Устройство и назначение сварочного трансформатора. Устройство сварочного трансформатора
Устройство сварочного трансформатора
Электродуговая сварка с применением переменного тока осуществляется сварочными трансформаторами. Эти устройства широко применяются на производстве, в строительстве и других отраслях. Для того, чтобы правильно эксплуатировать аппаратуру и получать максимальный эффект, необходимо знать общее устройство сварочного трансформатора. Прежде всего, это связано с регулировками, которые производятся в процессе работы.
Как устроен сварочный трансформатор
В конструкцию сварочного трансформатора входит несколько основных элементов. Одной из основных частей является магнитопровод, представляющий собой стальной сердечник из пластин с двумя изолированными обмотками. Подключение первичной обмотки осуществляется к сети, напряжением 220 или 380 вольт. Один конец вторичной обмотки подключается к держателю электрода, а второй конец соединяется со свариваемой деталью.
Параметры сварочного тока определяются воздушным зазором между подвижным элементом вторичной обмотки и первичной обмоткой. Если изменяется ток, то изменяется и воздушный зазор. При увеличении зазора, увеличивается и значение сварочного тока. Регулировки могут осуществляться в диапазоне 60-400 ампер. На всех аппаратах установлена защита от возможных коротких замыканий.
Виды сварочных трансформаторов
Отличительной чертой трансформатора является форма сердечника. Она разделяется на стержневой и броневой типы. В первом случае, сварочные трансформаторы обладают более высоким коэффициентом полезного действия, а плотность тока в обмотках имеет более высокое значение. Поэтому, большинство аппаратуры представляет собой стержневой тип.
Конструкция обмоток предполагает цилиндрический и дисковый варианты. В цилиндрической конструкции одна обмотка наматывается поверх другой. В этом случае, происходит сцепление магнитного потока первичной обмотки с вторичной обмоткой. Данные аппараты непригодны для ручной сварки и требуют дополнительных элементов, усложняющих общую конструкцию.
Устройство сварочного трансформатора с дисковыми обмотками предполагает разделение первичной и вторичной обмоток между собой. В этом случае, магнитный поток не связывает между собой эти обмотки. Как правило, сварочный ток регулируется путем изменения расстояния между первичной и вторичной обмоткой. В связи с этим, в трансформаторах заранее предусматриваются фиксированные значения сварочного тока.
electric-220.ru
Принцип работы сварочного трансформатора
Большинство сварочных работ выполняется с применением понижающих сварочных трансформаторов. Это устройство, прежде всего, насыщает дугу необходимым количеством переменного тока. Поэтому, принцип работы сварочного трансформатора тесно связан с условиями, при которых осуществляется качественная сварка деталей. Для того, чтобы в полном объеме выполнять сварочные функции, кроме трансформатора, в конструкцию аппаратуры входит ряд дополнительных приборов. Именно они обеспечивают стабильность и качество электрической дуги между деталями и электродом.
Устройство сварочного трансформатора
Конструкция сварочного трансформатора состоит из силового трансформатора и устройства для регулировки сварочного тока. Для того, чтобы повысить основные параметры дуги, могут использоваться различные дополнительные устройства. Сюда же входят переключатели, клеммы, провода. Комфорт и удобство обеспечиваются внешними рукоятками, позволяющими легко перемещать аппарат.
Чтобы сварочный процесс протекал нормально, фазы тока и напряжения должны иметь большой сдвиг. Тем самым, обеспечивается устойчивое зажигание электрической дуги переменного тока. При нагрузках в рабочем режиме, потребляемая мощность сварочного трансформатора значительно возрастает. Уменьшить потери магнитного поля можно путем различных регулировок, управляющих его рассеиванием.
Принцип действия сварочного трансформатора
В основе работы сварочной аппаратуры данного типа лежит максимальная отдача мощности. Вся конструкция рассчитана на высокое значение напряжения при бытовой или промышленной сварке. Тем не менее, все трансформаторы отличаются между собой, как по внешним параметрам, так и по способу регулировки сварочных режимов.
