Последние Статьи
Сварочные трансформаторы для электродуговой сва ...»
Несколько упрощая, можно сказать, что плазма об ...»
Сварочный трансформатор содержит в себе силовой ...»
Сварочный трансформатор преобразует сетевое нап ...»
Плазменная резка получила широкое распространен ...»

Сварочные трансформаторы: внутреннее устройство, разновидности, эксплуатация…

Сварочные трансформаторы: внутреннее устройство, разновидности, эксплуатация…

Сварочный трансформатор содержит в себе силовой трансформатор, а так же устройство регулирования сварочного тока.

В сварочных трансформаторах в связи с необходимостью большого сдвига фаз напряжения и тока для обеспечения устойчивого зажигания дуги переменного тока при смене полярности требуется обеспечить увеличенное индуктивное сопротивление вторичной цепи.

С ростом индуктивного сопротивления растет и наклон внешней статической характеристики источника питания сварочной дуги на ее рабочем участке, что обеспечивает приобретение падающих показателей в соответствии с требованиями общей стабильности системы «источник питания - дуга».

В конструкциях сварочных трансформаторов первой половины ХХ столетия использовались трансформаторы с нормальным рассеянием магнитного поля в сочетании с отдельным либо совмещенным дросселем. Регулирование тока производилось изменением воздушного зазора в магнитопроводе дросселя.

В современных сварочных трансформаторах, которые выпускаются с шестидесятых годов ХХ столетия, эти требования обеспечиваются за счет увеличения рассеяния магнитного поля.

Трансформатор как объект электротехники имеет эквивалентную схему, содержащую как активное, так и индуктивное сопротивление.

Для сварочных трансформаторов, функционирующих в режиме нагрузки, потребляемая мощность на порядок больше, чем потери холостого хода, именно поэтому, при работе под нагрузкой эту схему можно не рассматривать.

Для нормальной схемы трансформатора основные потери магнитного поля на пути от первичной к вторичной обмотке происходят между стержнями магнитопровода.

Управление рассеянием магнитного поля осуществляется изменением геометрии воздушного промежутка между первичной и вторичной обмотками (подвижные обмотки, подвижный шунт), согласованным изменением числа витков первичной и вторичной обмоток, изменением магнитной проницаемости между стержнями магнитопровода (подмагничиваемый шунт).

Разновидности сварочных трансформаторов

- Сварочные трансформаторы с подвижными обмотками

- Сварочные трансформаторы с подвижным шунтом

Регулирование потока рассеяния магнитного поля в данном случае происходит за счет изменения длины и сечения элементов магнитного пути между стержнями магнитопровода. Поскольку, магнитная проницаемость железа на два порядка больше, чем проницаемость воздуха, при движении магнитного шунта меняется магнитное сопротивление потока рассеяния, проходящего по воздуху. При полностью введенном шунте волна потока рассеяния и индуктивное сопротивление определяется воздушными зазорами между магнитопроводом и шунтом. На сегодняшний день сварочные трансформаторы по такой схеме выпускаются для индустриальных и бытовых целей, и такая схема применяется в сварочных выпрямителях регулируемых трансформаторов.

- Сварочные трансформаторы с секционированными обмотками

Это монтажные, а так же бытовые трансформаторы производства 60-х, 70-х и 80-х годов. Имеется несколько ступеней регулирования числа витков первичной и вторичной обмотки.

- Сварочные трансформаторы с неподвижным подмагничиваемым шунтом

Для управления применяется падающий участок, то есть работа сердечника шунта в режиме насыщения. Так как проходящий через шунт магнитный поток переменный, рабочая точка выбирается так, чтобы не выходить за пределы падающей ветки магнитной проницаемости. С увеличением насыщения магнитопровода падает магнитная проницаемость шунта, соответственно возрастает поток рассеяния, индуктивное сопротивление трансформатора и в результате этого уменьшается сварочный ток.

Так как регулирование электрическое, то допустимо дистанционное управление источником питания. Прочим достоинством схемы является неимение подвижных частей, поскольку, управление электромагнитное, это позволяет не только упростить, но и облегчить конструкцию мощных трансформаторов. Электромагнитные усилия пропорциональны квадрату тока, именно поэтому, на большом токе проблема с удержанием подвижных частей. Трансформаторы подобного типа выпускались в семидесятых и восьмидесятых годах ХХ столетия.

- Тиристорные сварочные трансформаторы

Принцип регулирования напряжения и тока тиристорами основан на фазовом сдвиге открытия тиристора в полупериод прямой для него полярности. При этом меняется среднее значение выпрямленного напряжения и, соответственно, тока за полупериод.

