Принцип работы сварочный трансформатор: Сварочный трансформатор – устройство и принцип действия

alexxlab | 09.10.1973 | 0 | Разное

Содержание

Сварочный трансформатор: устройство, принцип работы аппарата

Сварочный трансформатор – одно из самых надежных и простых сварочных устройств. В статье расскажем о его устройстве, принципе работы, что стоит знать перед покупкой трансформаторного аппарата и на какие модели обратить внимание.

Тот, кто имеет свой дом, знает, как часто приходится заниматься ремонтом, что-то конструировать или строить. Поэтому в хозяйстве обязательно должны быть различные инструменты. Нередко приходится выполнять операции с металлом: отрезать, соединять его. Иногда можно обойтись простыми скрутками, болтовыми соединениями, но в некоторых случаях единственным вариантам остается сварка. Самый простой способ в этом случае – электродуговая сварка, а самый доступный и надежный аппарат – это сварочный трансформатор.

Трансформаторный агрегат хорош тем, что работает от любой розетки, где имеется стандартное переменное напряжение, а внутренняя схема сварочника настолько проста, что там абсолютно нечему ломаться.

Виды сварочных трансформаторов


В продаже можно встретить такие сварочные аппараты трансформаторного типа, выпускаемые серийно:

  1. Агрегаты с регулированием амплитуды, у которых нормальное магнитное рассеяние, а дроссель имеет воздушный зазор.
  2. Сварочники на переменном токе с регулированием амплитуды, у которых увеличенное магнитное рассеяние – обмотки в подвижном состоянии или разнесенные, имеющие реактивный характер, магнит подвижный или шунт, который подмагничивается, со стабилизацией конденсаторной или импульсного типа.
  3. Тиристорные модели, где регулируется фаза – стабилизация выполнена по импульсному типу либо методом подпитки.

В первых двух категориях сварочных трансформаторов бытовой или профессиональной комплектации регулировка амплитуды осуществляется за счет изменения трансформаторного сопротивления или при помощи регулировки напряжения, когда холостой ход. Форма однофазного сигнала, а именно синусоида, остается неизменной.

Сварочные трансформаторы-тиристорники имеют в своей схеме фазорегулирование. Основные типы таких агрегатов работают по принципу преобразования синусоиды сигнала в форму, близкую к импульсам разных чередующихся полярностей.

Устройство оборудования


При классическом устройстве сварочного трансформатора с подвижной обмоткой он содержит следующие элементы:
  1. Металлический корпус прямоугольной формы, где по всем сторонам имеются продольные отверстия для циркуляции воздуха при охлаждении.
  2. Крышку, на которой расположен элемент регулировки сварочного тока.
  3. Сам трансформатор с двумя обмотками первичного и вторичного назначения с магнитопроводом или сердечником замкнутой конструкции, регулировочным винтом, по ленточной резьбе которого перемещается ходовая гайка с закрепленной на ней обмоткой.
  4. Рукоять, связанную с регулировочным винтом и служащую для управления зазором.
  5. Клеммы или зажимы для подключения к сварочному агрегату силовых кабелей с держателем электрода и общей клеммой.

Магнитопровод


Так как магнитопровод в сварочном трансформаторе является одним из главных элементов, следует поговорить о нем отдельно. Основная задача магнитопровода состоит в передаче магнитного поля от первичной обмотки ко вторичной. При этом сам замкнутый сердечник не является элементом, который каким-либо образом может повлиять на силу тока. Материал, из которого он изготовлен, – это сталь электротехническая. Сердечник не имеет цельнометаллической формы, а собран из отдельных пластин, изолированных друг от друга специальным лаком.

Целью объединения пластин в одну группу является способ предотвращения появления в сердечнике токов, противодействующих магнитной индукции и таким образом ослабляющих ее.

Как снизить шумы сварочного трансформатора? При прохождении токов большой величины в обмотках трансформатора за счет сильного магнитного поля пластины сердечника начинают издавать гул. Чтобы его уменьшить, необходимо как можно сильнее стянуть пластины.

Принцип работы сварочного трансформатора


Трансформатор сварочного типа является прибором понижающего типа. Он преобразует высокое напряжение в более низкое. За счет этого увеличивается сила тока во вторичной обмотке, которая способна плавить металл во время сварки. В самом физическом процессе – принципе работы в трансформаторе с подвижной обмоткой – нет ничего сложного:
  1. При подаче на обмотку первичного типа высоковольтного переменного напряжения в ней образуется поток магнитного поля, который имеет переменный характер.
  2. Этот магнитный поток пронизывает сердечник. Последний в свою очередь передает поле на вторую обмотку, при этом снижая потери магнитной индукции в пространстве.
  3. Магнитная индукция наводит во вторичной обмотке электродвижущую силу (ЭДС), которая заставляет электроны металла перемещаться, то есть получается электрический ток.
  4. Так как витков во вторичной обмотке меньше, чем в первичной катушке, напряжение на выходе трансформатора падает, а ток возрастает.
  5. При замыкании электрода о заготовку возникает электрическая дуга, которая и переносит частицы металла с электрода на свариваемые детали.

Кроме режима сварки, когда сварочный трансформатор находится под нагрузкой, схема сварочного трансформатора может быть в режиме холостого хода.

Холостой ход


Холостой ход не означает, что нет протекания тока в проводе вторичной катушки. За счет магнитных потоков рассеяния он может возникать. Это не всегда безопасно для сварщика, так как напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора при холостом ходе увеличивается сильнее, нежели под нагрузкой, и можно получить электрический удар.

Чтобы этого избежать, металлический корпус агрегата всегда должен быть заземлен. Также в некоторых моделях сварочных трансформаторов ставят блок защиты от возрастающего тока холостого хода. Включение этого блока происходит сразу по завершении сварочной операции.

Какие характеристики учитывать при покупке

Помните! При покупке сварочного аппарата на базе трансформатора нужно осознавать, что этот прибор хорош своей простотой, но редко можно получить на нем красивый сварной шов. Поэтому недорогие аппараты такого типа подойдут только для бытовых нужд без претензий на профессиональную сварку. Если же брать серьезные трансформаторные агрегаты с системой стабилизации дуги, то они будут прилично стоить и должны себя оправдывать.

Осуществляя выбор сварочного оборудования, смотрят на следующие параметры:

  1. Величину сварочного тока, которая у слабых бытовых моделей не более 200 ампер, у полупрофессиональных будет доходить до 300 ампер, у мощных производственных моделей превышает отметку в 300 ампер.
  2. Толщину электрода и тип, с которым способен работать аппарат. Для сварки тонкостенных и средних по толщине металла заготовок подойдет сварочник, работающий с 2- и 5-миллиметровыми электродами, для сварки толстых стенок агрегат должен иметь возможность плавить электроды диаметром свыше 5 мм.
  3. Мощность потребления и выходная КПД. Более мощные трехфазные агрегаты чаще используют как промышленное оборудование.

Популярные модели


ЗУБР ЗТС-200 – компактный трансформатор, которым можно варить сталь низкоуглеродистой марки. Установка может брать питание как от трехфазной, так и от однофазной сети, что выбирается специальным переключателем. Прибор обеспечивает сварной ток в диапазоне от 60 до 200 ампер, чего достаточно для решения бытовых задач при работе с металлами толщиной не более 6 мм. Во избежание перегрева модель снабжена тепловым предохранителем.

PRORAB FORWARD 180 – дешевый маломощный сварочный трансформатор для работы с чугуном и сталью. На нем применяют электроды диаметром не более 4 мм, мощность сварного тока не превышает 180 ампер. Запитывать устройство можно от 380 и 220 В. Производитель укомплектовал сварочник силовыми проводами с крокодилом и держателем электродов, щитком для защиты лица, щеткой по металлу и удалителем шлака.


ELITECH АС 200Т – сварочный трансформатор полупрофессиональной категории с питанием от сети любого типа. Мощная модель (в пределах 10 кВт), которая рассчитана на продолжительную непрерывную работу с выдачей максимального тока 200 ампер. Допустимо работать тонкими электродами от 1.6 до 4 мм толщины. Пользователи отзываются о сварочнике как об очень неприхотливом устройстве.

Изучите продукт! Самое лучшее при выборе сварочного трансформатора – изучить наиболее удачные технические параметры для такой категории устройств и сопоставить их с параметрами реальных моделей, предлагаемых на рынке.

Варианты самодельных устройств


Необязательно покупать сварочник, можно собрать конструкцию сварочного трансформатора своими руками. Для этого применяют один из следующих способов:

  1. Используют старый ЛАТР (автотрансформатор). Самое важное в ЛАТРе – это его мощный сердечник тороидальной формы. Таких магнитопроводов берут два экземпляра и наматывают на каждом кольце по обмотке. Одна будет выполнять роль первички, другая – вторички. Наиболее подходящая модель автотрансформатора для такой переработки – ЛАТР 1М, оригинальная обмотка которого может выдерживать ток до 10 ампер.
  2. Применяют магнитопровод от старого электродвижка. То, что можно взять от двигателя для изготовления сварочника, – это его статор. Его нужно только освободить от старой обмотки путем ее удаления из пазов и вынуть из корпуса, разбив или разрезав последний. Пластины сердечника после этого следует скрепить шпильками и намотать поверх него новую обмотку. Лучше для таких операций подходят те магнитопроводы движков, которые имеют большой диаметр и маленькую толщину.
  3. Переделывают в сварочный трансформаторы от старых цветных телевизоров типа ТС-310 или ТС-270. Эти сетевые преобразователи удобны тем, что имеют крупные размеры, легко разбирающийся сердечник U-образной формы.

Всем, кто знает, какой сварочный трансформатор лучше выбрать среди моделей, представленных на рынке, или имеет опыт изготовления такого устройства, поделитесь навыками в комментариях!

Принцип действия и принцип работы сварочного трансформатора

Сварка переменным током осуществляется понижающим сварочным трансформатором.

Принцип работы сварочного трансформатора определяется в первую очередь


работой понижающего трансформатора и условиями обеспечения условий для проплавления свариваемых деталей. Если понижающий трансформатор создает необходимое для сварки напряжение, то остальное дополнительные приборы обеспечивают качественное и стабильное горение сварочной дуги между электродом и свариваемыми деталями, обеспечивая проплавление и соединение наплавляемого металла электрода с основным металлом деталей.

Принцип действия сварочного трансформатора в понижении напряжения в сети 220/380в до величины холостого хода трансформатора способного поддерживать рабочее напряжение горящей дуги. Обычно величина холостого хода составляет 60-80в. При возникновении дуги напряжение падает до рабочей величины, которая зависит от установленной величины тока сварки. Величина сварочного тока различается, и зависит от режимов сварки и диаметра используемого электрода. От величины тока напрямую зависит скорость сварки, т.е. количество наплавляемого металла в единицу времени. Поэтому, для возможности регулировки тока применяют регулировочное устройство, чаще всего дроссель. Назначение его двойное. Обладая высоким индуктивным сопротивлением, он создает падающую вольтамперную характеристику сварочному устройству, что является обязательным условием сварки. Принцип работы сварочного трансформатора напрямую связан с работой дросселя. При увеличении воздушного зазора в магнитопроводе дросселя увеличивается ток сварки. Изменение воздушного зазора производится движением регулировочного винта с ручным приводом. Рукоятка управления выводится на верхнюю крышку корпуса агрегата.

Стабильность горения сварочной дуги в огромной степени зависит от плавности питающего напряжения. Скачки напряжения на входе трансформатора способствуют обрыву сварочной дуги. Частично сглаживанию скачков способствует работа регулятора. На некоторых моделях сварочных трансформаторов используется конденсатор большой емкости в качестве фильтра на входе трансформатора.

Современные сварочные устройства рассчитаны на однофазное и трехфазное питание напряжением 220 и 380в, но принцип действия сварочного трансформатора не зависит от количества фаз или величины питающего напряжения. Отличия заключаются в конструкциях и форме магнитопроводов трансформатора и сечении проводов обмоток.

Читайте также


Сварочный трансформатор — устройство и принцип работы

Сварочный трансформатор для выполнения дуговой ручной сварки, а также некоторых типов промышленной сварки считается незаменимым инструментом. Такие аппараты преобразовывают необходимое для них напряжение из общегородской электросети.

Такое оборудование способно понижать напряжение под напряжение холостого хода сварочного трансформатора, обеспечивая тем самым его бесперебойную эксплуатацию.

Разновидности трансформаторной сварки

Сегодня существуют разные виды сварочных трансформаторов, которые отличаются конструктивно, принципом работы. Самым востребованным на рынке среди них, который можно сделать самостоятельно считается трансформатор сварочный для дуговой и контактной сварки.

Трансформатор дуговой сварки

Широкое распространение среди домашних умельцев имеют трансформаторы для дуговой сварки. Этому есть несколько причин:

  • надежная и довольно простая конструкция инструмента;
  • мобильность;
  • довольно обширный рабочий диапазон;
  • простота управления;
  • хорошая производительность.

Конечно же, кроме многочисленных достоинст, в дуговая ручная сварка постоянного тока обладает и рядом недочетов:

  • низкий показатель КПД;
  • качество сварного шва полностью зависит от уровня профессионализма самого сварщика.

Трансформатор для ручной сварки обычно используется в процессе проведения разноплановых строительных или ремонтных работ, производства конструкций из металла, соединения отдельных металлических образцов, а также соединения трубопроводных коммуникаций. При помощи дуговой ручной сварки можно осуществлять и резку металла, и его сварку, при этом разной толщины.

Подобного типа инструменты имеют довольно простую конструкцию. Сварочный агрегат включает:

  • непосредственно сам трансформатор;
  • электродный держатель;
  • регулятор тока;
  • зажим для массы.

Нужно выделить основной элемент аппарата – трансформатор, который может иметь разную конструкцию. Самыми популярными на сегодняшний день являются самодельные инструменты, оснащенные магнитопроводом П-образной, тороидальной конфигурации.

Вокруг магнитопровода размещаются две обмотки проволоки из алюминия или меди. Толщина проволоки на обмотках зависит от рабочих характеристик агрегата, и количества выполненных витков.

Трансформатор точечной сварки

Подобный тип сварки также называется контактной сваркой. Трансформатор ТС имеет характерные отличия от инструмента, предназначенного под дуговую сварку. Ключевое из них – это технология сваривания металлических образцов. К примеру, плавление дуговой сваркой осуществляется электрической дугой, которая формируется между электродом и свариваемым изделием, то в случае с контактной сваркой производится точечный нагрев свариваемого участка электричеством (для чего используются два заточенных электрода из меди), соединение деталей происходит под воздействием высокого давления (таким образом, металл свариваемых образцов плавится в точке соединения, после чего сливается в одно целое).

Точечная сварка широко используется в автомобилестроении, строительной сфере, для соединения тонких алюминиевых листов, медных образцов, нержавеющей стали, для сварки скруток, создания из арматура каркаса ЖБ конструкций, прочих металлов, для соединения которых необходимо создавать специальные условия.

