малогабаритных сварочных аппаратов необходимо тщательно следить за надежностью контактных соединений.

Выбор электродов для сварки — достаточно ответственная задача. Однозначных рекомендаций на этот счет дать, однако, невозможно, так как тип и марка электродов зависят от рода сварочного тока, материала свариваемых изделий, положения сварочного шва и других факторов, поэтому в каждом конкретном случае следует руководствоваться рекомендациями справочной литературы.

Читайте так же:
Сопромат расчет балки на прочность

В заключение приведем основные технические характеристики рассмотренных малогабаритных сварочных аппаратов.
Сварочные аппараты (на базе трехфазного трансформатора):

номинальная мощность, кВА -1,6
максимальная мощность в повторно-кратковременном режиме работы аппаратов, кВА — 6,4
напряжение питания, В:
трехфазное — 380
трехфазное — 220
однофазное — 220
число ступеней регулирования сварочного тока — 2
пределы регулирования сварочного тока, А — 40-80-120
масса, кг — 25
габаритные размеры, мм — 175 х 325 х 250

Сварочный аппарат (на базе двух однофазных трасформаторов):
номинальная мощность, кВА — 0,8
максимальная мощность в повторно-кратковременном режиме работы устройства, кВА — 3,2
напряжение питания, В
однофазное — 220
число ступеней регулирования сварочного тока — 2
пределы регулирования сварочного тока, А — 60-90
масса, кг — 12,5
габаритные размеры, мм — 125 х 250 х 175

Рассмотренные конструкции просты в изготовлении, что позволяет обеспечить домашних мастеров недорогим и эффективным сварочным устройством с возможностью его дальнейшего совершенствования.

Без сомнения, эти конструкции не лишены недостатков. Прежде всего это связано с низким качеством магнитопроводов обмоток исходных трансформаторов, однако, с этим можно смириться, поскольку аппараты по данным автора работоспособны, просты и надежны в эксплуатации, а также сравнительно недороги в изготовлении.

СВАРОЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Современные заводы, как правило, снабжаются переменным трёхфазным током. Поэтому представляется естественным произ­водить сварку непосредственно переменным током, не преобразуя его предварительно в постоянный ток. Против переменного тока в дуге выдвигались следующие основные возражения: мгновенные значения переменного тока периодически проходят через нуль 100 раз в секунду, поэтому дуга переменного тока будет недоста­точно устойчива. В дуге постоянного тока можно менять распреде­ление тепла, меняя полярность; при переменном токе эта возмож­ность теряется.

Многолетний опыт показал, что при современных электродах с хорошей обмазкой устойчивость дуги вполне достаточна как при постоянном, так и при переменном токах. Разница в устойчивости дуги для постоянного и переменного токов становится почти не­ощутимой и возможный некоторый недостаток устойчивости дуги переменного тока может быть всегда скомпенсирован, например, за счёт некоторого повышения напряжения холостого хода свароч­ного трансформатора. Что касается распределения тепла между электродами, то опыт показывает, что для большинства случаев распределение тепла в сварочной дуге переменного тока вполне удовлетворяет требованиям сварочной техники и даёт возможность получить безупречные результаты сварки.

В свою очередь, переменный ток имеет некоторые специфические преимущества перед постоянным током, например, можно отметить практически полное отсутствие магнитного дутья при сварке на пе­ременном токе, в то время как при постоянном токе магнитное дутьё часто заметно мешает работе.

Сварочные трансформаторы просты по устройству, дёшевы, почти не требуют обслуживания и занимают малые площади. Они портативны, обладают малыми размерами и весом, имеют высокий к, п. д., а отсюда и незначительный расход электроэнергии, почти )В два раза меньший по сравнению с агрегатами постоянного тока, к. п. д. сварочных трансформаторов достигает 80—85%, расход электроэнергии равен 3,5—4,25 кет-час на 1 кг наплавленного металла.

СВАРОЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Для получения необходимой падающей характеристики на элек­тродах дуги, необходимо’ включить последовательно с дугой в сва­рочную цепь достаточное сопротивление. По экономическим сооб­ражениям это сопротивление должно быть по возможности чисто индуктивным с минимальной активной составляющей. Таким об­разом, задача получения необ­ходимой падающей характери­стики сводится к увеличению индуктивного сопротивления в цепи трансформатора. Лучшие результаты получаются при увеличении индуктивности вто­ричной цепи трансформатора, что и применяется на практике.

Фиг. 14. Схемы сварочных трансформато­ров.

Увеличение индуктивности вторичной цепи трансформато­ра может быть получено вклю­чением последовательно с ду­гой индуктивного сопротивле­ния дроссельной катушки, кон­структивно отдельной от транс­форматора. В разновидности системы дроссельная катушка может быть объединена кон­структивно в одно целое с трансформатором. . Соответ­ствующим конструированием трансформатора индуктивность вторичной цепи трансформато­ра может быть настолько по­вышена, что необходимость в отдельной дроссельной катушке отпадает, и необходимая падающая характеристика получается за счёт индуктивности самого трансформатора. Таким образом, полу­чается три следующие основные системы сварочных трансформаторов:

1) с отдельной дроссельной катушкой во вторичной цепи;

2) с дроссельной катушкой во вторичной цепи, конструктивно объединённой в одно целое с трансформатором;

3) с увеличенной индуктивностью без дроссельной катушки.

в нашей промышленности. Видоизменения основных схем и объеди­нение элементов отдельных схем образуют громадное количество» возможных систем и конструкций сварочных трансформаторов.

Сварочные трансформаторы изготовляются обычно однофаз­ными, сухими, с естественным воздушным охлаждением. Примером

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector