К = 35/45 = 0.77 витка на 1 вольт.

Далее рассчитываем сколько нужно витков для первичной и вторичной обмоток.

Здесь у нас два пути расчета:

1. если нам нужен трансформатор с единой первичной обмоткой, то есть мы не собираемся регулировать ток по первичной обмотке ступенями.
2. если мы собираемся регулировать ток по первичной обмотке и нам нужно рассчитать ступени регулирования.

Регулировка ступенями по вторичной обмотке трансформатора экономически не выгодна, требует дорогостоящих коммутирующих элементов, также требует увеличение длины провода вторичной обмотки, тем самым утяжеляя конструкцию и поэтому здесь не рассматривается.

1. Рассчитаем количество витков для первичной и вторичной обмотки в варианте без регулирования по первичной обмотке ступенями.

Рассчитаем количество витков первичной обмотки по формуле:

W1 = U1*K

Где:
W1 - количество витков первичной обмотки.  
U1 - напряжение первичной обмотки в вольтах.
K - количество витков на вольт.

W1 = 220*0.77 = 170 витков.

Далее..

Примем максимальное напряжение вторичной обмотки равным U2 = 35 вольт

Рассчитаем количество витков вторичной обмотки по формуле:

W2 = U2*K

Где:
W2 - количество витков вторичной обмотки.
U2 - напряжение вторичной обмотки в вольтах.
K - количество витков на вольт.

W2=35*0.77=27 витков

Далее рассчитываем площадь сечения провода первичной и вторичной обмоток. Для этого нам нужно знать, какой максимальный ток течет в данной обмотке.

Для этого мы воспользуемся формулой:

Для первичной обмотки.

I первич_max = P габаритн/U первич

Где:
I первич_max - максимальный ток первичной обмотки.
P габаритн - габаритная мощность трансформатора.
U первич - напряжение сети.

I первич_max = 6840/220 = 31 А

Для вторичной обмотки:

Сразу хочу сказать, что я не теоретик, но попытаюсь объяснить формирование величины сварочного тока в трансформаторе, как понимаю это я.

Напряжение дуги для сварки проволокой в среде углекислого газа равно:

Uд = 14+0.05*Iсв

Где:
Uд - напряжение дуги.
Iсв - ток сварки.

Выводим формулу тока вторички при конкретном напряжении дуги:

Iсв = (Uд – 14)/0.05

Далее рассчитаем для полуавтомата.

1. Принимаем напряжение дуги 25 вольт, получаем требуемую мощность трансформатора:

Iвторич = (25-14)/0.05 = 220 ампер

220*25 = 5500 вт.… Но у нас габаритная мощность трансформатора больше.

Считаем дальше..

2. Принимаем напряжение дуги равным 26 вольт, получаем требуемую мощность трансформатора:

Iвторич = (26-14)/0.05 = 240 ампер

240*26 = 6240 вт… Почти рядом.

Считаем дальше..

3. Принимаем напряжение дуги равным 27 вольт, получаем требуемую мощность трансформатора:

Iвторич = (27-14)/0.05 = 260 ампер.

260*27 = 7020вт. .. Требуемая габаритная мощность выше чем имеющаяся, это говорит о том, что при данном напряжении дуги не будет тока 260 ампер, так как не хватает габаритной мощности трансформатора.

Из выше перечислительных расчетов, можно сделать вывод, что при напряжении дуги в 26 вольт обеспечивается максимальный ток в 240 ампер при данной габаритной мощности трансформатора и именно этот ток вторички мы примем за максимальный:

Iвторич max = 240 ампер.

Для расчета максимального сварочного тока для сварки электродом, рассчитываем так же, только по другой формуле..

Uд = 20+0.04*Iсв

Где:
Uд - напряжение дуги.
Iсв - ток сварки.

Выводим формулу тока вторички при конкретном напряжении дуги:

Iсв = (Uд – 20)/0.04 (считать не будем, я думаю понятно).

Далее…

Из справочных материалов нам известно, что плотность тока в меди равна 5 ампер на мм.кв, в алюминии 2 ампера на мм. кв.

Исходя из этих данных можно рассчитать площадь сечения обмоток трансформатора.