Конструкция

Каждый домашний мастер старается обеспечить себя самым разнообразным инструментом, в особенности сварочным агрегатом, который является просто незаменимым помощником в хозяйственной деятельности. При этом не исключается возможность собрать такой аппарат самостоятельно. Устройство сварочного трансформатора, сделанного в домашних условиях, может быть самым разнообразным. Такой прибор может использоваться для дуговой, точечной сварки разнотипных металлических изделий.

Автолюбители из трансформатора ТД 500 могут соорудить споттер, который позволит осуществлять в любое время ремонт автомобильного кузова.

У всех сварочных устройств, изготовленных на основе стандартного трансформатора принцип работы идентичный, они отличаются только конструктивными характеристиками. Сварочный полуавтомат имеет настолько простую конструкцию, что его можно сделать даже из обыкновенной микроволновки. Такой инструмент способен функционировать при использовании переменного, постоянного токов, качественные характеристики шва при этом не пострадают.

Схема сварочного полуавтомата включает несколько обязательных деталей, которые точно есть на хозяйстве любого бытового мастера.

Схема трансформатора

Делая самостоятельно трансформатор (споттер), необходимо обязательно сделать расчет. Какие детали включает схема сварочного трансформатора? Любой подобного типа инструмент включает в конструкцию проволоку из меди, намотанную на сердечнике. Число медных проводов для основного аппарата не имеет значения, его можно сделать даже из микроволновой печки.

Общая схема трансформатора должна включать диодный мост. При предназначении агрегата для точечной сварки схема немного сложнее. Здесь, кроме проволоки из меди, диодного моста обязательно наличие конденсаторов, тиристоров, диодов. Эти дополнительные элементы позволят максимально точно осуществлять регулировку тока, плюс качество шва будет намного лучше.

Трансформатор для сварки точечного варианта имеет сложную схему и конструкцию. Какой больше подойдет сварочный инструмент в домашних условиях, конечно же, каждый решает самостоятельно. Главное — точно знать его функциональные обязанности.

В любом варианте трансформатора постоянного тока обязательно предусмотрен сердечник, проволочная обмотка. Эти компоненты несут ответственность за технические характеристики инструмента.

Чтобы верно выполнить требуемые расчеты, нужно первое что сделать – это определиться с показателями: напряжения обмоток, сварного тока.

Расчет трансформатора

Как выполняется расчет сварочного трансформатора?

Как говорилось ранее, сварочные трансформаторы переменного тока включают две обмотки, сердечник, которые несут ответственность за ключевые технические характеристики инструмента. Заранее предполагая напряжение обмоток, силу тока, прочие дополнительные параметры, производятся расчеты сердечника, обмоток, сечения медной проволоки.

При произведении расчетов основанием являются такие параметры:

  • U1 – напряжение первичной обмотки, в качестве которого выступает сетевое напряжение, от какого сварка и будет работать (220В/380В).
  • U2 – напряжение вторичной обмотки (не более 80В). Напряжение электричества, создаваемое после понижения. Оно необходимо для возбуждения сварочной дуги;
  • I – сила тока вторичной обмотки (рассчитывается в зависимости от предполагаемых для выполнения работ электродов, толщины свариваемого металла).
  • Sc – площадь сечения сердечника (берется в пределах 45-55 см²). Этот параметр влияет на качество и надежность работы инструмента.
  • So – площадь окна сердечника (берется в пределах 80-110 см²). Параметр берется из расчета отвода избыточного тепла, качественного магнитного рассеяния, удобства намотки медной проволоки.
  • Рт – плотность тока обмотки (2,5-3A/мм2 – для самодельных трансформаторов). довольно значимый параметр, который отвечает за электрические потери на обмотках инструмента.

Сварочный инструмент своими руками

Чем отличается самодельный трансформатор?

Первичную обмотку самодельных сварочных инструментов обычно изготавливают из медной проволоки, специально для этого предназначенной. К вторичной обмотке требования минимальные, поэтому чаще используется кабель многожильный (берется сечение в пределах 2,5-3,5 см).

На самодельном бытовом агрегате для сварки обмотка выводится стандартно – на медные клеммы, варианты заводского производства, конечно же, имеют более надежные переключатели. Детальная схема сварки постоянного тока, предназначенного для ручной сварки, зависит от разновидности сердечника (тороидальный, стержневой), наличия у домашнего мастера подручных деталей.

Трансформаторы для инвертора отличаются сложностью сборки. В данном случае используется несколько преобразователей для преобразования тока сначала в переменный ток, далее в постоянный ток, но установленного напряжения. Также устройство инструмента усложнено наличием электроники, которая предоставляет возможность намного точнее контролировать сварочный процесс.

Масса трансформатора для сварки переменного тока будет зависеть от марки. Минимальная масса такого инструмента может составлять 3 кг, но на рынке электротехники чаще всего можно встретить аппараты массой не менее 10 кг.

Принцип работы сварочного трансформатора

Сварочный трансформатор: устройство и принцип действия

Регулировка тока в сварочном трансформаторе осуществляется по двум основным схемам:

  1. В первом случае применяется трансформатор с нормальным рассеянием магнитного поля, которое осуществляется совмещённым или отдельным дросселем. Непосредственно сама регулировка сварочного тока производится изменением воздушного зазора в магнитопроводе дросселя;
  2. Во втором случае регулировка гаджета осуществляется за счет управления рассеянием магнитного поля.
  3. Этот процесс может осуществляться следующими методами:
  • изменением размеров воздушного промежутка между первичной и вторичной обмотками;
  • согласованным изменением числа витков первичной и вторичной обмоток;
  • применением подмагничиваемого шунта. Он изменяет магнитную проницаемость между стержнями магнитопровода, чем и осуществляется регулировка сварочного тока.

Конструкция и органы управления однопостовым сварочным трансформатором с подвижными обмотками (т. е. работающим по первой схеме) приведены на рисунке.

Магнитопровод с катушками и механизмами помещается в защитный кожух, который имеет жалюзи для охлаждения. Регулировка величины сварочного тока в таком СТ осуществляется с помощью подвижной обмотки, которая перемещается посредством ходовой гайки и вертикального винта с ленточной резьбой. В движение последний приводится при помощи рукоятки.

Сварочные провода подключаются к специальным зажимам. СТ представляет собой массивную конструкцию (очень тяжёлый сердечник). Поэтому, для погрузо-разгрузочных работ, он оснащён рым-болтом, а для перемещения по рабочему объекту – транспортной тележкой и ручкой.

Устройство и классификация трансформаторов, применяемых в сварочных аппаратах

Любой трансформатор для сваривания металлических различных элементов состоит из:

  1. Магнитопровода;
  2. Изолированную первичную обмотку;
  3. Вторичная обмотка;
  4. Вентилятор, для охлаждения.

В зависимости от сварочных работ происходит и управление процессом сварки,все сварочные агрегаты делятся аппараты переменного и постоянного тока. Конечно же, сам трансформатор не может работать на постоянном токе поэтому сам процесс выпрямления осуществляется после понижения напряжения. Для этого применяются:

  • управляемые тиристоры, которые непросто дают постоянный ток для сварки элементов, но осуществляют изменение силы тока во время этого процесс;
  • неуправляемые вентили диоды, вместе с дросселем.

Назначение сварочного трансформатора

Особенности применения и выбора измерительных трансформаторов тока

Сварочный понижающий трансформатор является ключевым элементом, создающим дугу во время сварки металлических деталей. Напряжение на выходе этого понижающего устройства, работающего в режиме короткого замыкания, допускается не более 80 Вольт. Для процесса ручной дуговой сварки обязательно нужны электроды. Бытовые трансформаторы для дома выполнены по однофазной схеме обладают небольшими токами при сваривании. Главное, в бытовых условиях также стоит следить и за наличием хорошего контакта в розетке, так как токи в первичной обмотке для квартир и домов тоже очень существенны и не каждая розетка их выдержит.

Сварочные трансформаторы переменного тока

Способы расчёта различных конфигураций трансформаторов

Такая конструкция считается самой не дорогой, но в то же время обладающей неплохими характеристиками сварки чёрных металлов. Для того чтобы регулировать ток и соответственно дугу во время этого процесса сварочный агрегат оборудован раздвижной системой, увеличивающей расстояние между катушками, а также площадь сердечника. Они из-за своей ценовой категории очень распространены на производстве, особенно в цехах с устаревшим оборудованием. Обладают довольно крупными размерами и зачастую устанавливаются стационарно.

И также как регулятор тока для сварочного аппарата, применяются отдельно расположенные дросселя, который добавляет индуктивности в цепь. Самый простой способ, но самый эффективный, регулировки напряжения и силы тока во время выполнения сварочных работ — это вывод нескольких контактных точек со вторичной обмотки. Кончено же, плавности изменения силы дуги в таком аппарате не получится добиться.

Сварочные трансформаторы постоянного тока

Такие приборы более эффективны для сваривания различных материалов обладают меньшими габаритами и плавным регулированием силы тока. Любой трансформатор не может работать на постоянном токе, это факт.

На рисунке показана простейшая схема такого агрегата, которую можно сделать и своими руками. Она гарантирует стабильные выходные характеристики сварочного тока и дуги, которая является ключевым аспектом любой сварки.

Сварщики знают, что при работе от положительного зажима выделяется больше тепла, чем от отрицательного. Следовательно для разной толщины металла стоит вырабатывать свою методику.

Существуют и новые разработки в этой отрасли так называемые сварочные аппараты инверторного типа. Трансформатор здесь работает на повышенных частотах, что даёт возможность снизить и габариты устройства, его вес, и токи первичной обмотки без последствий для создания качественной дуги.

Сварочный трансформатор ВДМ

Аппараты ВДМ производственного сварочного многопостового выпрямителя, устанавливается зачастую стационарно и предназначен для сварочных постов дуговой электросварки с помощью металлического электрода. Очень часто ВДМ подключаются к трёхфазной сети 380 Вольт. Во взрывоопасной среде, насыщенной пылью разной фракции, или же содержащей едкие газовые пары, разрушающие сталь и изоляцию, эксплуатация строго запрещена. Конструктивно в ВДМ есть возможность регулировать величину тока реостатом и дросселем.

Устройство аппарата

В основе типового трансформатора заключается металлический сердечник с обмотками из тонкой проволоки (алюминиевой или медной). Обмотки имеют два уровня – первичный и вторичный. Соответственно, одна обмотка подключается к сетевому питанию, а вторая обеспечивает энергией электрод. Первичный уровень образуют две катушки, неподвижно зафиксированные внизу сердечника. Что касается вторичной обмотки, то и она образуется парой катушек, но также предусматривается возможность ее перемещения относительно сердечника. С точки зрения внешнего устройства, сварочный трансформатор – это металлический короб, который имеет широкую инфраструктуру для электротехнического подключения. Как правило, в устройстве предусматриваются также средства предохранения, защита от замыканий и выводы для соединения с заземляющими элементами. Для удобной работы с трансформатором в конструкции также присутствуют рукоятки, эргономичные регуляторы, а в новейших моделях и цифровые панели управления.

Принцип действия

Исходить следует из того, что главная задача таких приборов заключается в преобразовании энергии для последующего энергоснабжения сварочной рабочей оснастки. Попадая на первичный уровень обмотки, исходный ток преобразуется в электромагнитную энергию, после чего поступает во вторичную обмотку. В процессе этого перехода сокращается показатель напряжения. Действие этого регуляционного принципа сварочного трансформатора обусловлено конструкционными особенностями катушек. Поскольку на второй обмотке меньше витков, при поступлении в нее тока происходит снятие лишнего напряжения до необходимого показателя. Иными словами, обычный сетевой ток трансформируется в сварочный ток. Разумеется, величина данной коррекции условна, поскольку не существует четкого понятия тока, требуемого для сварочных работ. Оператор может регулировать зазор между катушками, тем самым настраивая характеристики на нужную величину в соответствии с выполняемой задачей.

Значение силы тока трансформатора

Существует прямая зависимость возможностей термической обработки металлических изделий от применяемой силы тока. В качестве расчетного параметра обычно используется толщина электрода. Усредненный диапазон составляет 5-10 мм. Такие электроды можно использовать в сварке силовой несущей конструкции с решетками, рамами и толстыми прутьями. В данном случае сила тока сварочного трансформатора может составлять 140-160 А. Это оптимальная величина для средних рабочих операций, в которых, к слову, важна не только мощность. Например, тот же уровень тока при эксплуатации небольших аппаратов с рутиловыми электродами толщиной до 10 мм не столько обеспечит силовую поддержку термического заряда, сколько обусловит стабильность горения дуги. В некоторых случаях повышение данного показателя также способствует легкому удалению шлака.

Мощность трансформатора

Мощностный диапазон в среднем варьируется от 2,5 до 20 кВт и более. На что влияет данная характеристика сварочного трансформатора? Вопреки распространенному мнению, мощность в данном случае не указывает на способности оборудования работать с теми или иными заготовками. Как уже отмечалось выше, производительность в большей степени зависит от силы тока. Однако, мощность определяет энергетический потенциал устройства с точки зрения возможностей обслуживания определенных задач с подключением силы тока конкретной величины.

В качестве примера стоит рассмотреть один из самых мощных на российском рынке профессиональных сварочных трансформаторов – «ТДМ-402» от предприятия «Уралтермосвар». Его мощностный показатель составляет 26,6 кВт. Именно благодаря этой величине данный преобразователь позволяет работать с силой тока в диапазоне от 70 до 460 А. Очевидно, что вырастают и требования к напряжению – используется трехфазная сеть на 380 В. Что это дает на практике? Аппарат позволяет работать при интенсивных нагрузках с повышенной силой тока в длительных временных сеансах. Если бы речь шла об аналогичных рабочих показателях, но с меньшей мощностью, то в процессе выполнения тех же операций оборудование могло бы перегреваться и в принципе не поддерживать достаточную производительность.

Показатели напряжения

Грубо говоря, весь ассортимент условно делится на модели, работающие от однофазных сетей, и аппараты, подключающиеся к трехфазным линиям энергоснабжения, как в случае с версией «ТДМ-402». Соответственно, первые работают под напряжением в 220 В, а вторые – 380 В. Очевидно, что однофазная сеть менее требовательна к мощностям и покрывает ресурсы, которые задействуются в мелких операциях. Такие модели подойдут скорее для гаражно-дачных работ. Однако есть и промежуточная группа аппаратов с «плавающим» напряжением. Сварочные трансформаторы этого типа могут подключаться к сетям обоих видов. Причем данная особенность важна и для рядовых пользователей, и для специалистов. Речь идет даже не столько об универсальности, сколько о преимуществах, которые дает возможность работы от разных источников. Например, при наличии двух сетей владелец аппарата с номинально небольшими характеристиками выиграет от подключения к сети на 380 В, так как на фоне сбалансированного распределения нагрузки будут отсутствовать скачки напряжения. Что касается владельцев профессионального оборудования, то в их случае подключение к однофазной сети будет выгоднее при работе на минимальной рабочей нагрузке.

Продолжительность нагрузки

Коэффициент продолжительности нагрузки (ПН) указывает на способность аппарата работать определенный промежуток времени без необходимости отключения. Под отключением понимается вынужденный перерыв, связанный с перегревом или электрическими перегрузками. Продолжительность нагрузки сварочного трансформатора – это процентная величина, представляющая долю рабочего времени из 10-минутного интервала. Иными словами, сколько условных минут сможет проработать конкретный прибор без остановки из 10 мин. Диапазон ПН варьируется от 10 до 90% в зависимости от модели.