При этом, должно обеспечиваться стабильное сварочное напряжение с необходимым значением. Ровное и постоянное горение дуги обеспечивается путем изменения напряжения.
Одним из принципов работы аппаратуры является уменьшение стандартного напряжения электрической сети до режима холостого хода, при котором трансформатор поддерживает рабочее напряжение дуги. Как правило, это значение составляет от 60 до 80 вольт. Именно дуга позволяет уменьшить напряжение до определенного значения, позволяющего выполнять сварочные работы.
Постоянство напряжения напрямую влияет на качество дуги. Если на входе в трансформатор образуются скачки напряжения, сварочная дуга может прерваться. Для сглаживания таких скачков используются специальные регуляторы или конденсаторы с большой емкостью, играющие роль фильтров.
electric-220.ru
Устройство сварочного трансформатора
Сварочные трансформаторы используются для электродуговой сварки переменным током. Сварочными устройствами постоянного тока называются преобразователями, выпрямителями
 |
- Т - трансформатор сварочный;
- Д - дуговая электросварка;
- М - механизм регулирования тока сварки;
- 31 - максимальное значение сварочного тока 310 А;
- 6 - номер модели трансформатора.
- Поз. 1 – первичная обмотка трансформатора из изолированного провода.
- Поз. 2 – вторичная обмотка не изолирована, с воздушными каналами для лучшего режима охлаждения.
- Поз. 3 – подвижная составляющая магнитопровода.
- Поз. 4 – система подвеса трансформатора в корпусе агрегата.
- Поз. 5 – система управления воздушным зазором.
- Поз.6 – ходовой винт управления воздушным зазором.
- Поз. 7 – рукоятка привода управляющего винта.
industrika.ru
Устройство сварочного трансформатора | Сварка металлов
Сварочный трансформатор преобразует переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты и служит для питания сварочной дуги. Трансформатор имеет стальной сердечник (магнитопровод) и две изолированные обмотки. Обмотка, подключенная к сети, называется первичной, а обмотка, подключенная к электрододержателю и свариваемому изделию — вторичной. Для надежного зажигания дуги вторичное напряжение сварочных трансформаторов должно быть не менее 60 — 65 В; напряжение дуги при ручной сварке обычно не превышает 20—30 В.
Рис. 18. Сварочный трансформатор ТД-401У2: а — общий вид, б — вид без кожуха, в — электрическая схема
Трансформатор ТД-401У2
Одним из наиболее распространенных источников переменного тока является сварочный трансформатор типа ТД-401У2 (рис. 18). Расшифровка условного обозначения: Т — трансформатор, Д — дуговой, 4 — условное обозначение номинального сварочного тока, 01 — регистрационный номер, У2 — климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150 — 69. В нижней части сердечника 1 находится первичная обмотка 3, состоящая из двух катушек, расположенных на двух стержнях. Катушки первичной обмотки закреплены неподвижно. Вторичная обмотка 2, также состоящая из двух катушек, расположена на значительном расстоянии от первичной. Катушки как первичной, так и вторичной обмоток соединены параллельно. Вторичная обмотка — подвижная и может перемешаться по сердечнику с помощью винта 4 и рукоятки 5, находящейся на крышке кожуха трансформатора.
Регулировка тока
Сварочный ток регулируют изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. При вращении рукоятки 5 по часовой стрелке вторичная обмотка приближается к первичной, магнитный поток рассеяния и индуктивное сопротивление уменьшаются, сварочный ток возрастает. При, вращении рукоятки против часовой стрелки вторичная обмотка удаляется от первичной, магнитный поток рассеяния растет (индуктивное сопротивление увеличивается) и сварочный ток уменьшается. Пределы регулирования сварочного тока 65 — 460 А. Последовательное соединение катушек первичной и вторичной обмоток позволяет получать малые сварочные токи с пределами регулирования 40—180 А.
Диапазоны тока переключают выведенной на крышку рукояткой. Однотипными являются трансформаторы ТД-307У2, ТД-503У2 и другие серии ТД.
www.svarkametallov.ru
Сварочный трансформатор его виды, устройство и нюансы работы
Сварочный трансформатор представляет собой несложный, но весьма эффективный агрегат для выполнения сварки металлических конструкций. Чаще всего такая техника используется, если нет жестких требований к уровню качества соединительного шва. Долгое время сварочный трансформатор был популярен за неимением более совершенного по конструкции и производительного устройства. Однако даже с появлением таковых (сварочные аппараты инверторного типа) источники переменного тока применяются и сегодня.
Подробнее о назначении
Размягчение металла происходит при высоких температурах, а каждый из видов материалов имеет собственный порог, при котором начинается процесс плавления. Чтобы соединить металлические детали, необходимо использовать источник переменного тока, продуцирующий довольно большие его значения. Как раз для этой цели используется сварочный трансформатор, который понижает сетевое напряжение и повышает ток.
Смотрим видео, устройство и принцип работы сварочного агрегата:
Именно эти свойства позволяют расплавлять металл до нужного состояния, чтобы в результате получилась надежная конструкция. Сварочный трансформатор – всегда основной узел в такой технике, как источник переменного тока. Главные направления, в которых используются подобные агрегаты: аргонодуговая или ручная сварка и автоматизированный процесс с применением флюса.
Статические характеристики устройства
В разных случаях, когда конструкция такого аппарата, как сварочный однофазный трансформатор, отличается, создаются требуемые статические характеристики для работы с материалом определенного рода и толщины.
Статические характеристики устройства
На форму кривой влияет непосредственно вид используемых во время работы электродов, особенности процесса (механизированный или ручной), а также среда (защитный газ, использование открытой электрической дуги или флюс).
Разновидности и конструктивные особенности
Классифицируется сварочный разнотипный трансформатор по различным конструктивным особенностям.
Схема устройство трансформатора
В первую очередь следует сказать, что существуют отличия в конструкции таких агрегатов по роду процесса сварки:
- Агрегаты, используемые для ручной сварки;
- Исполнения техники, которые подразумевают использование флюса, при этом весь процесс полностью механизирован.
Но сварочный разнотипный трансформатор дополнительно подразделяется на группы еще и по фазовому регулированию:
- Аппараты с такими элементами конструкции, как дроссель насыщения или он же, но только с воздушным зазором, характеризуются нормальным уровнем магнитного рассеяния.
- Сварочный разнотипный трансформатор, конструкция которого предусматривает наличие разных по исполнению обмоток, а также импульсивный стабилизирующий элемент или конденсатор, характеризуется амплитудным регулированием с повышенным уровнем магнитного рассеяния.
- Сварочный тиристорный трансформатор также допускает вероятность использования импульсного стабилизирующего элемента.
Основной узел конструкции – сердечник с обмотками: первичной и вторичной. Сетевой переменный ток намагничивает сердечник, куда он переходит по первичной обмотке. В результате создается магнитный поток, который направлен в сторону вторичной обмотки, где индуцируется переменный ток.
Сварочный разнотипный трансформатор может иметь более сложную конструкцию, что напрямую повлияет на возможность регулирования значений электрических составляющих. От числа витков магнитопровода будет зависеть величина основных параметров.
Классификация трансформаторов
Например, чем меньше витков на вторичной обмотке сердечника, тем меньше будет значение напряжения. Сварочные трансформаторы ТДМ имеют по две первичные и вторичны обмотки. Процесс регулирования рабочего тока происходит посредством магнитного рассеяния.
Достоинства и недостатки
Каждый из видов подобной техники имеет свои плюсы и минусы, на что могут влиять конструктивные особенности устройства. Но все они имеют ряд общих достоинств, среди которых:
- Сравнительная простота механизма, а, соответственно, и эксплуатации;
- Высокое качество сварного соединения, вне зависимости от того, используются ли сварочные трансформаторы типа ТДМ или другое исполнение аппарата;
- Практически повсеместное использование;
- Отсутствие жестких требований к результату, так как чаще подобная техника применяется для соединения элементов неответственных конструкций;
- Нет необходимости использовать газовые баллоны.