Сечения проводов для продолжительной работы трансформатора ПН = 80% и выше:

Для меди:

S первич медь = 31/5 = 6.2 мм.кв

S вторичн медь = 250/5 = 50 мм.кв.

Для алюминия:

S первич алюмин = 31/2 = 16 мм.кв.

S вторичн алюмин = 250/2 = 125 мм.кв.

Итак мы имеем трансформатор с габаритной мощностью 6840 ватт. Сетевое напряжение 220 вольт. Напряжение вторичной обмотки 35 вольт.

Первичная обмотка содержит 170 витков провода площадью 6.2 мм.кв из меди или 16 мм.кв. из алюминия.

Вторичная обмотка содержит 27 витков провода площадью 50 мм.кв. из меди или 125 мм.кв. из алюминия.

Для ПН = 40% сечения первички и вторички можно уменьшить в 2 раза.

Для ПН = 20% сечения первички и вторички можно уменьшить в 3 раза.

Например ПН = 20% – это значит, что если взять за 100% 1 час работы трансформатора под нагрузкой, то 12 минут варим 48 минут отдыхаем, иначе трансформатор перегреется и перегорит (этот режим больше всего годится для не больших домашних дел).

ПН – продолжительность нагрузки.

ПВ – продолжительность включения.

ПР – продолжительность работы.

Все эти термины одно и тоже, измеряются в процентах.

2. Рассчитаем количество витков для первичной и вторичной обмотки в варианте с регулированием ступенями по первичной обмотке.

Например, нам нужен трансформатор с регулированием сварочного тока 16 ступенями например используемого в этой схеме сварочного полуавтомата.

Выбираем номинальное напряжение вторичной обмотки.

Uномин = Uмакс – Uмакс*10/100

Где:
Uномин - напряжение номинальной обмотки (на это напряжение будем рассчитывать вторичку).
Uмакс - максимальное напряжение вторички для конкретного типа расчета.

Рассчитываем, Uмакс = 35 вольт

Uномин = 35 – 35*10/100 = 32 вольт.

Рассчитаем количество витков для вторичной обмотки номинальным напряжением 32 вольт, тип сердечника ОЛ (тор).

K = 35/S

К = 35/45 = 0.77 витка на 1 вольт.

W2 =U2*K = 32*0.77 = 25 витков

Теперь рассчитаем ступени первичной обмотки.

W1_ст = (220*W2)/Uст2

<strong>Где:
Uст2 - нужное выходное напряжение на вторичной обмотке.
W2 - количество витков вторички.
W1_ст - количество витков первичной обмотки.</strong>

Как мы рассчитали ранее количество витков обмотки W2 = 25 витков.

Рассчитаем количество витков первички для напряжения на вторичке равное 35 вольт.
W1_ст1 = (220*25)/35 = 157 витков.. Форсированный режим
Далее рассчитываем на 34 вольт (шаг 1 вольт на вторичке)
W1_ст2 = (220*25)/34 = 161 виток.. Форсированный режим
Далее рассчитываем на 33 вольт
W1_ст3 = (220*25)/33 = 166 витков.. Форсированный режим
Далее рассчитываем на 32 вольт
W1_ст4 = (220*25)/32 = 172 витка.. Номинальная обмотка
Далее рассчитываем на 31 вольт
W1_ст5 = (220*25)/31 = 177 витков.. Пассивный режим
Далее рассчитываем на 30 вольт .
  .
W1_ст6 = (220*25)/30 = 183 витка.. Пассивный режим
Далее рассчитываем на 29 вольт
W1_ст7 = (220*25)/29 = 190 витков.. Пассивный режим
Далее рассчитываем на 28 вольт
W1_ст8 = (220*25)/28 = 196 витков.. Пассивный режим
Далее рассчитываем на 27 вольт
W1_ст9 = (220*25)/27 = 204 витка.. Пассивный режим
Далее рассчитываем на 26 вольт
W1_ст10 = (220*25)/26 = 211 витков.. Пассивный режим
Далее рассчитываем на 25 вольт
W1_ст11 = (220*25)/25 = 220 витков.. Пассивный режим
Далее рассчитываем на 24 вольт
W1_ст12 = (220*25)/24 = 229 витков.. Пассивный режим
Далее рассчитываем на 23 вольт
W1_ст13 = (220*25)/23 = 239 витков.. Пассивный режим
Далее рассчитываем на 22 вольт
W1_ст14 = (220*25)/22 = 250 витков.. Пассивный режим
Далее рассчитываем на 21 вольт
W1_ст15 = (220*25)/21 = 261 виток.. Пассивный режим
И последняя ступень на 20 вольт
W1_ст16 = (220*25)/20 = 275 витков.. Пассивный режим