Но возможен ли в принципе ПН на 100%? Стоит ли искать такие аппараты? Это невозможно и даже высокие показатели от 70-80% опытные сварщики считают маркетинговой уловкой, так как в любом случае работа в условиях перегрузок рано или поздно приведет к неполадкам в той или иной части конструкции.

Функции современных трансформаторов для сварки

Производители данного оборудования стремятся продумывать эргономичные системы управления, в которых предусматривают широкие средства настройки и регулировки рабочих параметров. Базовой функцией такого типа является возможность плавной настройки силы переменного тока с помощью контроллера на пользовательской панели сварочного трансформатора. Это же касается и выбора активной фазы напряжения – на 220 или 380 В. Для удобного отслеживания текущего состояния рабочего процесса предусматриваются индикаторы перегрева, рабочей температуры и перенапряжения.

Особенности профессиональных трансформаторов

Данный тип вспомогательного сварочного оборудования рассчитывается на повышенные нагрузки, причем не только электротехнические. В проекты таких устройств закладывается несколько уровней конструкционной защиты, которая предотвращает проникновение грязи, пыли, а иногда и воды, хотя в принципе использовать подобные аппараты даже в условиях высокой влажности запрещается. Что касается электротехнических показателей, то они выражаются в возможности подключения к трехфазным сетям и широких диапазонах настройки силы тока. К примеру, сварочный трансформатор «ТД-500» номинально работает при 500 А, а на практике регулировка позволяет достигать и 560 А. С другой стороны, базовый уровень не опускается ниже 100 А, что ограничивает возможности применения агрегата в мелких сварочных операциях. К недостаткам промышленных преобразователей относят также массивность конструкции и высокий расход энергии.

Особенности универсальных трансформаторов для сварки

Большая часть сварочных работ производится с применением электродов, толщина которых варьируется от 2 до 10 мм. Особенно это касается мастерских, где сварка задействуется для крепления разноформатных металлических элементов. Наилучшим выбором для поддержки таких задач будет универсальный аппарат. В процессе работы сварочный трансформатор такого типа сможет обеспечить возможность качественного проплава с тонкими материалами и выполнить соединения толстых заготовок без завышения мощностей и энергоресурсов. Что еще важно в таких моделях, это разнообразие аксессуаров, набор которых также ориентируется на производство сварки в различных условиях. Как минимум в такие комплекты входят держатели, средства заземления, щетки для снятия шлака и даже приспособления для индивидуальной защиты.

Плюсы трансформаторов

Главное преимущество - возможность удобной и точной регулировки силы тока, что очень важно для тех, кто регулярно сталкивается с необходимостью соединения металлических деталей. Причем качественный сварочный аппарат-трансформатор имеет высокую стойкость к нагрузкам разного рода, а его КПД составляет около 80%. Также по объемам потребляемой энергии такой помощник оказывает выгоднее, чем большая часть альтернативных решений для выполнения ручной сварки.

Минусы трансформаторов

В их числе организационные издержки, нестабильность дуги и высокие требования к квалификации сварщика. Повышается и процент разбрызгиваемого расплава, что также обуславливает необходимость выполнения зачистки в рабочей зоне.

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Сварочные трансформаторы: устройство, виды, применение

Сварочные трансформаторы незаменимы для ручной дуговой и некоторых видов промышленной сварки.

Это устройства, предназначенные для преобразования напряжения из общегородской сети в оптимальное для сварочного аппарата.

Трансформатор для сварки понижает напряжение до напряжения холостого хода и обеспечивает бесперебойную работу такого аппарата.

Конструкция сварочного трансформатора

Принцип работы сварочного трансформатора заключается в постепенном понижении напряжения до 60-80В, повышении силы тока до 40-500А (или больших значений в профессиональных моделях) и подержании переменного тока.

В основе этого процесса лежит простейший принцип электромагнитной индукции: разница между количеством витков в первичной и вторичной обмотке определяет коэффициент преобразования, а возможность управления рассеиванием магнитного поля путем перемещения подвижных частей прибора позволяет регулировать выходное напряжение.

Проходящий по магнитопроводу ток создает переменное напряжение в каждом витке катушки, которое на выходе суммируется в оптимальное напряжение.

Для быстрого проведения сложных сварочных работ профессионалы используют плазменную технологию сварки. Сварка плазмой достаточно сложный процесс, требующий соответствующих навыков и умений.

Для качественного проведения сварочных работ важно правильно подобрать расходные материалы. Читайте здесь о том, как выбрать проволоку сварочную нержавеющую.

Конструкция сварочного трансформатора довольно проста, поэтому многие любители предпочитают не покупать, а сделать сварочный аппарат для дома:

  1. Центральная часть – сердечник (магнитопровод), состоящий нескольких стальных пластин, изолированных друг от друга. Для самодельных сварочных аппаратов его советуют набирать из пластин электротехнической стали, взятых из «донорской» техники.
  2. На сердечнике размещают одну или несколько обмоток изолированным проводом. Первичная обмотка всегда одна, на нее подается ток из сети, остальные обмотки – вторичные.
  3. Регулировка выходного напряжения в разных конструкциях достигается за счет движения ходового винта, проходящего через магнитопровод и обмотку, и движения подвижных обмоток (в большинстве конструкций неподвижной является сетевая обмотка).
  4. Корпус защищает устройство от повреждений.
  5. Дополнительные элементы (вентиляция, ручки, колеса для удобного перемещения тяжелых моделей).

Самодельные конструкции

В самодельных конструкциях первичную (сетевую) обмотку обычно делают из специального обмоточного медного провода, требования к вторичной обмотке ниже, для нее часто берется многожильный сварочный кабель (с сечением 25-35 мм).

На любительских аппаратах выводы обмоток делаются просто на медные клеммы, фабричные варианты снабжены более надежными переключателями.

Подробная схема сварочного трансформатора зависит от типа сердечника (стержневой или тороидальный) и имеющихся в распоряжении мастера материалов.

Более сложное устройство имеет трансформатор для сварочного инвертора, отличие – в наличие нескольких преобразователей, на которых переменный ток преобразуется на первом этапе в постоянный, а затем – в переменный, но заданного напряжения. Кроме того, конструкция усложнена добавлением электроники, позволяющей более точно контролировать процесс.

Вес сварочного трансформатора переменного тока зависит от модели, самые легкие весят от 3 кг, но чаще на рынке можно встретить модели с весом от 10 кг.

Виды и характеристики сварочного трансформатора

Назначение сварочного трансформатора во многом определяет его конструкцию:

  1. Мощность сварочного трансформатора промышленных моделей достаточна для обеспечения нескольких рабочих мест, это многопостные приборы со сложным устройством.
  2. В быту используются однопостные модели.

Разделение по фазовому регулированию:

  1. Однофазные модели работают только при напряжении 220В. Силы тока на выходе подобных устройств достаточно для бытовых нужд.
  2. Трехфазные сварочные трансформаторы работают при напряжении в сети 380В, они дают на выходе большую силу тока, позволяющую сваривать металл большей толщины. Существуют модели, которые рассчитаны на работу как при напряжении 220В, так и при напряжении 380В.

Во время сварки мягких металлов есть опасность прожечь их насквозь. Сварка алюминия инвертором должна проводиться очень осторожно и с использованием соответствующих расходных материалов.

Простые гаражные сварочные работы можно проводить даже самостоятельно. Узнайте по этой ссылке, как работать полуавтоматической сваркой.

А если у вас нет соответствующего сварочного аппарата, можно воспользоваться холодной сваркой. Например, читайте тут можно ли холодной сваркой заварить глушитель.

По конструкции устройства выделяют:

  1. Модели с номинальным магнитным рассеиванием. Они состоят из двух частей: трансформатора и дросселя для регулировки напряжения.
  2. Изделия с увеличенным магнитным рассеиванием имеют более сложную конструкцию из нескольких подвижных обмоток, конденсатора или импульсного стабилизатора и других элементов.
  3. Тиристорные модели – сравнительно новый тип подобных устройств. Они состоят из силового трансформатора и тиристорного фазорегулятора. Тиристорные модели имеют меньший вес по сравнению с другими типами.

Принцип действия

Принцип действия сварочного трансформатора универсален, но сложность конструкции и требования к характеристикам устройства зависят от назначения конкретного прибора.

Трансформатор для точечной сварки должен выдавать на выходе ток силой в 5-10 кА у маломощных моделей и до 500 кА – у мощных моделей, поэтому вторичная обмотка выполняется в одним виток.

Трансформатор для контактной сварки должен обладать высоким коэффициентов преобразования, а прерывающие устройства – надежностью и довольно сложным устройством, в противном случае качество сварки будет страдать.

Трансформатор для сварки проводов, напротив, представляет собой очень компактное и дешевое устройство, заменяющее дорогой сварочный инвертор. Требования к характеристикам будут не самыми жесткими: номинальное напряжение около 9-40В. Подобное устройство может собрать даже любитель.

При изготовлении и покупке такого прибора следует обращать внимание на базовые характеристики:

  • Напряжение сети – от него зависит количество фаз, в которых работает прибор.
  • Номинальный сварочный ток – у бытовых моделей он находится около отметки 100А, профессиональные изделия могут давать до 1000А.
  • Широкие пределы регулирования сварочного тока позволяют использовать электроды разного диаметра. Для бытовых моделей характеры значения около 50-200А.
  • Номинальное рабочее напряжение – напряжение на выходе из устройства. Для дуговой сварки достаточно 30-70В.
  • Номинальный режим работы определяет, сколько прибор может проработать непрерывно.
  • Напряжение холостого хода – важная характеристика для дуговой сварки. По правилам безопасности она не может превышать 80В, но чем ближе напряжение холостого хода к этой границе, тем проще вызвать дугу.
  • Потребляемая мощность и мощность на выходе позволяют рассчитать КПД устройства. Чем он выше, тем эффективнее работает прибор.

Подбираете универсальный сварочный аппарат для работы с разными видами металлов? Воспользуйтесь сварочным полуавтоматом. Узнайте о том, как работать с горелкой для сварочного полуавтомата для проведения качественной сварки.

Для каждого вида сварочных работ придуманы разные типы сварочных аппаратов, детальнее в этой публикации.

Во время проведения сварочных работ не забывайте о защите. Читайте по адресу, о преимуществах использования щитков сварщика хамелеон.

Возможные неполадки в работе трансформатора для сварки

Как купленное, так и сделанное самостоятельно устройство может перестать работать по одной из множества причин. В большинстве случаев ремонт изделия по силам осуществить даже любителю (исключая сложные промышленные модели).

Самая частая причина неполадок – замыкание в цепи между элементами устройства, что может вызывать отключение прибора.

Для устранения этой неисправности сварочного трансформатора следует разобрать устройство и заменить неисправный элемент, если причина замыкания очевидна (часто источником неприятностей является клеммная колодка и обмотка возле нее).

Еще одна часто встречающаяся проблема – чрезмерный нагрев. Его вызывает установка тока большего, чем рекомендовано, значения.

Постоянный чрезмерный нагрев может привести к тому, что выйдет из строя ключевой элемент устройства – может потребоваться перемотка сварочного трансформатора полностью или частично проводом того же сечения.

Сильное гудение говорит о том, что внутри корпуса разболтались болт или гайка. Для исправления нужно просто разобрать изделие и подтянуть все соединения.

После ремонта нужно провести испытание сварочного трансформатора, если устройство работает в нормальном режиме, можно продолжать его использовать.

Устройство сварочного трансформатора отличается простой, а сам прибор – надежностью и доступностью.

Сварочные трансформаторы широко применяются любителями для дуговой сварки, с их помощью можно соединить тонкие листы металла и выполнить практически любой необходимый непрофессионалу ремонт металлических деталей.

Читайте также:

  • Термокарандаш для сварки Сварочный карандаш по внешнему виду представляет трубку или стержень, который туго заполнен сухим спрессованным горючем веществом, вещество при […]
  • Сварочные выпрямители Так как источником тока для сварочных инверторов является переменный ток, то для преобразования переменного тока в постоянный или высокочастотный […]

Сварочные трансформаторы: устройство и принцип работы

Сварочные трансформаторы представляют собой оборудование для преобразования переменного тока для оптимального уровня сварки. Для обеспечения равномерной работы аппарат снижает входное напряжение до 60-75 Вольт.

Оборудование применяется в быту и промышленности, способно работать в тяжелых условиях.

Устройство и принцип работы электрооборудования, какие виды бывают, конструктивные особенности рассмотрим ниже.

В чем состоит принцип устройства?

Из чего состоит трансформатор для сварки и как он устроен? Однофазное устройство имеет простую структуру, состоящую из:

  • магнитного привода;
  • начальной и вторичной обмоток;
  • металлического корпуса;
  • рукоятки;
  • системы охлаждения;
  • зажима для проводов;
  • крышки корпуса;
  • ходовой гайки;
  • вертикального винта с ленточной резьбой.

Коэффициент преобразования определяет количество витков в обмотках. Проходящий переменный ток через сердечник из ферримагнитного сплава с замкнутым контуром, создает внутренне напряжение в каждом витке обмотки, оптимизируя выходное напряжение.

Начальная обмотка соединена с центральной сетью, вторичная – с массой и держателем электродов, который и осуществляет сварку. Контур теряет сопротивление, а связь электромагнитов повышается. Баланс переменного тока осуществляется с помощью регулятора.

Конструктивная особенность каждого вида сварочного трансформатора зависит от параметров:

  • формы и типа сердечника, обмоток;
  • типа и мощности преобразования тока;
  • характеристик охлаждения обмоток;
  • параметров изоляции;
  • места установки оборудования;
  • необходимых требований к массе и сопротивляемости обмоток.

Некоторые модели сварочных трансформаторов оснащены определенными узлами. Дополнительные элементы: конденсаторы, дополнительные обмотки, вентиляция, стабилизаторы, совершенствуют работу аппаратов.

Смотрите познавательно-обучающее видео про устройство сварочного трансформатора:

Какие виды сварочных трансформаторов существуют?

В зависимости от конструкции электрического устройства и метода его регулирования классифицируют на три основные группы.

  1. Аппараты амплитудного регулирования с номинальным магнитным рассеиванием. Конструкция состоит из корпуса трансформатора с дроссельным механизмом регулирования выходного напряжения, дополнительной катушки. Дроссель находится на магнитопроводе. В этих моделях обмотки медные или алюминиевые.
  2. Трансформаторы амплитудного регулирования с повышенным магнитным рассеиванием. Отличительные особенности данного вида заключаются в конструкции шунтов и обмоток. При небольшом весе оборудования рабочие характеристики заключаются в повышенном коэффициенте мощности.
  3. Тиристорные приборы. Оснащены фазорегулятором, расположенным на цепи, которая соединена с тиристорами и системой управления.

По количеству фаз сварочное оборудование бывает однофазным и трехфазным.

Первые модели работают при входящем напряжении 220 Вольт. Такие аппараты используют в основном в домашних условиях.