Для обеспечения регулирования однофазной сети необходимы два встречно включенных тиристора, причем регулирование должно быть симметричным. Тиристорные трансформаторы имеют жесткую внешнюю статическую характеристику, регулирование которой осуществляется по напряжению на выходе при помощи тиристоров.

Тиристоры комфортны для регулирования напряжения и тока в цепях переменного напряжения, так как закрытие происходит в автоматическом режиме при смене полярности.

В цепях постоянного тока для закрывания тиристоров традиционно применяют резонансные схемы с индуктивностью, что не только сложно и дорого, но и существенно ограничивает возможности регулирования.

В схемах тиристорных трансформаторов тиристоры устанавливаются в цепи первичной обмотки по двум причинам:

- Так как вторичные токи сварочных источников питания намного больше, чем максимальный ток тиристоров (до 800 А).

- Более высокий КПД, так как потери на падение напряжения на открытых вентилях в первичной цепи относительно рабочего напряжения меньше в несколько раз.

Помимо этого, индуктивность трансформатора в данном случае обеспечивает большее сглаживание выпрямленного тока, чем случай установки тиристоров во вторичной цепи.

Все современные трансформаторы для сварки выполняются с алюминиевыми обмотками. Для надежности на концах приварены холодной сваркой медные накладки.

С восьмидесятых годов основная доля сварочных трансформаторов выполняется на холоднокатаном трансформаторном железе. Это дает в 1,5 раза большую индукцию и меньший вес магнитопровода.

Электросварочное оборудование должно быть надежно заземлено. На кожухах трансформаторов имеются особые болты с надписью «Земля». Кроме того, у сварочных трансформаторов заземляют зажимы вторичных обмоток.

Перед пуском у трансформатора следует проверить соответствие напряжения его первичной обмотки подводимому напряжению сети. До включения трансформаторов сварочная цепь должна быть разомкнута. Трансформаторы необходимо подключать к питающей сети отдельными рубильниками. Расстояние от сети до сварочного агрегата должно быть наименьшим. Сечения проводов, присоединяемых к вторичным цепям трансформаторов либо к выводам сварочных генераторов, выбирают по таблице.

Сечение провода, мм2

Наибольшая допустимая сила тока, А

Сечение провода, мм2

Наибольшая допустимая сила тока, А

16

100

70

270

25

140

95

330

35

170

120

380

50

215

150

440

Для подвода тока к электрододержателю используют изолированные гибкие провода в защитном шланге длиной не менее 3 метров. Их сечения выбирают по таблице.

Нормы нагрузок на гибкие сварочные провода, присоединяемые к электрододержателю.

Наибольшая допустимая сила тока, А

Сечение провода, мм2

 

одинарного

двойного

200

25

 

300

50

2х16

450

70

2х25

600

95

2х35

В качестве обратного провода для соединения свариваемого изделия с источником сварочного тока могут служить стальные шины остаточного сечения, самые различные стальные конструкции, сама свариваемая конструкция и т. д. Не разрешается применять в качестве обратного провода сети заземления, а также металлические конструкции зданий, оборудодования и т. д.

Падение напряжения в питающих соединительных сварочных проводах допускается не больше 5% напряжения сети. В том случае, если это условие не выдерживается, сечение проводов следует увеличить.

Полезные рекомендации по эксплуатации сварочных трансформаторов

Обслуживание сварочных трансформаторов проще, чем сварочных генераторов, и уход за ними сводится к обеспечению надежного заземления корпуса, содержанию всех контактов в отличном состоянии, а также периодической проверке сопротивления изоляции обмоток, особенно при работе установки на открытом воздухе.

В процессе эксплуатации в сварочных трансформаторах могут появиться следующие неисправности:

- сильное гудение и нагрев обмоток в результате виткового замыкания в первичных обмотках. Повреждение устраняют частичной либо полной перемоткой обмоток;

- трансформатор предоставляет весьма большой ток в результате короткого замыкания во вторичной обмотке либо в обмотке регулятора. Устраняют неисправность ликвидацией замыкания в обмотках либо их перемоткой;

- сварочный ток не уменьшается при воздействии регулятора, что может быть вызвано замыканием между зажимами регулятора;

- регулятор при сварке ненормально гудит, это может случиться из-за неисправности привода либо из-за ослабления натяжения пружины;

- сильный нагрев контактов в соединениях в результате нарушения электрического контакта; неисправность устраняют переборкой греющихся соединений, зачисткой и плотной пригонкой контактных поверхностей, а так же затяжкой до отказа зажимов.

Ваше Имя:


Ваш отзыв: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.

Оценка: Плохо           Хорошо

Введите код, указанный на картинке: