Зварювальний трансформатор – пристрій, принцип роботи і види

Із усіляких видів промислового обладнання найпоширенішим є зварювальний трансформатор. Такий апарат складається з декількох ключових вузлів і здатний створювати струм, дуга якого плавить сталь, і з’єднує боку вироби в єдиний шов. Устаткування ділиться на кілька видів за складністю виконання конструкції, а також здатності видавати необхідну величину напруги. У чому полягає принцип дії зварювального трансформатора і його пристрій? Які фізичні процеси відбуваються всередині апарату? Чим одні вироби можуть відрізнятися від інших? Матеріал статті та відео сповна висвітлять ці питання.

Пристрій зварювального трансформатора

Щоб здійснювати плавлення металу електричною дугою, необхідно змінити параметри струму, споживаного від мережі. В апараті він модернізується так, що напруга знижується (V), а сила струму зростає (А). Сварка металу цим обладнанням можлива завдяки нескладним комплектуючих, які входять в його конструкцію. Більшість моделей включають в себе:

  • муздрамтеатр;
  • стаціонарну первинну обмотку з ізольованого проводу;
  • рухому вторинну обмотку, часто без ізоляції, для поліпшення тепловіддачі;
  • вертикальний гвинт з лентовидной різьбленням;
  • ходову гайку гвинта і кріплення до обмотці;
  • рукоятку для обертання гвинта;
  • затискачі для виведення і кріплення проводів;
  • корпус з жалюзі для охолодження.

Деякі зварювальні трансформатори змінного струму включають додаткове обладнання, удосконалюються їх роботу, про який буде описано нижче в розділі схем.

Пристрій зварювального трансформатора передбачає муздрамтеатр. Сердечник не впливає на силу струму, а лише сприяє утворенню магнітного поля. Для цього використовується пакет пластин зі спеціальної сталі. Їх поверхня покривається оксидною ізоляцією. Деякі моделі лакуються. Якби сердечник був з суцільного металу, то вихрові струми (струми Фуко), одержувані через дії магнітного потоку, знижували б індукцію поля. За рахунок набраних складових сердечник не утворює суцільний провідник, що знижує вплив струмів Фуко.

Для більш тихої роботи пластини сердечника важливо стягувати тугіше. Слабке з’єднання веде до вібрації складових завдяки проходженню змінного струму з частотою 50 Гц. Але навіть щільне стягування не усуває всього шуму, тому будь-який розрахунок зварювального трансформатора має на увазі гул, що чути на відео по його роботі.

Принцип роботи зварювального трансформатора

Апарат, що складається з вищеописаних елементів, працює за наступним принципом:

  1. Напруга з мережі подається на первинну обмотку, в якій утворюється магнітний потік, що замикається на осерді пристрою.
  2. Після цього напруга передається на вторинну котушку.
  3. Магнитопровод, створений з феромагнітних матеріалів, розміщуючи на собі обидві обмотки, створює магнітне поле. Індукуючий магнітний потік утворює в обмотках змінні електрорушійні сили (ЕРС).
  4. Різниця в кількості витків котушок дозволяє змінювати струм з необхідними для зварювання значеннями V і А. За цим показника відбувається розрахунок зварювального трансформатора.

Існує прямий взаємозв’язок між кількістю витків вторинної обмотки і одержуваних напругою. При необхідності підвищити вихідний струм, вторинну котушку намотують в більшій кількості. Трансформатор для зварювання відноситься до понижувального типу, тому число витків вторинної обмотки у нього значно менше, ніж на первинній.

Пристрій і принцип дії зварювального трансформатора покликане і регулювати силу вихідного струму, шляхом зміни відстані між первинною і вторинною котушками. Саме для цього і передбачена рухається частина конструкції. На деяких відео добре помітно, що обертання рукоятки і зведення котушок один до одного приводить до збільшення зварювального струму. Зворотне обертання і розведення обмоток сприяє зниженню сили струму. Це відбувається за рахунок зміни магнітного опору, внаслідок чого і можлива швидка регулювання напруги, що дозволяє підбирати зварювальний струм в залежності від товщини стали і положення шва.