Однако сварочные трансформаторы ТДМ и прочие исполнения подобной техники имеют несколько основных недостатков. Например, довольно крупные габариты, что порой затрудняет работу. И, опять же, вопрос качества сварного шва.
Смотрим видео, сравниваем трансформатор с инвертором:
Речь идет не о прочности, а о том, что для получения соединения, подпадающего под определенные требования, недостаточно использовать сварочные трансформаторы типа ТДМ или другой аналог. Но все же возможность такой техники работать с материалами разных видов (цветные металлы, разного рода сталь), а также довольно широкий выбор устройств с разным уровнем производительности в некоторых случаях перекрывает собой минусы.
Постоянная составляющая тока
В первую очередь стоит отметить, что данная величина негативно влияет на рабочий процесс, то есть на сварку. Объясняется это тем, что постоянная составляющая тока способствует формированию устойчивого постоянного магнитного поля, что в свою очередь влияет на рост намагничивающего поля. В результате отмечается, что сварочный трансформатор типа ТДМ или другое исполнение отдает меньшую мощность, чем мог бы, а это напрямую влияет на рабочий процесс.
Возникновение такого явления обусловлено сильным различием между физическими свойствами свариваемого металла и электрода, например, если это алюминиевый сплав в первом случае и вольфрам – во втором. Результатом может быть изменение напряжения дуги в разных полупериодах, что приводит к появлению постоянной составляющей тока. Во избежание негативных последствий, необходимо, чтобы в рабочую цепь была подключена конденсаторная батарея.
Коэффициент компенсации реактивной мощности
Обычно коэффициент мощности у таких агрегатов небольших значений. Для того чтобы трансформатор разнотипный для сварочного аппарата имел больший коэффициент мощности, необходимо подключить косинусный конденсатор в рабочую цепь. Это делается на участке с первичной обмоткой. Для определения числового значения коэффициента мощности используется формула:
определения числового значения коэффициента мощности
где Р1Н – величина, именуемая активной мощностью аппарата, под нагрузкой;
P0 – этот же параметр, но при включении режима холостого хода;
Q1X – величина, которая называется реактивной мощностью, под нагрузкой до подключения косинусного конденсатора;
Q1X0 – этот же параметр до подключения конденсатора, но при включении режима холостого хода;
QC – непосредственно мощность самого конденсатора.
Требования, предъявляемые к агрегатам
Сварочные разнотипные трансформаторы типа ТДМ и прочие исполнения должны соответствовать определенным требованиям.
Трансформаторы типа ТДМ
В числе основных из них:
- Статическая характеристика должна в обязательном порядке быть ниспадающей;
- Для обеспечения возможности вторичного и последующего образования дуги поддерживается напряжение холостого хода на вторичной обмотке определенных значений;
- Для работы необходимо обеспечить возможность регулировки рабочего тока.
Во время работы все основные режимы постоянно меняются: холостой ход, подача нагрузки, короткое замыкание. Эта особенность характеризует практически все источники питания.
Таким образом, для реализации поставленной задачи при определенных условиях необходимо использовать наиболее подходящий для этого сварочный разнотипный трансформатор, цена которого может варьироваться. Чтобы избежать негативных факторов, влияющих на эффективность работы и качество шва, следует подключать к действующей цепи дополнительные элементы, например, конденсаторную батарею для снижения риска образования постоянной составляющей тока. Важно также иметь возможность изменять значение рабочего тока, что позволит воздействовать на соединяемые элементы с определенной силой тока.
generatorvolt.ru
Устройство сварочного трансформатора - Сведения о сварке
Устройство сварочного трансформатора Категория:
Сведения о сварке
Устройство сварочного трансформатора Сварочный трансформатор преобразует переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты и служит для питания сварочной дуги. Трансформатор имеет стальной сердечник (магнитопровод) и две изолированные обмотки. Обмотка, подключенная к сети, называется первичной, а обмотка, подключенная к электрододержателю и свариваемому изделию,— вторичной. Для надежного зажигания дуги вторичное напряжение сварочных трансформаторов должно быть не менее 60—65 В; напряжение дуги при ручной сварке обычно не превышает 20—30 В.