Мотаем первичную обмотку трансформатора  до 157 витка, делаем отвод, он будет соответствовать 35 вольтам на вторичке.

Далее мотаем 4 витка до 161 витка и делаем отвод, он будет соответствовать напряжению на вторичке 34 вольт.

Далее мотаем 5 витков и делаем отвод на 166 витке, он будет соответствовать напряжению на вторичке 33 вольт и т.д. согласно выше приведенному расчету.

Заканчиваем намотку первичной обмотки на 275 витке, он будет соответствовать напряжению на вторичке 20 вольт.

В итоге у нас получился трансформатор габаритной мощностью в 6840 ватт, первичной обмоткой с 16 ступенями регулирования.

Сечение обмоток такие же, как в первом варианте расчета.

На данном этапе мы заканчиваем расчет трансформатора.

Как сделать трансформатор смотрите здесь Делаем тороидальный сварочный трансформатор

Таким образом было рассчитано много трансформаторов и они прекрасно работают в сварочных полуавтоматах и сварочных аппаратах.

Не нужно бояться форсированного режима работы трансформатора (это такой режим, когда к обмотке трансформатора рассчитанного например на 190 вольт приложено напряжение 220 вольт), трансформатор прекрасно работает в таком режиме. Имея маломощный трансформатор, можно вытянуть из него все возможности используя форсированный режим для комфортного процесса сварки с помощью сварочного полуавтомата.

Ссылка для статьи на сайте Расчет трансформатора для сварочного полуавтомата, сварочного аппарата.

Ответ на комментарий.

Как наматывать на П-образный сердечник:

Первичная обмотка.

Вариант 1. Мотаем две одинаковые обмотки (клоны) в одну сторону и соединяем их начала. Концы этих обмоток используем для подключения к сети 220 вольт.

Вариант 2. Мотаем две одинаковые обмотки (клоны) в одну сторону, делаем отводы. Замыкая эти отводы, регулируем сварочный ток. Начало этих обмоток используем для подключения к сети 220 вольт.

Вторичная обмотка.

Мотаем две одинаковые обмотки в одну сторону и соединяем их концы. Начала этих обмоток используем для сварки.

Расчет площади сердечника и площади окна сердечника Sc и So.

По этим формулам, можно рассчитать требуемые величины.

Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях.

Автор замысловатых расчетов: Admin Svapka.Ru

Тороидальный сварочный трансформатор

индустрия » Электротехника » Сварочные аппараты » Сварочный трансформатор

Чем в первую очередь привлекает тороидальный сварочный трансформатор для бытовых потребностей, так это своей компактностью, весом и хорошей экономичностью.

Классический вариант сердечника изготавливается из ленты трансформаторного железа методом обычной намотки до необходимого сечения. Умельцы используют готовый статор от сгоревшего электродвигателя подходящего размера или кропотливо собирают из длинных пластин от старого трансформатора, что дает низкое качество будущему магнитопроводу сварочного трансформатора. Воздушные зазоры между пластинами дают сильное магнитное рассеивание, снижая КПД и вызывая нагрев обмоток.

Тороидальный сварочный трансформатор по схеме управления не отличается от устройств с понижающими трансформаторами другой конструкции. Регулирующее устройство обеспечивает регулировку тока и создание падающей вольтамперной характеристики тока. В качестве регулятора используются известные дросселя и намагниченные шунты, работающие по принципу изменения воздушного зазора. Кольцевая форма сердечника облегчает естественное охлаждение трансформатора, что естественно повышает его эффективность. Сварочные трансформаторы небольшой мощности не требуют принудительного охлаждения с помощью вентилятора, что упрощает его конструкцию и габариты.