Трехфазные приборы работают от сети с напряжением 380 Вольт, их применяют в промышленности. Увеличенная сила тока позволяет сваривать металлические изделия большей толщины.

Существуют аппараты, способные работать от сети напряжением 220 Вольт и 380 Вольт повсеместно.

В этом видео рассказывается, в чём разница между трёхфазным и однофазным сварочным:

Как работает сварочный трансформатор?

Основная задача устройства – преобразовать высокое входящее напряжение в низкое, оптимальное для работы. Это свойство дает возможность увеличить силу тока в обмотке, и как следствие происходит плавление металла.

Трансформаторная сварка производится поэтапно:

  • ток попадает на первичную обмотку высоковольтного напряжения, затем возникает магнитное поле переменного характера;
  • магнитный поток попадает в сердечник, который передает его на вторую обмотку, минимизируя индукционные потери;
  • магнитная индукция создает электродвижущую силу, вращая электроны металла, возникает постоянный электрический ток;
  • из-за большего количество витков во вторичной намотке, напряжение падает, а сила тока повышается;
  • во время замыкания металла с электродом создается равномерная электрическая дуга, которая переносит частички металла на свариваемые детали.

Во время работы сварочный агрегат находится под постоянной нагрузкой. Но его преимущество заключается в возможности работы в режиме холостого хода.

В процессе сваривания деталей под напряжением происходит замыкание между заготовкой и электродом, образуется сварочный шов. Металлические изделия соединяются, благодаря электричеству.

После образования шва цепь размыкается. Оборудование переходит в режим ожидания (холостой ход).

Электродвижущие силы замыкаются в воздушных зазорах между витками. Именно они создают напряжение холостого хода. Такая работа аппарата считается безопасной. Показатели холостого хода достигают 48-70 Вольт. Они не должны превышать допустимые нормы.

В таких случаях применяют ограничители, которые автоматически срабатывают по окончанию процесса сварки. Для безопасной работы оборудование должно быть оснащено заземлением.

Важно! Проводить работы с электрооборудованием нужно в защищенном от влаги месте. Попадание воды на технику может вывести ее из строя.

На этом видео показан принцип работы трансформатора:

По какому принципу рассчитать сварочный трансформатор?

Сварочные аппараты бывают разной мощности. Их выбор будет зависеть от того, для какого вида сварки они используются. Основной расчет производится, исходя из количества витков в намотке и диапазона выдаваемого тока.

По назначению электроприборы делятся на:

  • бытовые трансформаторы – для сварки металлических изделий, толщиной не более 6мм, применяются для бытовых нужд в доме, гараже;
  • профессиональные аппараты – применяются в промышленных сферах, обеспечивая бесперебойную работу нескольких точек;
  • полупрофессиональные приборы – сваривают изделия до 8 мм толщиной, используются как в быту, так и в промышленности.

Отличия трансформаторов от инверторов

Отличие в процессе сварки трансформатором заключается в нестабильности электрической дуги. Сварочный шов изменяется в параметрах при малейшем колебании тока.

Инвертор имеет сложную конструкцию, состоящую из несколько узлов, управляемых блоком. Это дает возможность обеспечивать плавную регулировку тока.

Трансформаторы имеют более простую конструкцию в отличие от инверторов. Поэтому их стоимость значительно ниже, чем у современных инверторов.

Простота конструкции сводит к минимуму возможность поломки. Если оборудование вышло из строя, ремонт не потребует больших затрат.

Правила выбора оборудования

Сварочные трансформаторы выбирают в зависимости от назначения и места эксплуатации.

  1. Напряжение сети. От требуемого напряжения зависит тип аппарата. Перед покупкой оборудования, нужно выяснить какое напряжение будет в месте работы 220 В или 380 В. Несоответствие этих параметров приведет к поломке техники.
  2. Напряжение холостого хода. Появление сварной дуги зависит от напряжения холостого хода. Чем выше его показатель, тем легче создать стабильность горения дуги.
  3. Количество рабочих мест. Если для работы потребуются несколько сварщиков, то бытовые модели для таких целей не подходят.
  4. Мощность. При выборе оборудования обращают внимание на два показателя мощности – входную и выходную. Между этими показателями должен быть минимальный порог.
  5. Продолжительность работы. От этого показателя зависит степень производительности аппарата. Чем выше показатель времени работы электрооборудования, тем выше производительность.
  6. Размеры и масса, мобильность. Габариты сварочного оборудования влияют на показатель производительности. Оснащение аппарата колесами делает его удобным в эксплуатации. Можно выбрать компактный или, наоборот, громоздкий вариант техники. Это будет зависеть от его предназначения.

Важно! Выбирая модель, нужно обратить внимание на защитные функции от перегрева. Это обезопасит сварщика от серьезных последствий во время работы.

Полезное видео, особенности выбора сварочных инверторов и трансформаторов:

Заключение

Что такое сварочный трансформатор и как с ним работать, рассмотрели в данной статье. Соблюдая рекомендации по эксплуатации оборудования для сварки можно избежать существенных проблем.

Правильно выбранный вариант техники обеспечит надежной и долговечной работой в процессе эксплуатации. А результат работы будет виден в качественном сварном шве.

Сварочный трансформатор принцип работы

Сварочные трансформаторы представляют собой оборудование для преобразования переменного тока для оптимального уровня сварки. Для обеспечения равномерной работы аппарат снижает входное напряжение до 60-75 Вольт.

Оборудование применяется в быту и промышленности, способно работать в тяжелых условиях.

Устройство и принцип работы электрооборудования, какие виды бывают, конструктивные особенности рассмотрим ниже.

В чем состоит принцип устройства?

Из чего состоит трансформатор для сварки и как он устроен? Однофазное устройство имеет простую структуру, состоящую из:

  • магнитного привода;
  • начальной и вторичной обмоток;
  • металлического корпуса;
  • рукоятки;
  • системы охлаждения;
  • зажима для проводов;
  • крышки корпуса;
  • ходовой гайки;
  • вертикального винта с ленточной резьбой.

Коэффициент преобразования определяет количество витков в обмотках. Проходящий переменный ток через сердечник из ферримагнитного сплава с замкнутым контуром, создает внутренне напряжение в каждом витке обмотки, оптимизируя выходное напряжение.

Начальная обмотка соединена с центральной сетью, вторичная – с массой и держателем электродов, который и осуществляет сварку. Контур теряет сопротивление, а связь электромагнитов повышается. Баланс переменного тока осуществляется с помощью регулятора.

Конструктивная особенность каждого вида сварочного трансформатора зависит от параметров:

  • формы и типа сердечника, обмоток;
  • типа и мощности преобразования тока;
  • характеристик охлаждения обмоток;
  • параметров изоляции;
  • места установки оборудования;
  • необходимых требований к массе и сопротивляемости обмоток.

Некоторые модели сварочных трансформаторов оснащены определенными узлами. Дополнительные элементы: конденсаторы, дополнительные обмотки, вентиляция, стабилизаторы, совершенствуют работу аппаратов.

Смотрите познавательно-обучающее видео про устройство сварочного трансформатора:

Какие виды сварочных трансформаторов существуют?

В зависимости от конструкции электрического устройства и метода его регулирования классифицируют на три основные группы.

  1. Аппараты амплитудного регулирования с номинальным магнитным рассеиванием. Конструкция состоит из корпуса трансформатора с дроссельным механизмом регулирования выходного напряжения, дополнительной катушки. Дроссель находится на магнитопроводе. В этих моделях обмотки медные или алюминиевые.
  2. Трансформаторы амплитудного регулирования с повышенным магнитным рассеиванием. Отличительные особенности данного вида заключаются в конструкции шунтов и обмоток. При небольшом весе оборудования рабочие характеристики заключаются в повышенном коэффициенте мощности.
  3. Тиристорные приборы. Оснащены фазорегулятором, расположенным на цепи, которая соединена с тиристорами и системой управления.

По количеству фаз сварочное оборудование бывает однофазным и трехфазным.

Первые модели работают при входящем напряжении 220 Вольт. Такие аппараты используют в основном в домашних условиях.

Трехфазные приборы работают от сети с напряжением 380 Вольт, их применяют в промышленности. Увеличенная сила тока позволяет сваривать металлические изделия большей толщины.

Существуют аппараты, способные работать от сети напряжением 220 Вольт и 380 Вольт повсеместно.

В этом видео рассказывается, в чём разница между трёхфазным и однофазным сварочным:

Как работает сварочный трансформатор?

Основная задача устройства – преобразовать высокое входящее напряжение в низкое, оптимальное для работы. Это свойство дает возможность увеличить силу тока в обмотке, и как следствие происходит плавление металла.

Трансформаторная сварка производится поэтапно:

  • ток попадает на первичную обмотку высоковольтного напряжения, затем возникает магнитное поле переменного характера;
  • магнитный поток попадает в сердечник, который передает его на вторую обмотку, минимизируя индукционные потери;
  • магнитная индукция создает электродвижущую силу, вращая электроны металла, возникает постоянный электрический ток;
  • из-за большего количество витков во вторичной намотке, напряжение падает, а сила тока повышается;
  • во время замыкания металла с электродом создается равномерная электрическая дуга, которая переносит частички металла на свариваемые детали.

Во время работы сварочный агрегат находится под постоянной нагрузкой. Но его преимущество заключается в возможности работы в режиме холостого хода.

В процессе сваривания деталей под напряжением происходит замыкание между заготовкой и электродом, образуется сварочный шов. Металлические изделия соединяются, благодаря электричеству.

После образования шва цепь размыкается. Оборудование переходит в режим ожидания (холостой ход).

Электродвижущие силы замыкаются в воздушных зазорах между витками. Именно они создают напряжение холостого хода. Такая работа аппарата считается безопасной. Показатели холостого хода достигают 48-70 Вольт. Они не должны превышать допустимые нормы.

В таких случаях применяют ограничители, которые автоматически срабатывают по окончанию процесса сварки. Для безопасной работы оборудование должно быть оснащено заземлением.

Важно! Проводить работы с электрооборудованием нужно в защищенном от влаги месте. Попадание воды на технику может вывести ее из строя.

На этом видео показан принцип работы трансформатора:

По какому принципу рассчитать сварочный трансформатор?

Сварочные аппараты бывают разной мощности. Их выбор будет зависеть от того, для какого вида сварки они используются. Основной расчет производится, исходя из количества витков в намотке и диапазона выдаваемого тока.

По назначению электроприборы делятся на:

  • бытовые трансформаторы – для сварки металлических изделий, толщиной не более 6мм, применяются для бытовых нужд в доме, гараже;
  • профессиональные аппараты – применяются в промышленных сферах, обеспечивая бесперебойную работу нескольких точек;
  • полупрофессиональные приборы – сваривают изделия до 8 мм толщиной, используются как в быту, так и в промышленности.

Отличия трансформаторов от инверторов

Отличие в процессе сварки трансформатором заключается в нестабильности электрической дуги. Сварочный шов изменяется в параметрах при малейшем колебании тока.

Инвертор имеет сложную конструкцию, состоящую из несколько узлов, управляемых блоком. Это дает возможность обеспечивать плавную регулировку тока.

Трансформаторы имеют более простую конструкцию в отличие от инверторов. Поэтому их стоимость значительно ниже, чем у современных инверторов.

Простота конструкции сводит к минимуму возможность поломки. Если оборудование вышло из строя, ремонт не потребует больших затрат.

Правила выбора оборудования

Сварочные трансформаторы выбирают в зависимости от назначения и места эксплуатации.

  1. Напряжение сети. От требуемого напряжения зависит тип аппарата. Перед покупкой оборудования, нужно выяснить какое напряжение будет в месте работы 220 В или 380 В. Несоответствие этих параметров приведет к поломке техники.
  2. Напряжение холостого хода. Появление сварной дуги зависит от напряжения холостого хода. Чем выше его показатель, тем легче создать стабильность горения дуги.
  3. Количество рабочих мест. Если для работы потребуются несколько сварщиков, то бытовые модели для таких целей не подходят.
  4. Мощность. При выборе оборудования обращают внимание на два показателя мощности – входную и выходную. Между этими показателями должен быть минимальный порог.
  5. Продолжительность работы. От этого показателя зависит степень производительности аппарата. Чем выше показатель времени работы электрооборудования, тем выше производительность.
  6. Размеры и масса, мобильность. Габариты сварочного оборудования влияют на показатель производительности. Оснащение аппарата колесами делает его удобным в эксплуатации. Можно выбрать компактный или, наоборот, громоздкий вариант техники. Это будет зависеть от его предназначения.

Важно! Выбирая модель, нужно обратить внимание на защитные функции от перегрева. Это обезопасит сварщика от серьезных последствий во время работы.

Полезное видео, особенности выбора сварочных инверторов и трансформаторов:

Заключение

Что такое сварочный трансформатор и как с ним работать, рассмотрели в данной статье. Соблюдая рекомендации по эксплуатации оборудования для сварки можно избежать существенных проблем.

Правильно выбранный вариант техники обеспечит надежной и долговечной работой в процессе эксплуатации. А результат работы будет виден в качественном сварном шве.

Сварочные трансформаторы представляют собой источник питания сварочной дуги с использованием штучных электродов под флюсом или в защитном газе. Они функционируют в режиме изменяющихся напряжений электрического тока и коротких замыканий сети и регулируют сварочный ток путем перемены индуктивного сопротивления обмоток.

Если агрегат питает автоматизированный сварочный аппарат, скорость подачи проволоки в котором не зависит от дугового напряжения, то он отличается внешними жесткими характеристиками.

Основные виды трансформаторов

Для работы с переменным током используют однофазные агрегаты, работающие в качестве выпрямителя, разделяющие сварочную и силовую цепь, понижающие напряжение 220 или 380 В до показателя не больше 80 В. Зависимость между напряжением и величиной сварочного тока, представляющая собой внешний вольтамперный параметр, обеспечивает непрерывный и устойчивый процесс сварки, воспринимающий статические характеристики дуги. Восстановление и стабилизация сварочной дуги в условиях постоянной перемены полярности тока обеспечивается индуктивным сопротивлением требуемой величины.

Трехфазные трансформаторы используются реже, чем однофазные приборы. Для сварки от такого трансформатора нужны два электрода, к которым присоединяются две фазы вторичной обмотки агрегата, третья фаза подается на заготовку.

Трехфазный агрегат принимает ток 380 или 220 В, а выдает 60 В с жесткой характеристикой во вторичных обмотках. Для понижения показателя предусмотрены регуляторы тока, изменяющие сварочный ток посредством увеличения или сужения воздушного зазора на сердечнике.

Сварочный агрегат своими руками

Промышленность бурно реагирует на спрос агрегатов, широкое применение сварки в различных отраслях ведет к тому, что на прилавках появляются новые модели сварочных аппаратов, предназначенных для использования в различных условиях частного дома. Но многие мастера создают самодельный сварочный аппарат постоянного тока своими руками, чтобы он соответствовал индивидуальным требованиям и запросам. Изготовление заключается в нескольких этапах, начиная с расчетных формул и заканчивая монтажом узлов в одно целое. Своими руками собирают аппараты:

  • трансформатор для ведения дуговой сварки;
  • трансформатор для точечного сварного шва.