Рис. 1. Сварочный трансформатор ТСК-500: а — вид без кожуха, б — схема регулирования сварочного тока, в — электрическая схема
Одним из наиболее распространенных источников питания переменного тока является сварочный трансформатор ТСК-500 (рис.1). В нижней части сердечника находится первичная обмотка, состоящая из двух катушек, расположенных на двух стержнях. Катушки первичной обмотки закреплены неподвижно. Вторичная обмотка, также состоящая из двух катушек, расположена на значительном расстоянии от первичной. Катушки как первичной, так и вторичной обмоток соединены параллельно. Вторичная обмотка— подвижная и может перемещаться по сердечнику при помощи винта, с которым она связана, и рукоятки, находящейся на крышке кожуха трансформатора.
Регулирование сварочного тока производится изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. При вращении рукоятки 6 по часовой стрелке вторичная обмотка приближается к первичной, магнитный поток рассеяния и индуктивное сопротивление уменьшаются, сварочный ток возрастает. При вращении рукоятки против часовой стрелки вторичная обмотка удаляется от первичной, магнитный поток рассеяния растет (индуктивное сопротивление увеличивается) и сварочный ток уменьшается. Пределы регулирования сварочного тока— 165—650 А.
Для приближенной установки силы сварочного тока на верхней крышке кожуха расположена шкала с делениями. Более точно сила тока определяется по амперметру.
Сварочный трансформатор ТСК-500 в отличие от ТС-500 имеет в первичной цепи конденсатор 4 большой мощности. Конденсатор включается параллельно первичной обмотке и предназначен для повышения коэффициента мощности (косинуса «фи»).
Однотипными, но меньшей мощности, являются трансформаторы ТС-300 и ТСК-300. Трансформаторы ТД-500 и ТД-300 работают по такому же принципу, но для переключения обмоток с параллельного на последовательное соединение снабжены переключателями барабанного типа.
Читать далее:
Устройство сварочного выпрямителя
Статьи по теме:
pereosnastka.ru
Устройство и назначение сварочного трансформатора. — КиберПедия
Оборудование и классификация сварочного поста электросварщика.
Задача. Подобрать основные параметры сварки для металла толщиной 8 мм. Сварка в нижнем положении.
Ответы
Вопрос 1. Устройство и назначение сварочного трансформатора.
Для дуговой сварки используют как переменный, так и постоянный сварочный ток. В качестве источника переменного сварочного тока применяют сварочные трансформаторы, а постоянного - сварочные выпрямители и сварочные преобразователи.Источник питания сварочной дуги – сварочный трансформатор - обозначается следующим образом: Например:ТДМ-317, где:Т - трансформатор;Д - для дуговой сварки;М - механическое регулирование;31 - номинальный ток 310 А;7 - модель.Сварочный трансформатор служит для понижения напряжения сети с 220 или 380 В до безопасного, но достаточного для легкого зажигания и устойчивого горения электрической дуги (не более 80 В), а также для регулировки силы сварочного тока.Трансформатор имеет стальной сердечник (магнитопровод) и две изолированные обмотки. Обмотка, подключенная к сети, называется первичной, а обмотка, подключенная к электрододержателю и свариваемому изделию, - вторичной. Для надежного зажигания дуги вторичное напряжение сварочных трансформаторов должно быть не менее 60-65 В; напряжение при ручной сварке обычно не превышает 20-30 В.В нижней части сердечника находится первичная обмотка, состоящая из двух катушек, расположенных на двух стержнях. Катушки первичной обмотки закреплены неподвижно. Вторичная обмотка, также состоящая из двух катушек, расположена на значительном расстоянии от первичной. Катушки как первичной, так и вторичной обмоток соединены параллельно. Вторичная обмотка - подвижная и может перемещаться по сердечнику при помощи винта, с которым она связана, и рукоятки, находящейся на крышке кожуха трансформатора.Регулирование сварочного тока производится изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. При вращении рукоятки по часовой стрелке вторичная обмотка приближается к первичной, сварочный ток возрастает. При вращении рукоятки против часовой стрелки вторичная обмотка удаляется от первичной, и сварочный ток уменьшается.