Сложность изготовления (намотки обмоток) при изготовлении трансформатора своими руками выше, чем для стержневых систем, даже с применением кольцевого челнока, но в промышленном производстве процесс механизирован и не представляет трудностей. А преимущества готового изделия окупаются при использовании. Экономические данные тороидального трансформатора превосходят стержневые при рабочем напряжении на 25-30%, а в холостом ходу свыше 50%. Диапазон мощностей тороидальных устройств достигает 1000Вт.

В магазинах можно встретить тороидальный сварочный трансформатор постоянного тока, но это будет сварочный выпрямитель на базе тороидального трансформатора. Термин трансформатор для сварочных устройств используется только для переменного тока, так принято в технике.

Читайте также

• Трансформатор сварочный 380 вольт

  В чем достоинства и недостатки сварочных трансформаторов работающих на 380 вольтах вы узнаете из этой статьи. …

  
  
• Сварочные трансформаторы переменного тока

  Что такое трансформаторы сварочные, работающие на переменном токе, для чего они используются, в чем их достоинства и недостатки. …

  
  
• Сварочный аппарат трансформатор

  Где и в каких случаях необходимо использовать трансформаторный сварочный аппарат, а так-же в чем достоинства и недостатки этой техники вы узнаете из …

  
  

T63 * 35 * 25 – IKP ELECTRONICS CO., LTD.

Характеристики:

· Сырье от производителей марки и предоставить номер материала;
· Корпус из усиленного нейлона или алюминия;
· Хорошо спроектированная, компактная конструкция, минимальные потери энергии;
· Маленький размер, малый вес, простота установки;
· КПД до 99% и более, выдерживаемая нагрузка 100%

Загрузить файл

◆ПРЕИМУЩЕСТВА:

1. Новый материал: магнитный сердечник из нанокристаллического сплава обладает высоким удельным сопротивлением, высокой магнитной проницаемостью, высокой интенсивностью магнитной индукции насыщения и высокой температурной стабильностью.
2. Новый дизайн: структура новой обмотки более компактна, а потери энергии очень малы. Индуктивность рассеяния составляет всего 2 ~ 20 мкГн, что в десять раз меньше, чем у аналогичных трансформаторов. Поэтому конструкция системы становится простой и удобной.
3. Меньший размер и большая мощность: каждый грамм нанокристаллического материала нового трансформатора может обеспечить преобразование мощности 15 Вт-25 Вт (обычно только 8-9 Вт) на частоте 20 кГц.
4. Безопасность, высокая эффективность, энергосбережение: Чрезвычайно низкие потери делают КПД трансформатора более 99%, а коэффициент непрерывности нагрузки достигает 100%. Между первичной и вторичной обмотками имеется хорошая изоляция, а выдерживаемое напряжение превышает 10 000 вольт. По сравнению с традиционными трансформаторами новые трансформаторы имеют беспрецедентные преимущества и альтернативы.

◆Образец и описание заказа

Требуется ввод и вывод;

Требования к давлению;

Медь или алюминий;

Размер продукта, такой как диаметр, высота, длина выводов;

Образцы оплачиваются, сопровождение в порядке очереди;

Лучше всего иметь чертежи или образцы изделий в натуре;

Предоплата 50% предоплата, остальные 50% до доставки.

Главный трансформатор инверторного трансформатора необходимо настроить в соответствии с конкретными требованиями, стандартного запаса нет. Различные схемы проектирования, выбор материалов и производственных процессов определяют разные конечные цены.

◆Характеристики продукта

Примечание: приведенная выше таблица является стандартной моделью ядра; мы также можем производить трансформаторы других спецификаций в соответствии со спецификациями заказчика.

IKP ELECTRONICS CO., LTD.

Изготовленный на заказ трансформатор с магнитным ферритовым сердечником Тороидальный сердечник для сварочного аппарата, поставщики нанокристаллических и аморфных сердечников

Высокая индукция насыщения уменьшает объем трансформаторов, популярных в применении сварочных аппаратов.

Свяжитесь с нами

Механические размеры (в мм) :

Схема тороидального трансформатора:

Электрические характеристики при 25°C :