Дуговая сварка

Трансформатор для сварки дугой имеет преимущества в виде надежности, простоты, мобильности и большого диапазона использования. Но есть и недостатки, заключающиеся в низком коэффициенте полезного действия и зависимости эффективности рабочего процесса от опыта и мастерства работника. Рекомендуется к использованию при строительных работах, производстве деталей и узлов из металла различных видов и толщины, сварки труб, резки в размер и демонтажа конструкций.

Аппарат содержит в составе:

  • трансформатор;
  • регулятор для изменения силы тока;
  • держатель для зажима массы и держатель электродов.

Наиболее распространенным видом трансформатора является тип с П-образным и тороидальным магнитопроводом, вокруг которого располагаются первичная и вторичная намотки из алюминиевого или медного провода. Количество витков обмотки и толщина провода меняется в зависимости от рабочих характеристик аппарата.

Точечная сварка

Трансформаторы контактной сварки (так называют точечную) отличаются от аппаратов дуговой сварки способом работы. Дуговой агрегат расплавляет поверхность электрической дугой, появляющейся между ней и электродом, а при контактной сварке происходит нагрев, расплавление и слияние металла с помощью медных заточенных электродов в точке касания под действием высокого соединительного давления.

Точечный метод применяется в автомобилестроении, каркасном строительстве, производстве железобетонных элементов, соединения тонких алюминиевых и нержавеющих листов, других металлов, требующих специальных условий эксплуатации. У агрегатов точечной сварки есть некоторые отличия в конструкции и комплектации:

  • В конструкции аппарата нет наплавляемых электродов, вместо них применяют медные заостренные контакты.
  • Мощность трансформаторов несколько ниже, используется П-образный сердечник.
  • В отличие от дугового способа в приборе присутствует набор конденсаторов.

Основные характеристики сварочных аппаратов

Часто при эксплуатации проявляются характерные неисправности, мешающие процессу:

  • большая вибрация и сильное гудение;
  • увеличенное напряжение при холостом режиме;
  • поступающие толчки от силовых катушек;
  • сильное нагревание контактов, подгорание;
  • замыкание на корпусе высокого напряжения;
  • общий перегрев агрегата.

В процессе изготовления агрегата учитывают следующие технические характеристики:

  • сетевое напряжение и число фаз;
  • номинальные показатели сварочного тока в агрегате;
  • возможный предел регулирования тока;
  • диаметр рабочего электрода;
  • номинальное напряжение в рабочем состоянии;
  • выходную и потребляемую мощность;
  • напряжение при холостом ходе.

Чтобы самостоятельная сборка аппарата прошла успешно, следует четко понимать, за что отвечает каждая характеристика:

  • Сетевое напряжение бывает 220 или 380 В, чаще всего самодельная сварка рассчитывается на первый показатель. При расчете и составлении конструктивной схемы это обстоятельство является главным.
  • От показателя номинального тока зависит продуктивность резки и соединения металла. В самодельных аппаратах это значение редко бывает выше 200 А. Увеличение показателя ведет к повышению размеров агрегата и его массы. В промышленных вариантах советского производства сила сварного тока увеличивается до 1 тыс. А, конструкции имеют вес около 300 кг.
  • В процессе сварки применяют ток определенной силы, иначе соединение не произойдет, так как поверхность не расплавится. Пределы регулировки определяются в зависимости от диаметра используемых электродов. В самодельных дуговых аппаратах пределы регулирования устанавливаются в диапазоне 50—200 А, а точечные варианты требуют увеличения разброса до 80−1 тыс. А.
  • Различные электроды по толщине в сочетании с выбором номинальной силы тока позволяет использовать в работе металл различных свойств и толщины. Для работы с тонкими электродами сила тока устанавливается меньше и повышается с увеличением диаметра электрода. При соединении деталей контактным способом учитывается диаметр электрода и его суженого наконечника.
  • Номинальное напряжение на выходе понижающего трансформатора составляет 60—80 В и не может быть выше. Аппараты дугового типа используют номинальное напряжение в диапазоне 30—80 В. Эта характеристика для работы прибора не регулируется, а устанавливается изначально. Точечная сварка работает еще при более низком номинальном напряжении. Чем больше сила тока, тем меньше задается напряжение.
  • Номинальный режим работы характеризует допустимое время беспрерывной работы и период остывания. Самодельные агрегаты характеризуются показателем около 30%. Это значит, что в течение 10 минут прибор варит 3 минуты, а 7 минут проходят в режиме отдыха.
  • С помощью выходной и потребляемой мощности можно рассчитать коэффициент полезного действия агрегата. Аппарат работает более эффективно при наименьшей разнице между показателем мощности на выходе и входе.
  • Напряжение в процессе холостой работы важно для сварочных аппаратов дугового типа, характеристика отвечает за возникновение дуги. Повышение показателя холостого напряжения ведет к облегчению вызова сварочной дуги. Но по правилам безопасной эксплуатации напряжение холостого хода не может быть больше 80 В.

Изготовление агрегата

Самодельный трансформаторный агрегат нельзя правильно собрать, не выполнив перед работой принципиальной схемы для монтажа. Сложностей в этом нет, тем более что конструкция аппарата отличается простотой. Для наиболее полного изучения принципов составления схем следует ознакомиться с ГОСТом 21—614, в котором определены условные изображения для графического чертежа электрического оборудования. Здесь собраны полезные сведения для точного и эффективного составления трансформаторной схемы.

В отличие от простой схемы сварочного агрегата, более сложный вариант может содержать тиристоры, конденсаторы и диоды для увеличения контроля силы тока и времени контактного воздействия. Примерную схему трансформатора можно посмотреть в интернете и переделать ее для собственных целей.

Расчет трансформатора

Это сложная цепь составления формул и использования в них первоначальных значений. Весь порядок расчета можно увидеть в специальных технических изданиях или на просторах интернета. В любом случае в качестве основных параметров для расчета берут характеристики двух обмоток и сердечника будущего прибора. В сочетании с требуемой номинальной силой тока и напряжением на вторичной и первичной обмотке делается расчет толщины провода, числа его оборотов и толщины сердечника. В расчете обязательно задействуются следующие показатели:

  • Сетевое напряжение, от которого будет работать агрегат, его определяют на первичной обмотке, оно может иметь значение 220 или 380 В.
  • Значение номинального напряжения, измеряется на вторичной обмотке, обозначает напряжение тока, появляющееся после понижения входного и не составляет больше 80 В, используется для формирования дуги.
  • Номинальный показатель силы тока на вторичной обмотке, определяется с учетом вида и диаметра электрода и максимально допустимой толщины свариваемого металла.
  • Площадь поперечного сечения сердечника, от размера которой зависит надежность работы, оптимальные значения находятся в диапазоне 45—50 см2.
  • Площадь окна расположения сердечника выдирается в пределах 85—110 см2 и зависит от скорости отвода выделяющегося тепла и удобства при выполнении обмотки.
  • Важным параметром является плотность тока, проходящего в обмотке, от него зависят потери электричества, при расчете самодельного прибора показатель принимают на уровне 2,5—3,5 А.

Процесс сборки

К монтажу приступают, имея схему и технический расчет. Работы по сборке отличаются тщательностью и кропотливостью, при выполнении обмотки играет правильность подсчета числа витков. Популярным является трансформатор с П-образной сердцевиной.

Начинается работа с изготовления каркасов для расположения обмоток, в качестве материала выбирают пластины из текстолита, применяемого для штампованных плат. Вырезают конструктивные детали двух коробов, каждый из которых представляет собой две крышки с отверстиями в виде прорезей для размещения стенок короба.

Площадь отверстия внутренней прорези принимается по размеру площади сечения сердечника, дается увеличение для стенок. Собранный каркас для расположения обмоток изолируют термостойким материалом, затем начинают наматывать провод для обмотки. Провод нужен со стеклянной изоляцией, выдерживающей сильное нагревание. Это дорогой материал, но исключает последующий перегрев обмоток и пробой. Первый намотанный слой обязательно изолируют, затем выполняют второй.

После определенного по схеме количества витков делают отводы, последний слой изолируют, а на концах отводов крепят болты из меди. Перед расположением болтов концы отводов продевают в специальные дополнительные отверстия, сделанные в текстолитовом каркасе, в его верхней пластине.

Следующий этап — шихтование и сборка магнитопровода сварочного прибора. Применяется железо с определенными характеристиками магнитной индукции, выбор правильной марки позволяет провести процесс эффективно и не испортить предыдущую работу. Пластины из металла для сердечника можно использовать от бывших в употреблении трансформаторов или приобрести по отдельности в магазине. Сборка пластин толщиной 1 мм требует внимательности и терпения при соединении их в общее целое. По окончании используют тестер для выявления ошибок сборки.

На конечном этапе выполняют диодный мост и монтируют регулятор тока, при этом берут диоды, рассчитанные каждый на 50 А. Для агрегата с номинальным током 180 А нужно четыре подобных диода, которые крепят к радиатору из алюминия и соединяют с обмоточными отводами параллельно с дросселем. После этого сварочный трансформатор помещают в заранее выбранный корпус.

Трансформаторы применяются для ручной и некоторых разновидностей промышленной сварки. Это приборы, которые преобразуют ток от городской электросети в подходящий для сварочного устройства.

Сварочный трансформатор уменьшает напряжение и обеспечивает стабильное функционирование такого прибора.

Особенности конструкции

Работа трансформатора для сварки основывается на плавном уменьшении показателей напряжений до 60−90 В, а также в увеличении мощности электротока до 40−600 А.

Данный процесс базируется на принципе всем известной электромагнитной индукции: коэффициент преобразования определяется разницей в числе витков вторичной и первичной обмотки, а регулировка рассеивания магнитного поля посредством перемещения элементов устройства дает возможность настраивать напряжение на выходе.

Электроток, который проходит по магнитопроводу, формирует напряжение во всех витках установленной катушки. На выходе оно складывается в оптимальный показатель.

Трансформатор для сварки обладает довольно простой конструкцией, потому некоторые умельцы изготавливают устройство для домашнего применения своими руками:

  1. Магнитопровод (сердечник) включает в свой состав несколько пластин из стали, которые друг от друга изолированы. Для «самопального» оборудования можно взять пластинки, сделанные из электротехнической стали. Достать материал можно из старой техники.
  2. На магнитопроводе находятся обмотки. Первичная обмотка в любом случае будет единственной, все другие — вторичные.
  3. Регулировка напряжения на выходе осуществляется посредством перемещения специального винта, который проходит через обмотку и сердечник, а также перемещения подвижных обмоток.
  4. Корпус обеспечивает защиту оборудования от внешних воздействий.
  5. Добавляются дополнительные детали (колесики для транспортировки, ручки, вентиляция).

Самодельные трансформаторы

В устройствах, сделанных самостоятельно, первичная обмотка делается из специального медного кабеля, а для изготовления вторичной применяется сварочный кабель многожильного типа.

На «самопальном» оборудовании обмотки выводятся на обычные медные клеммы, заводские же модели оснащены специальными переключателями.

Конкретная схема устройства находится в прямой зависимости от вида сердечника и материалов, которые есть в наличии у мастера.

В более сложных вариантах устанавливается сразу несколько преобразователей. Кроме этого, в конструкцию могут добавляться электронные элементы.

Характеристики и виды

Назначение прибора определяет его конструктивные особенности:

  1. Показателей мощности промышленного оборудования хватает для того, чтобы обеспечить сразу несколько рабочих мест. Как правило, это сложные многопостные устройства.
  2. Для бытовых нужд применяется однопостный инструмент.

По типу конструкции трансформаторы делятся на:

  1. Модели, имеющие номинальное рассеивание магнитного поля. Такое оборудование состоит из регулировочного дросселя и самого трансформатора.
  2. Приборы с повышенным магнитным рассеиванием отличаются сложной конструкцией, состоящей из стабилизатора, конденсатора, обмоток и иных частей.
  3. Тиристорные приборы — относительно новая разновидность сварочного оборудования, которое состоит из тиристорного регулятора фазы и силового трансформатора. Эти аппараты весят гораздо меньше, нежели другие разновидности.

Принцип работы

Сварочные трансформаторы характеризуются универсальным принципом функционирования, но характеристики и конструкция конкретной установки находятся в прямой зависимости от ее назначения.

Прибор для сварки точечным методом на выходе должен давать электроток в 5−10 кА (для моделей малой мощности) и 500 кА (для более мощного оборудования).

Оборудование, предназначенное для контактной сварки, обладает повышенным коэффициентом преобразования, а прерывающие приборы — высокой надежностью и не простым устройством, иначе сварка будет не очень качественной.

При покупке или самостоятельном изготовлении сварочного трансформатора следует обращать внимание на следующие критерии:

  • Показатель напряжения электросети — от данного значения зависит число фаз работы установки.
  • Номинальный электроток — у моделей для бытового использования этот показатель не превышает 100А.
  • Обширный диапазон регулирования тока сварки дает возможность пользоваться разными электродами.
  • Показатель номинального напряжения при работе — выходное напряжение. Для обыкновенной дуговой сварки вполне достаточно значения от 40 до 70 В.
  • Выходная и потребляемая мощности дают возможность произвести расчет КПД. Чем выше данный показатель, тем продуктивнее будет функционировать оборудование.

Распространенные неисправности

Как самодельное, так и приобретенное оборудование может стать неисправным из-за большого количества причин. Зачастую отремонтировать инструмент можно собственноручно. Исключением считаются лишь промышленные устройства со сложной конструкцией.

  • Самой распространенной неполадкой считается замыкание между деталями оборудования, что может приводить к его выключению. Для того чтобы решить проблему, прибор нужно разобрать и поменять неисправную деталь.
  • Другая распространенная неисправность — слишком сильный нагрев. Перегрев обуславливается установкой электротока больше рекомендованного значения.
  • Сильный гул может свидетельствовать о том, что в корпусе разболтались гайки или винты. Чтобы починить трансформатор, его нужно разобрать и тщательно осмотреть и при необходимости подтянуть соединения.

Устройство сварочного трансформатора характеризуется простотой, а само оборудование — общедоступностью и надежностью. Оно очень популярно среди домашних мастеров, ведь с его помощью можно с легкостью скрепить тонкие металлические листы и сделать любой ремонт деталей из металлических сплавов.

Принцип работы и применение сварочного трансформатора

Принцип работы и применение сварочного трансформатора

Введение

В этой статье мы узнали о работе и применении сварочного трансформатора.

Основная идея сварочного трансформатора

Сварочный трансформатор - это понижающий трансформатор, который имеет тонкую первичную обмотку с большим количеством витков, а его вторичная обмотка имеет большую площадь поперечного сечения и меньшее количество витков, что обеспечивает меньшее напряжение и очень высокий ток во вторичной обмотке.Сварочный трансформатор снижает напряжение от источника до более низкого напряжения, подходящего для сварки. Обычно от 15 до 45 вольт. Вторичный ток достаточно высокий и обычно может составлять от 200 до 600 А, но может быть намного выше. Вторичная обмотка может иметь несколько отводов для регулировки вторичного напряжения для управления сварочным током. Ответвители обычно подключаются к нескольким сильноточным розеткам или к сильноточному переключателю. Один конец вторичной обмотки подсоединен к сварочному электроду, тогда как другой конец вторичной обмотки подсоединен к сварочному электроду, а другой конец подсоединен к свариваемым деталям.Если протекает какой-либо сильный ток, тепло выделяется из-за контактного сопротивления между электродом и свариваемыми деталями. Вырабатываемое тепло расплавляет электрод, и зазор между двумя частями заполняется. Фиггер показывает простой сварочный трансформатор.

Полное сопротивление сварочного трансформатора может быть выше, чем полное сопротивление трансформатора общего назначения. Импеданс сварочного трансформатора может играть роль в процессе создания дуги и управления током.Сварочные трансформаторы большой мощности, скорее всего, будут рассчитаны на трехфазный ввод. Есть много трансформаторов меньшего размера, которые рассчитаны на однофазный ввод.

Сварочный трансформатор постоянного тока

Для сварки постоянным током (DC) выпрямитель подключается ко вторичной обмотке трансформатора. Также может быть фильтрующий дроссель или индуктор для сглаживания постоянного тока. весь узел трансформатора и выпрямителя можно назвать источником сварочного тока. Обмотка сварочного трансформатора очень реактивна.В противном случае может быть добавлен отдельный реактор последовательно со вторичной обмоткой.

Управление сварочным трансформатором ARC

Для управления дугой используются различные реакторы со сварочными трансформаторами. Ниже приведены некоторые методы управления дугой.
Реактор с отводом
С помощью отводов на реакторе регулируется выходной ток. Это ограниченное количество текущих настроек.
Реактор с подвижной катушкой
Реактор с подвижной катушкой - это реактор, в котором реактивное расстояние между первичной и вторичной обмотками регулируется.Ток становится меньше, если расстояние между катушками велико.
Перемещающийся шунтирующий реактор
Подвижный шунтирующий реактор - это реактор, в котором можно регулировать положение центрального магнитного шунта. Изменение выходного тока достигается за счет регулировки шунтируемого потока.
Реактор бесступенчатого действия
Непрерывно регулируемый реактор - это реактор, в котором высота реактора постоянно изменяется. Большее реактивное сопротивление получается из-за большей вставки сердечника и, следовательно, выходной ток меньше
Насыщаемый реактор
Для регулировки реактивного сопротивления реактора требуемый постоянный ток

, если постоянный ток возбуждения больше.Следовательно, изменения тока получаются из-за изменения реактивного сопротивления

Принцип работы и применение сварочного трансформатора

Принцип работы сварочного трансформатора

, применение и характеристики сварочного трансформатора

Сейчас у нас много блоков питания переменного тока. Таким образом, использование сварочного трансформатора играет важную роль в сварке по сравнению с мотор-генераторной установкой. Когда нам нужно использовать электродвигатель-генератор для сварки, мы должны запускать его непрерывно, что создает много шума.С помощью сварочного трансформатора сварка выполняется с меньшим шумом. Теперь рассмотрим подробнее сварочный трансформатор .

Строительство трансформатора сварочного:

1. Сварочный трансформатор - понижающий трансформатор.

2. Он имеет магнитный сердечник с тонкой первичной обмоткой и большим количеством витков на одном плече.

3. Вторичная обмотка с меньшим количеством витков и большим поперечным сечением на другом плече.

4. Благодаря этому типу обмоток в первичной и вторичной обмотках он ведет себя как понижающий трансформатор.

5. Таким образом, мы получаем меньшее напряжение и больший ток на выходе вторичной обмотки. Это конструкция сварочного трансформатора переменного тока.

6. Сварочный трансформатор постоянного тока также имеет такой же тип обмотки, с той лишь разницей, что мы подключаем выпрямитель (который преобразует переменный ток в постоянный) во вторичной обмотке, чтобы получить выход постоянного тока.

7. Мы также подключаем индуктивность или фильтр для сглаживания постоянного тока. Это будет строительство сварочного трансформатора постоянного тока. Схемы показаны ниже.

Рис. 1. Сварочный трансформатор постоянного тока

Рис. 2. Сварочный трансформатор переменного тока

Примечание:
Многие люди сомневаются, какая обмотка первичная, а какая вторичная. Обмотка, подключенная к источнику питания, называется первичной обмоткой, а обмотка, к которой подключена нагрузка, называется вторичной обмоткой.

Работа сварочного трансформатора:

1. Поскольку это понижающий трансформатор, у нас меньшее напряжение на вторичной обмотке, которое составляет примерно от 15 до 45 вольт, и высокие значения тока, которые составляют примерно от 200 до 600 А, оно также может быть выше этого значения.

2. Для регулировки напряжения на вторичной обмотке имеются отводы на вторичной обмотке, благодаря чему мы можем получить необходимое количество вторичного тока для сварки.

3. Эти ответвления подключены к нескольким сильноточным выключателям.

4. Теперь один конец вторичной обмотки подсоединяется к сварочному электроду, а другой конец - к сварочным деталям, как показано на рис. 2.

5. При протекании сильного тока выделяется большое количество тепла I2R из-за контактного сопротивления между сварочными деталями и электродом.

6. Из-за этого сильного нагрева кончик электрода плавится и заполняет зазор между сварочными деталями.

Это принцип работы сварочного трансформатора.

Вольт-амперные характеристики сварочного трансформатора:

На приведенном ниже рисунке показаны вольт-амперные характеристики сварочного трансформатора.

Контроль дуги сварочного трансформатора:

Импеданс сварочного трансформатора должен быть выше, чем у обычного трансформатора для управления дугой, а также для управления током.

Мы можем использовать различные реакторы для управления дугой. Их

1. Реактор с ответвлением.

2. Реактор с подвижным змеевиком.

3. Магнитный шунтирующий реактор.

4. Бесступенчатый реактор.

5. Насыщаемый реактор.

Теперь давайте подробно рассмотрим каждый из этих методов управления дугой сварочного трансформатора .

1. Реактор с ответвлением:

Ниже приведена схема управления дугой с помощью ответвительного реактора.

С помощью кранов контролируем ток. Имеет ограниченный текущий контроль.

2. Реактор с подвижной спиралью:

Ниже представлена ​​схема управления дугой с помощью реактора с подвижной катушкой.

Расстояние между первичной и вторичной обмотками определяет величину тока. Если расстояние между первичной и вторичной обмотками велико, то сила тока меньше.

3. Магнитный шунтирующий реактор:

Ниже представлена ​​схема управления дугой с помощью магнитного шунтирующего реактора.

Путем регулировки центрального магнитного шунта изменяется поток. Путем изменения магнитного потока можно изменить ток.

4. Реактор непрерывного действия:

Ниже представлена ​​схема управления дугой с использованием реактора с бесступенчатым регулированием.

Путем варьирования изменяется высота ввода активной зоны реактора. Если вставка сердечника больше, реактивное сопротивление выше, поэтому выходной ток будет меньше.

5. Насыщаемый реактор:

Ниже представлена ​​схема управления дугой с использованием насыщающегося реактора.

Реактивное сопротивление реактора при этом регулируется изменением значения постоянного тока. возбуждение, получаемое от постоянного тока управляемый преобразователь. Выше постоянный ток. токи, реактор приближается к насыщению. Это изменяет реактивное сопротивление реактора. Изменяя реактивное сопротивление, можно изменить ток.

С помощью вышеуказанных реакторов можно управлять током, что помогает контролировать дугу.

В этом посте мы узнали о сварочных трансформаторах.

Что такое метчики на сварочном трансформаторе?

Сварочные трансформаторы - это жизненно важная часть оборудования, используемая для снижения напряжения от источника электроэнергии.Устройство переключает переменный ток (AC) из линии питания на высокий и низкий ток, пригодный для сварки.

На сварочном трансформаторе отводы первичной и вторичной обмоток используются для макрорегулировки сварочного тока и напряжения. Глубокое понимание принципа действия обмоточных трансформаторов важно для знания функции ответвлений.

Итак, давайте копнем глубже, чтобы узнать, что такое ответвления на обмотке трансформатора.

Каков принцип работы сварочного трансформатора?

Сварочные трансформаторы используются для регулировки напряжения источника питания до напряжения, необходимого для образования сварочной дуги.Время, необходимое для повышения напряжения от нуля до желаемого напряжения, необходимого для сварки дуги, известно как время восстановления дуги.

Время восстановления дуги должно быть минимальным, чтобы дуга оставалась стабильной. Это важно, иначе катод может стать холодным, что предотвратит генерацию достаточного количества ионов и электронов для создания и поддержания дуги.

Одним из способов сокращения времени является увеличение напряжения цепи источника питания. Время восстановления дуги значительно меньше при более низком пиковом значении напряжения.Сварочная цепь должна иметь индуктивность, обеспечивающую разность фаз между переходными процессами тока и напряжением в диапазоне от 0 до 35 и от 0 до 45.

Отводы помогают регулировать напряжение для создания желаемой дуги. Отводы помогают увеличить ток при низком напряжении. Низкое напряжение предотвращает создание желаемой дуги из-за потери тепла катодом.

Дуга легко образуется при силе тока до 250 ампер. Для этого требуется напряжение около 60 вольт.Если ток ниже 70 ампер, напряжение можно увеличить до 80 вольт. Но повышение напряжения создает угрозу безопасности, а также ухудшает соотношение между напряжением дуги и холостого хода сварочного трансформатора. Отводы оказываются неоценимыми в этой ситуации, поскольку они помогают поддерживать напряжение в пределах ограничений, тем самым предотвращая любые повреждения.

Конструкция отводов на обмоточных трансформаторах

Ответвители присутствуют во вторичных обмотках и подключены к сильноточным выключателям или штепсельным розеткам.Они используются для понижения напряжения обычно от 15 до 45 вольт. Одна сторона вторичной обмотки соединена с электродом, а другой конец присоединен к сварным деталям.

Отводы на обмотках трансформаторов помогают снизить напряжение, тем самым предотвращая проблемы с нагревом. Для изменения сварочного тока можно прикрепить точки на вторичной обмотке. В некоторых сварочных трансформаторах ответвители подключаются к вторичной обмотке катушки для обеспечения правильного напряжения. Эти ответвители обеспечивают полную мощность на клеммах.

Большинство больших сварочных трансформаторов имеют многофазные входы, а меньшие - однофазные. При большом токе выделяется много тепла из-за сопротивления между свариваемыми деталями и электродом во вторичных обмотках.

Импеданс сварочных трансформаторов обычно выше, чем у обычных трансформаторов. Высокое сопротивление приводит к возникновению дуги. Ток остается синусоидальным, а напряжение в сварочном токе искажается.

Расположение ответвителей

Отводы могут быть расположены в другом месте вторичной обмотки. Основной метод выполнения отводов - стыковка последнего слоя катушки. Слой катушки расположен далеко от финишной черты. В большинстве случаев между отводами номер четыре и пять на участке отвода есть разрывы. Кроме того, для катушки предусмотрена перемычка, которая помогает выбрать желаемое напряжение на конкретной паспортной табличке.

Другая конфигурация ответвлений - соединение петли на конце вторичной обмотки без разрыва между ответвлениями.Последний кран, который обычно является краном номер семь, расположен рядом с финишной чертой. В этой конфигурации соединение звездой или треугольником на стороне входа закрывается на отводе в зависимости от паспортной таблички. Такая конфигурация ответвлений называется «линейными ответвителями или концом ответвлений катушки».

Перемычки ответвлений соединяют две клеммы ответвлений катушки сварочного трансформатора. В другой конфигурации перемычки ответвлений соединяют только одну клемму с соответствующей фазной клеммой. Расположение ответвителя на фазном выводе соответствует желаемому напряжению.

Конструкция кранов для сварочных трансформаторов

Конструкции сварочного трансформатора различаются в зависимости от конфигурации ответвлений. Но самый низкий ответвление всегда подключается к максимальному циклу включения трансформатора. Это приводит к созданию самого низкого напряжения для передачи. Низкое напряжение снижает ток и мощность, вырабатываемую сварочным аппаратом. Другие конфигурации ответвлений обеспечивают более высокое напряжение и ток для контактной сварки.

Клеммы отводов могут быть сварными паяными или петлевыми.Провод катушки для ловушек контура обычно лишен изоляции, чтобы сформировать контур, соответствующий размеру оборудования. Клеммные отводы припаиваются к катушке в соответствующем месте.

Связанные вопросы

Как отводы помогают регулировать напряжение?

Отводы используются в сварочном трансформаторе для регулировки напряжения и тока. Они подключены к вторичной обмотке в разных конфигурациях. Эти отводы позволяют сварщику регулировать нормальное напряжение до требуемого для устройства.Вывод отводов подключается к клемме или нескольким клеммам.

Отводы

бесценны, когда линейное напряжение ниже или выше, чем напряжение, необходимое для создания дуги. Они обеспечивают источник вторичного напряжения с более высоким или низким уровнем в зависимости от напряжения в сети. Соотношение напряжений трансформатора изменяется при использовании ответвлений.

На больших силовых трансформаторах ответвления помогают компенсировать колебания напряжения. Соединения ответвлений обычно устанавливаются по умолчанию для сетевого напряжения.Сварщик может менять отводы, чтобы получить желаемое напряжение.

Например, трансформатор с одной обмоткой, рассчитанный на 480–120 В с входным линейным напряжением 456 В, будет иметь вторичное напряжение, рассчитанное на 114 В. Значение вторичного напряжения получается путем деления более высокого значения напряжения на более низкое. Здесь коэффициент вторичного напряжения равен 4, что получается путем деления 480 на 420. В результате вторичное напряжение для входного перехода 456 В составляет 114 В или 456, деленное на 4. Та же самая передача, имеющая 400 В, будет иметь вторичное напряжение. напряжение 100 В.

Большие трансформаторы допускают всего несколько оборотов. В этой ситуации отводы не могут быть размещены на точном точном напряжении. Большой трансформатор обычно имеет 5 В на виток, из-за чего 2 ½ ответвления на обмотке с напряжением 480 В допускают 2,4 витка. Поскольку ответвления возможны только на полные обороты, обычно ответвление располагается на 2 оборотах на 10 В.

Что такое переключатели ответвлений и повороты?

Большинство сварочных трансформаторов имеют переключатель ответвлений. Переключатель позволяет сварщику изменять коэффициент трансформации трансформатора.Сварщик может увеличивать или уменьшать выходное напряжение, поворачивая кран.

По мере изменения выходного напряжения также изменяется способность увеличивать доступный ток для различных частей. Более высокое напряжение приводит к большему току, подаваемому на разные части.

Между ответвлениями важно целое количество оборотов. Это очень важно, иначе кран не будет повернут для установки желаемого напряжения. Например, отвод обмотки невозможен при 7 ¼ и 12 витках. Для правильной работы оборотов должно быть 7 или 12.

Предположим, у нас есть трансформатор 480 В на 960 витков. Отвод будет 24 витка в случае 2 витков для вольта. Напротив, при 2 ½ процента низкий отвод приведет к снижению напряжения примерно на 12 В или 0,025 раза по сравнению с нормальным отводом 480 В.