Так же в трансформаторе есть амперметр- показывающий силу тока и вольтметр- показывающий напряжение в сети.
2.Сварочным постом называют рабочее место сварщика, оборудованное соответствующей аппаратурой и приспособлениями.Организация рабочего места электросварщика.Сварочные посты в зависимости от рода применяемого тока и типа источника питания дуги делятся на следующее виды:• постоянного тока с питанием от однопостового или многопостового сварочного преобразователя или сварочного выпрямителя;• переменного тока с питанием от сварочного трансформатора.Сварочные посты по месту расположения могут быть стационарные и передвижные.Стационарные посты представляют собой открытые сверху кабины для сварки изделий небольших размеров. Каркас кабины металлический. Стены окрашены в светлые тона огнестойкой краской. Окраска стен в темные тона не рекомендуется, так как она плохо поглощает ультрафиолетовые лучи сварочной дуги. Высота сварочного стола 500-600 мм; крышка стола площадью 1 м2, которую изготавливают из листовой стали толщиной около 25 мм. К нижней части крышки или ножки стола приваривают стальной болт, служащий для крепления токопроводящего кабеля от источника тока и для заземления. У стола сбоку имеется два кармана для электродов разных марок. Под ногами у сварщика должен находиться резиновый коврик.Передвижной пост применяется в случаях сварки изделия крупных форм и необходимости проведения сварки в нестандартных условиях.Сварочный пост комплектуется: • источником питания;• электрододержателем;• сварочными проводами;• зажимами для токопроводящего провода;• сварочным щитком с защитными светофильтрами;• различными зачистными и мерительными инструментами.-Кабели и сварочные провода. Применять провод длиной более 30 м не рекомендуется, так как это вызывает значительное падение напряжения в сварочной цепи.Токоподводящий провод соединяется с изделием через специальные зажимы. Сварщики обеспечиваются средствами личной защиты, спецодеждой.Одежда сварщика изготавливается из различных тканей, которые должны удовлетворять двум основным требованиям:• наружная поверхность одежды должна быть огнестойкой и термостойкой;• внутренняя (изнаночная) поверхность одежды должна быть влагопоглощающей.Исходя из этих требований одежду для сварщиков - куртку и брюки - шьют из брезента, сукна, замши; иногда ткани комбинируют.При выполнении сварочных работ сварщик пользуется традиционным инструментом: металлической щеткой для зачистки кромок и удаления шлака; молотком-шлакоотделителем для удаления шлаковой корки; зубилом; рулеткой металлической, угольником, чертилкой.
3.Задача. Подобрать основные параметры сварки для металла толщиной 8 мм. Сварка в нижнем положении.Выбор диаметра электрода.Диаметр выбирают по толщине свариваемого металла. В данном случае необходимы электроды двух диаметров, так как шов многослойный.Для выполнения корневого шва выбирают электрод диаметром 2 мм, а последующие слои выполняют электродами 4 мм.Силу тока рассчитывают по формулеI=(20+6Dэл)Dэл.Для Ø 2 мм I=(20+6Dэл)Dэл=(20+6∙2)∙2=64 А.Для Ø 4 мм I=(20+6Dэл)Dэл=(20+6∙4)∙4=176 А.Принимают переменный ток.Для зажигания дугового разряда нужно иметь от источника питания напряжение 30-60 В, а для горения - 20-40 В.
Билет № 5
cyberpedia.su