Холостий хід

Зварювальний трансформатор має два режими роботи: під навантаженням і холостий. Під час виконання шва, вторинна обмотка замикається між електродом і виробом. Потужний зварювальний струм дозволяє плавити метал і утворювати надійне з’єднання. Але коли зварювання закінчена, вторинна ланцюг розмикається. І апарат переходить в режим холостого ходу.

Електрорушійні сили в первинній котушці мають подвійне походження. Перші утворюються через робочого магнітного потоку, а другі шляхом розсіювання. Ці ЕРС створюються відгалужуючись від основного потоку в муздрамтеатрі, і замикаючись між витками котушки по повітрю. Саме вони і утворюють величину холостого струму.

Холостий хід повинен бути безпечним для життя зварника і обмежуватися 48 V. деякі моделі маю допустиме значення в 60-70 V. Якщо ЕРС від потоку розсіювання перевищують ці значення, то встановлюється автоматичний обмежувач цього значення. Він повинен спрацьовувати менш ніж через секунду після розриву ланцюга і припинення зварювання. Для додаткового захисту зварника корпус апарату завжди заземлюється, щоб виникло напруження на кожусі, через пошкодження ізоляції первинної обмотки, минуло людське тіло і йшло в землю.

Схема зварювального трансформатора і її модифікації

Крім стандартних пристроїв для зміни струму, зварювальний трансформатор може містити деякі вдосконалюють вузли. Схеми даного обладнання можуть бути доповнені:

  • декількома вторинними обмотками;
  • конденсаторами;
  • імпульсними стабілізаторами;
  • тиристорн фазорегулятор.

Додатково, в схему трансформатора додається опір, призначене для продовження регулювання сили струму там, де розведення обмоток не дає потрібного результату. Це затребуване при роботі з тонким металом або дуже потужними моделями обладнання. Опір може бути у вигляді окремого корпусу з набором контакторів, які задають певне значення Ом, через яке буде проходити струм від вторинної обмотки, або звичайною пружиною з високовуглецевої сталі, що прикріплюється до кабелю маси.

Розрахунок зварювального трансформатора

Для різних видів зварювання необхідні трансформатори різної потужності. Основний розрахунок проводиться на підставі різниці витків обмотки між первинною і вторинною котушками. Для понижуючих пристроїв діє правило, що якщо вихідна напруга необхідно знизити в 10 мул 100 раз, то і кількість витків на вторинній котушці має бути менше в 10 або 100. Це значення має похибку в 3%. Це ж правило діє і у зворотний бік.

Кожен пристрій подібного типу має свій коефіцієнт трансформації. Це значення (n) показує масштабування сили струму при переході від первинного (i1) у вторинний (i2). Розрахунок такий: n = i1 / i2. Виходячи з цього можна створити пристрій підходить під конкретні види зварювання.

Відмінності і різновиди обладнання

Види зварювальних трансформаторів поділяються по робочому призначенню. Вони розрізняються по:

  • Вагою та розміром. Від компактних з ременем для плеча, до великих, що переміщуються на коліщатках або тельфером
  • Видається напрузі холостого ходу від 48 V до 70 V.
  • Силі струму від 50 до 400 А. На великих виробничих підприємствах зустрічаються моделі з показником 1000А.
  • Споживаного струму і кількості фаз – 220-380V. Одне і трифазні версії.
  • Імпульсної подачі струму або безперервною.
  • Можливості роботи з різними діаметрами електродів, від 2 до 6 мм.

Трансформаторна зварювання – простий спосіб отримати міцне з’єднання. Вона добре підійде для монтажу огорож, зварювання труб, створенні стелажів і каркасів альтанок. Друкований гул від апарату і тріск зварювальної дуги вносять певний дискомфорт від використання пристрою.

Зварювальні трансформатори відрізняються ціновою доступністю в магазинах і легкістю схеми збірки в домашніх умовах. Їх принцип дії нескладний, а робота апарату на відео допомагає зрозуміти основи поводження з агрегатом. Якість шва зберігається на високому рівні, тому вони широко застосовуються в побуті та промисловій сфері.

0

Ссылка на основную публикацию