Число витков на вольт можно изменить. Большинство значений напряжения отводов имеют маркировку для обеспечения точной регулировки напряжения. Напряжения ответвлений обычно указываются на паспортных табличках трансформатора.

Как определить наилучшую настройку крана?

Сварка на переменном токе обычно выделяет много тепла.Вот почему для достижения оптимальных результатов необходимо минимизировать время простоя во время каждого цикла. График сварки следует оптимизировать для конкретного применения. В случае очень высокой или низкой настройки отвода ток будет недостаточным, из-за чего не вырабатывается необходимое тепло.

Для оптимальной настройки отводов общее практическое правило - использовать наименьшее отводное напряжение трансформатора при наибольшем процентном токе в течение минимального времени. Это приведет к выработке желаемого тока, необходимого для стабильного и качественного шва.Установка метчика обеспечивает наилучшую термическую и механическую сварку.

При оптимальной настройке крана получается тепло, идеально подходящее для сварки. Слишком большой или малый сварочный ток может повредить сварочный аппарат. Низкое время тока может привести к недостаточному нагреву, в то время как высокий ток может привести к слишком большому нагреву. Следуя общему практическому правилу, вы получите желаемый ток и тепло для создания оптимального сварного шва.

Подобные сообщения:

Что такое метчики на сварочном трансформаторе? - Полное руководство

0

Последнее обновление: 21 июля 2021 г.

Сварочный трансформатор - это важная часть оборудования, которая снижает напряжение, поступающее от источника питания.Он работает, изменяя переменный ток от розетки до высокого и низкого напряжения, пригодного для сварки.

Напряжение и ток, используемые при сварке, регулируются отводами первичной и вторичной обмоток сварочного трансформатора. Чтобы знать, как работают ответвители в сварочном трансформаторе, вам необходимо более глубоко понимать принцип работы сварочного трансформатора.

Поэтому копнем глубже, чтобы узнать, что такое отводы на сварочном трансформаторе. Продолжай читать!


Что такое сварочный трансформатор?

Двухобмоточный трансформатор.Первичная обмотка имеет ответвительную головку, которая используется для изменения напряжения зажигания дуги. Кроме того, кнопка крана используется для изменения напряжения холостого хода вторичной стороны. Первичная и вторичная обмотки отдельно подключены к двум ножкам с железным сердечником.

Таким образом, трансформатор будет иметь реактор утечки большего размера. Тогда напряжение на клеммах вторичной стороны сильно упадет, если ток увеличится.

Реактор с железным сердечником последовательно включен в цепь дополнительной обмотки для задания сварочного тока.Если изменить длину воздушного зазора реактора, ток возрастет.

Кредит изображения: yevgeniy11, Shutterstock

Как работает сварочный трансформатор?

Сварочные трансформаторы работают за счет изменения напряжения до необходимого для создания сварочной дуги. Время восстановления дуги - это время, необходимое для повышения напряжения от нуля до напряжения, необходимого для сварки.

Очень важно поддерживать низкое время восстановления дуги, чтобы дуга была стабильной. Если он не останется низким, катод может остыть.Это остановит производство достаточного количества ионов и электронов для образования и удержания дуги.

Один из способов сократить время - увеличить напряжение в цепи источника электричества. При более низком верхнем значении напряжения время восстановления дуги значительно меньше. Сварочная цепь должна иметь индуктивность, которая приводит к разнице фаз между переходным током и напряжением.

Отводы

помогают изменять напряжение для получения желаемой дуги. Если напряжение низкое, то отводы увеличивают ток.Низкое напряжение препятствует образованию желаемой дуги, потому что тепло теряется через катод.

Если ток достигает 250 ампер, можно легко создать дугу. Ему нужно напряжение до 60 вольт. Вы можете увеличить напряжение до 80 вольт, если сила тока ниже 70 ампер.

Тем не менее, повышение напряжения представляет собой угрозу безопасности, а также ослабляет дугу. Это приводит к коэффициенту холостого хода сварочного трансформатора. В этой ситуации ответвители имеют большое значение, поскольку они поддерживают напряжение в пределах ограничений и, следовательно, предотвращают любые повреждения.

Как устроены отводы в сварочном трансформаторе?

Во вторичных обмотках имеются отводы, подключенные к держателю вилки или сильноточной кнопке. Обычно они используются для понижения напряжения от 15 до 45 вольт. Один конец вторичной обмотки подсоединяется к свариваемым деталям, а другой - к электроду.

Отводы на сварочном трансформаторе предотвращают нагревание за счет снижения необходимого напряжения. Чтобы изменить ток, используемый при сварке, вы можете закрепить точки на вторичной обмотке.У некоторых сварочных трансформаторов есть отводы, прикрепленные к вторичной обмотке катушки, чтобы обеспечить нужное напряжение.

Эти ответвители подают полную мощность на клеммы. Многие большие сварочные трансформаторы обычно имеют несколько фазных входов, но меньшие обычно имеют однофазные входы. Когда электрический ток велик, во вторичных обмотках выделяется столько тепла. Это из-за сопротивления между анодом и свариваемыми деталями.

Импеданс сварочных трансформаторов обычно выше, чем у обычных трансформаторов.Дуга образуется из-за высокого сопротивления. Электрический ток остается волнообразным, а напряжение в сварочном токе искажается.

Где находятся отводы в сварочном трансформаторе?

Отводы можно найти в разных местах вторичной обмотки. Подключение на последнем слое катушки - это основной метод обеспечения ответвлений. Слой катушки находится далеко от финишной черты.

Между отводами под номерами четыре и пять на отводной части в большинстве случаев есть разрывы.Кроме того, для катушки предлагается перемычка, которая позволяет вам выбрать желаемое напряжение на конкретной паспортной табличке.

Подключение петли, расположенной на конце вторичной обмотки, без пауз между ответвлениями - еще одна конфигурация ответвителя. Конечный кран (обычно кран с номером семь) находится рядом с финишной чертой.

Соединение «звезда» или «треугольник» в этой конфигурации ответвителя (со стороны входа) закрывается на ответвлении согласно паспортной табличке. Такая конфигурация отводов известна как «отводы на конце катушки» или «отводы линии».”

Перемычки ответвлений соединяют два конца катушки. В другой конфигурации перемычки ответвлений присоединяют только один конец к клемме основной фазы. А на фазном выводе положение крана совпадает с желаемым напряжением.

Конструкции сварочных трансформаторных отводов

Конструкции сварочных трансформаторов отличаются четкой конфигурацией ответвителя. Тем не менее, самый низкий отвод всегда присоединяется к максимальному циклу вращения трансформатора. Это приводит к выработке наименьшего напряжения для передачи.

Наименьшее напряжение приводит к снижению электрического тока и мощности, производимой сварочным аппаратом. Отводы других конфигураций создают более высокое напряжение и ток для контактной сварки.

Вы можете использовать либо петлевой тип, либо приварить клеммы ответвителя., С проводника петлевых ловушек обычно снимается изоляция, чтобы создать петлю, соответствующую размеру оборудования. Концы отводов припаяны к катушке в нужном месте.

Мы надеемся, что теперь вы понимаете, что такое ответвители в сварочном трансформаторе, и узнали все, что вам нужно знать о них и о том, как они работают.

Ознакомьтесь с некоторыми из наших популярных публикаций


Изображение предоставлено: pinger, Pixabay

Принцип работы, типы и применение

Первый метод дуговой сварки был разработан в 19 веке, и он стал коммерчески значимым в судостроении во время Второй мировой войны. В настоящее время это остается важным процессом как для автомобилей, так и для изготовления стальных конструкций. Это один из самых известных методов сварки, которые используются для соединения металлов в промышленности.В этом типе сварки соединение может быть образовано путем плавления металла с помощью электричества. По этой причине она называется электрической дугой. Основное преимущество этой сварки заключается в том, что для сварки можно легко добиться высокой температуры. Диапазон температур дуговой сварки составляет от 6 до 7 градусов по Цельсию. В этой статье обсуждается обзор электродуговой сварки.


Что такое электродуговая сварка?

Определение дуговой сварки - это процесс сварки, который используется для сварки металлов с помощью электричества для выработки тепла, достаточного для размягчения металла, а также, когда размягченный металл охлаждается, тогда металлы будут свариваться.Этот вид сварки использует источник питания для создания дуги между металлическим стержнем и основным материалом для смягчения металлов в конце контакта.

Электродуговая сварка

Эти сварочные аппараты могут использовать либо постоянный ток, либо переменный ток, а также электроды, такие как расходные материалы, в противном случае не расходные материалы. Как правило, место сварки можно защитить каким-либо защитным газом, шлаком или паром. Этот процесс сварки может быть ручным, полностью или полуавтоматическим.

Принципиальная схема

В процессе дуговой сварки тепло может генерироваться электрической дугой, возникающей между электродом, а также заготовкой.Электрическая дуга - это светящийся электрический разряд между двумя электродами с использованием ионизированного газа.
Любой тип техники дуговой сварки зависит от электрической цепи, которая в основном включает в себя различные части, такие как источник питания, заготовку, сварочный электрод и электрические кабели для подключения электрода, а также заготовки к источнику питания.

Цепь

дуговой сварки Цепь обмотки электрической дуги может быть образована электрической дугой между электродом, а также заготовкой. Температура дуги может достигать 5500 ° C (10000 ° F), чего достаточно, чтобы совместить края заготовки.

Если требуется длинное соединение, дугу можно перемещать по линии соединения. Сварочная ванна передней кромки растворяет свариваемую поверхность, как только задний край ванны затвердевает, образуя соединение.
Если для улучшения сцепления необходим присадочный металл, проволоку можно использовать вне материала, который подается в область дуги, которая растворяет и нагружает сварочную ванну. Химический состав присадочного металла зависит от химического состава заготовки.

Расплавленный металл в сварочной ванне может проявлять химическую активность и реагировать через окружающую атмосферу.Следовательно, сварной шов может быть заражен оксидом, а также включением нитрида, что ослабит его механические свойства. Таким образом, сварочную ванну можно защитить с помощью нейтральных защитных газов, таких как гелий, аргон и защитных флюсов от загрязнения. Экраны поставляются для зоны сварного шва в виде флюсового покрытия для электрода, в противном случае - в других формах.


Принцип работы

Принцип работы обмотки дуги заключается в том, что в процессе сварки тепло может генерироваться за счет зажигания электрической дуги между заготовкой, а также электродом.Это светящийся электрический разряд между двумя электродами в ионизированном газе.

Оборудование для дуговой сварки в основном включает в себя машину переменного тока, в противном случае - машину постоянного тока, электрод, держатель для электрода, кабели, разъемы для кабеля, зажимы заземления, отбойный молоток, шлем, проволочную щетку, перчатки для рук, защитные очки, рукава, фартуки, пр.

Виды дуговой сварки

Дуговая сварка подразделяется на различные типы, в том числе следующие.

  • Плазменно-дуговая сварка
  • Дуговая сварка металла
  • Углеродная дуговая сварка
  • Газовая вольфрамовая дуговая сварка
  • Газовая дуговая сварка металла
  • Сварка под флюсом
  • SMAW - Дуговая сварка защищенного металла
  • FCAW (порошковая сварка)
  • ESW (Электрошлаковая сварка)
  • Дуговая сварка шпилек
Плазменно-дуговая сварка

Плазменно-дуговая сварка (PAW) аналогична GTAW или газовой сварке вольфрамом.В этом способе сварки дуга будет возникать между рабочей частью, а также вольфрамовым электродом. Основное различие между плазменно-дуговой сваркой и газовой сваркой вольфрамом состоит в том, что электрод расположен внутри горелки для плазменно-дуговой сварки. Он может нагревать газ с до температуры 30000 ° F и превращать его в плазму для воздействия на область сварки.

Дуговая сварка металла

В процессе дуговой сварки металлическим электродом (MAW) в основном используется металлический электрод.Этот металлический электрод может быть либо расходным, либо неплавящимся в зависимости от требований. Большинство используемых расходуемых электродов можно покрыть флюсом, и главное преимущество этого типа сварочного процесса заключается в том, что он требует более низкой температуры по сравнению с другими.

Углеродная дуговая сварка

В процессе дуговой сварки углеродом (CAW) в основном используется углеродный стержень, такой как электрод, для сварки металлического соединения. Этот вид дуговой сварки является старейшим процессом дуговой сварки и требует высокого тока и низкого напряжения для образования дуги.В некоторых случаях дуга может возникать между двумя угольными электродами, которые называются двойной угольной дугой.

Газовая вольфрамовая дуговая сварка

Сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW) также называется сваркой вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIGW). В этом типе процесса сварки для сварки материала можно использовать неплавящийся вольфрамовый электрод. Электрод, который используется при этой сварке, может быть окружен газами, такими как аргон, гелий и т. Д. Эти газы будут защищать область сварного шва от окисления.Этот вид сварки можно использовать для сварки тонких листов.

Газовая дуговая сварка металла

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW) также называется сваркой металла в инертном газе (MIGW). В нем используется свежий металлический электрод, защищенный газом, таким как гелий, аргон и т. Д. Эти газы защищают зону соединения от окисления и создают несколько слоев сварочного материала. В этом типе процесса дуговой сварки присадочную проволоку можно постоянно подавать с помощью неплавящегося металлического электрода для сварки металла.

Дуговая сварка под флюсом

Дуговая сварка под флюсом (SAW) может широко использоваться в автоматических методах сварки. В этом виде процесса сварки электрод полностью погружен в гранулированное покрытие из флюса, и этот флюс может быть электрическим проводником, который не будет препятствовать подаче электроэнергии. Твердое покрытие из флюса защищает расплавленный металл от ультравысокого излучения и атмосферы.

SMAW - Дуговая сварка защищенного металла

Термин SMAW означает «дуговая сварка защищенного металла», которую также называют сваркой штучной сваркой; Дуговая сварка под защитным флюсом или ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA / MMAW).Этот вид сварки используется, когда дуга возникает между заготовкой и металлическим стержнем. Таким образом, поверхность обоих из них может раствориться, образуя сварочную ванну.

Когда флюсовое покрытие сразу плавится на стержне, образуется шлак и газ, защищающие сварочную ванну от окружающей среды. Это гибкий метод, который подходит для соединения таких материалов, как черные и цветные, через толстый материал во всех местах.

FCAW (порошковая сварка)

Этот вид сварки является альтернативой дуговой сварке защитным металлом.Эта дуговая сварка порошковой проволокой работает как с электродом, так и со стабильным источником питания, что обеспечивает стабильную длину дуги. Этот метод работает с использованием защитного газа или газа, который образуется через флюс, чтобы обеспечить защиту от заражения.

ESW (Электрошлаковая сварка)

При этом виде сварки тепло вырабатывается током и проходит между присадочным металлом, а также заготовкой с использованием расплавленного шлака к поверхности сварного шва. Здесь сварочный флюс используется для заполнения промежутка между двумя деталями.Этот вид сварки может быть начат через дугу между электродом или заготовкой.

Дуга генерирует тепло для плавления флюсового порошка и образования расплавленного шлака. Здесь шлак имеет меньшую электропроводность, которая может поддерживаться в жидком состоянии из-за тепла, выделяемого электрическим током. Шлак нагревается до 3500 ° F, и этого достаточно для плавления краев заготовки и расходуемого электрода. Капли металла будут падать в сторону сварочной ванны и соединять детали.Этот вид сварки применяется в основном к стали.

Дуговая сварка шпилек

Этот вид сварки чрезвычайно надежен и используется в самых разных областях. Этот метод используется для сварки металла любого размера с деталью с максимальной глубиной проплавления.

Этот тип сварки позволяет создавать жесткие односторонние сварные швы на основном металле толщиной 0,048 дюйма. Эта дуга может быть сформирована при использовании источника постоянного тока; металлические застежки; наконечники и пистолет для приварки шпилек.В этой сварке используются три распространенных метода, например, дуговая сварка, приварка шпилек короткой дугой и сварка шпилек газовой дугой.

Метод протянутой дуги работает с флюсом, закрепленным внутри шпильки, для очистки поверхности металла на протяжении всей сварки. Во время дуги флюс может испаряться и реагировать через загрязняющие элементы в окружающей среде, поддерживая чистоту области сварного шва.

Метод короткой дуги похож на метод вытянутой дуги, за исключением того, что в нем не используется флюсовая нагрузка, в противном случае - наконечник.Таким образом, этот метод обеспечивает самое короткое время сварки по сравнению с методами дуговой приварки шпилек. Метод газовой дуги работает через статический защитный газ без наконечника или флюса, что упрощает автоматизацию.

Другие виды дуговой сварки

Нам известно, что в большинстве отраслей используется конструкция из металла, и выше описаны наиболее часто используемые виды сварки. Но несколько других методов также позволяют сваривать два или более металлов вместе, как показано ниже.

Электронно-лучевая сварка

EBM или электронно-лучевая сварка используется для соединения металлов везде, где с высокой скоростью возникают электронные волны, для сварки одной поверхности металла с другой.Как только электронная волна ударяет в цель, пораженное пятно расплавляется ровно настолько, чтобы соединить прилегающую часть на месте.

Этот вид сварки очень популярен в промышленной сфере. Этот метод особенно полезен для производителей аэрокосмической и автомобильной промышленности, которые используют эту сварку для соединения нескольких металлических деталей в грузовиках, автомобилях, самолетах и ​​космических кораблях. Из-за природы электронно-лучевой сварки, основанной на вакууме, этот метод безопасен для работы в кризисных условиях в пустующих домах и зданиях.

Сварка на атомарном водороде

AHW или сварка атомарным водородом - это старый метод соединения металлов, который часто выпадает из кромки, для более эффективных методов, таких как дуговая сварка металлическим газом. Одна из областей, где автоматическая водородная сварка все еще известна, - это сварка вольфрама. Поскольку вольфрам очень чувствителен к нагреву, эта сварка безопасна для этого метода.

Электрошлаковая сварка

Это быстрая сварка, изобретенная в 1950-х годах.Этот вид сварки соединяет тяжелые металлы для использования в оборудовании и машинах в промышленности. Как следует из названия, он взят из медных держателей воды, заключенных в инструменте, который используется для электрошлаковой сварки. Вода препятствует просачиванию жидкого шлака в другие области на протяжении всего сеанса сварки.

Углеродная дуговая сварка

CAW или угольная дуговая сварка - это метод сварки, используемый для соединения металлов с применением температур выше 300 градусов Цельсия. При этом типе сварки дуга может образовываться между электродами, а также на поверхностях металла.Когда-то этот метод был популярен, но теперь он стал устаревшим благодаря двойной угольной дуге.

Газокислородная сварка

Этот вид сварки - это метод, при котором для плавления металла в форму используется кислород и жидкое топливо. Французские инженеры Шарль Пикар и Эдмон Фуше изобрели в 20 веке. В этом процессе температура, генерируемая кислородом, используется на участках поверхности металла. Эта сварка происходит в помещении.

Контактная точечная сварка

Контактная точечная сварка используется там, где тепло соединяет поверхности металла.Тепло может вырабатываться за счет сопротивления электрических токов. Этот вид сварки относится к группе методов сварки, называемых контактной сваркой сопротивлением.

Контактная сварка швов

Сварка контактным швом - это метод, при котором происходит нагревание соприкасающихся металлических поверхностей за счет связанных свойств. Этот вид сварки начинается с одной стороны соединения и работает в своем режиме с другой стороны. Таким образом, этот метод в основном зависит от двойных электродов, которые обычно изготавливаются из медного материала.

Проекционная сварка

Рельефная сварка - это метод ограничения нагрева в определенной области для размещения. Этот метод очень распространен в проектах, в которых используются шпильки, гайки и другие металлические крепежные детали с резьбой, проволока и перекрещенные стержни.

Холодная сварка

Альтернативное название этой сварки - контактная сварка. Этот вид сварки используется для соединения поверхностей металлов без плавления под действием тепла.

Преимущества дуговой сварки

Преимущества дуговой сварки в основном заключаются в следующем.

  • Дуговая сварка отличается высокой скоростью и эффективностью
  • Включает простой сварочный аппарат.
  • Его просто передвигать.
  • Дуговая сварка создает физически прочную связь между свариваемыми металлами.
  • Обеспечивает надежное качество сварки
  • Дуговая сварка обеспечивает превосходную сварочную атмосферу.
  • Источник питания для этой сварки не требует больших затрат.
  • Эта сварка - быстрый и последовательный процесс.
  • Сварщик может использовать обычный бытовой ток.

Недостатки дуговой сварки

К недостаткам дуговой сварки можно отнести следующее.

  • Для выполнения дуговой сварки необходим высококвалифицированный оператор.
  • Скорость осаждения может быть неполной, так как покрытие электрода имеет тенденцию гореть и уменьшаться
  • Длина электрода составляет 35 мм, и его необходимо заменять на протяжении всей производительности.
  • Они не чисты для химически активных металлов, таких как титан и алюминий

Приложения

Области применения дуговой сварки:

  • Используется при сварке листового металла
  • Для сварки тонких, черных и цветных металлов
  • Используется для проектирования сосудов под давлением
  • Разработки трубопроводов в отраслях промышленности
  • Используется в автомобильной и домашней отделке
  • Отрасли судостроения
  • Используется производителем самолетов и аэрокосмической отрасли
  • Реставрации кузова авто
  • Железные дороги
  • Отрасли, такие как строительство, автомобилестроение, механика и т. Д.
  • Газовая вольфрамовая дуговая сварка используется в аэрокосмической промышленности для соединения многих областей, например, листового металла
  • Эти сварочные работы используются для ремонта штампов, инструментов и в основном на металлах, изготовленных из магния и алюминия.
  • Большинство обрабатывающих производств используют GTAW для сварки тонких деталей, особенно цветных металлов.
  • Сварка GTAW
  • используется там, где требуется высокая стойкость к коррозии, а также к растрескиванию в течение длительного периода времени.
  • Используется в производстве космических аппаратов
  • Используется для сварки деталей малого диаметра и тонкостенных труб, что делает его применимым в велосипедной промышленности

Таким образом, речь идет об электродуговой сварке и гибком методе сварки.Электродуговая сварка используется в обрабатывающей промышленности для создания прочных соединений по всему миру благодаря таким характеристикам, как простота и превосходная эффективность сварки. Он наиболее широко используется в различных отраслях промышленности для защиты других ремонтных работ, таких как автомобилестроение, строительство, судостроение и авиакосмическая промышленность. Вот вам вопрос, в каком диапазоне температур дуговой сварки?

Сварочный трансформатор

работает по принципу сварки.

Сварочный трансформатор Одноступенчатые работы по принципу

Сварочный трансформатор

Введение: - Сварочные трансформаторы доступный.Одноступенчатый легкий режим для изготовления небольших тканей для крупных промышленных работ.

Однофазные трансформаторы легче по весу и обычно рассчитан на сварочный ток 200 А. В вторичная обмотка для переменного тока, например 100, 125, 150 и т. д. трансформаторы работают от однофазной сети 230 В.

Четыре высокопроизводительных трансформатора высокой мощности входят в комплект. различные размеры. Входное напряжение питания этого трансформатора - двухфазное 400 вольт.Номинальный выходной ток составляет от 300 до 600 ампер. Выходная сторона общий, низкий и высокие - три балла. Общее заземление подключено, а сварочный провод подключен к низкому уровню для тока 300 ампер и высокому уровню для тока от 300 до 600 ампер. Напряжение холостого хода сварочного трансформатора составляет около 90 вольт, в то время как при сварке оно снижается до 50-60 вольт. Первичная и вторичная обмотки для намотки используются ленточные проводники. Первичная обмотка отводится на подключение 380 вольт или 415 вольт путем установки перемычки.

Система регулировки тока

При доставке питания в первичная обмотка генерирует переменный ток в сердечнике. Вторичный обмотка, намотанная на то же звено сердечника, что и производимый поток по первичной обмотке. Таким образом, напряжение индуцируется во вторичной обмотке и отсюда и сварочный ток при сварке. Итак, чтобы контролировать ток, мы должны управлять потокосцеплением вторичной обмотки.

Для этого предусмотрен обходной магнитный тракт для магнитного потока. с помощью регулируемого магнитопровода, как показано на схеме.Это ядро пропускает магнитный поток, поэтому потокосцепление уменьшается вместе с вторичной обмоткой. обмотка, контролирующая выходной ток. Этот регулируемый магнитный сердечник скользит вниз посередине основного ядра с помощью ручки управления текущим током.

Сварочный трансформатор - ElectricalWorkbook

В этом разделе вы изучаете сварочный трансформатор - теория, типы и схемы.

Сварочные аппараты переменного тока, обеспечивающие питание для дуговой сварки, в основном состоят из сварочных трансформаторов.Сварочный трансформатор снижает напряжение источника питания примерно до 70–100 В, что является значением, необходимым для зажигания дуги. При дуговой сварке между электродом и заготовкой зажигается дуга, так что соединение доводится до температуры плавления за счет тепла дуги (около 35000 ° C).

Характеристика спада источника напряжения

При питании переменного тока, даже если напряжение холостого хода, необходимое для зажигания дуги, составляет от 70 В до 100 В, напряжение для поддержания дуги зависит от типа электрода и используемого тока.Обычно оно находится в диапазоне от 20 до 30 В. Наиболее важной характеристикой дуги является ее отрицательное сопротивление. Сопротивление дуги уменьшается с увеличением тока. Следовательно, любое небольшое увеличение тока вызывает уменьшение дуги, что, в свою очередь, еще больше увеличивает ток.

Это делает невозможным поддержание устойчивой дуги. Следовательно, напряжение питания должно быть таким, чтобы оно должно было быстро падать по мере увеличения тока, тем самым противодействуя увеличению тока.Поэтому источник напряжения должен иметь падающую характеристику, как показано на рис. 5.6. Эта характеристика спада помогает поддерживать сварочный ток, по существу, постоянным в рабочем диапазоне, независимо от небольших изменений длины дуги и, как следствие, небольших изменений напряжения дуги, которые неизбежны при ручной дуговой сварке. Достаточно стабильный ток во время сварки необходим для получения неизменно хорошего качества сварного шва.

В сварочной установке на переменном токе характеристика спада может быть достигнута либо за счет использования трансформатора в сочетании с реактором, последовательно соединенным с его вторичной обмоткой, либо за счет специальной конструкции самого трансформатора.В обоих этих случаях текущий контроль, дающий семейство таких характеристик спада, достигается многими различными способами. Все эти методы в основном основаны на изменении реактивного сопротивления сварочного контура. Ниже кратко рассмотрены лишь некоторые из них.

Рис. 5.6: Падение характеристики источника напряжения.

Трансформаторы сварочные в сочетании с реакторами

Для управления сварочным током можно использовать ответвительный реактор в сочетании с трансформатором, как показано на рис.5.7 (а). Чем больше количество витков реактора в цепи, тем выше его реактивное сопротивление и меньше ток. Воздушный зазор в активной зоне реактора также можно изменять механическими средствами для изменения реактивного сопротивления. В качестве альтернативы реактивное сопротивление реактора может быть изменено путем обеспечения

Магнитный шунт в активной зоне реактора. Возможен ряд конструкций для постепенного изменения реактивного сопротивления реактора с использованием такого магнитного шунта. Этот магнитный шунт может быть выполнен в виде якоря (рис.5.7 б), угловое положение которого определяет реактивное сопротивление реактора. Реактивное сопротивление реактора является максимальным (следовательно, минимальным является ток), когда шунтирующая цепь почти замкнута, за исключением небольших воздушных зазоров между вращающейся и неподвижной частями сердечника, и минимально (следовательно, ток максимален), когда вращающаяся секция сердечника поворачивает на 90 o . Между этими двумя положениями также может быть получено любое промежуточное реактивное сопротивление. В другом варианте (рис. 5.7 c) подвижный (движущийся в направлении, перпендикулярном плоскости бумаги) сердечник прикреплен к винту

.

, с помощью которого он может быть вставлен в активную зону реактора или извлечен из активной зоны реактора.Когда подвижная активная зона полностью выходит из активной зоны реактора, реактивное сопротивление реактора минимально, а ток в этом состоянии максимален. С другой стороны, когда подвижная активная зона полностью находится в активной зоне реактора, реактивное сопротивление реактора является максимальным, а ток минимальным. В некоторых случаях эффект переменного реактивного сопротивления достигается с помощью преобразователя, управляемого постоянным током (также называемого насыщающимся реактором), путем изменения его управляющего постоянного тока (рис. 5.7 d). Насыщение сердечника в большей или меньшей степени зависит от силы постоянного тока, который, в свою очередь, изменяет реактивное сопротивление преобразователя.

Рис. 5.7: Сварочный трансформатор в сочетании с (а) реактором с ответвлениями, (б) реактором с вращающимся магнитным шунтом, (в) реактором с подвижным магнитным шунтом, (г) преобразователем

Сварочный трансформатор с переменным сопротивлением утечки типа

Реактивное сопротивление утечки самого трансформатора можно изменять, используя различные методы, и, таким образом, можно управлять сварочным током без помощи отдельного реактора.

Рис.5.8: Сварочный трансформатор с регулируемым реактивным сопротивлением рассеяния с (a) вращающимся магнитным шунтом, (b) подвижным магнитным шунтом, (c) обеспечением насыщения постоянным током магнитного шунта

Три таких метода схематически изображены на рис. 5.8 (a), (b) и (c) в принципе аналогичны рассмотренным ранее для изменения реактивного сопротивления реакторов, используемых вместе с трансформаторами. В первом методе (рис. 5.8 а) реактивное сопротивление рассеяния трансформатора изменяется с помощью вращающегося магнитного шунта, тогда как во втором методе (рис.5.8 б), его заменяют с помощью подвижного магнитного шунта. В третьем методе (рис. 5.8 в) то же самое достигается изменением насыщения магнитопровода постоянным током. В некоторых случаях подвижные катушки могут использоваться на ветви трансформатора для изменения реактивного сопротивления рассеяния, которое определяется относительным положением первичной и вторичной обмоток.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *