Зварювальний трансформатор - пристрій, принцип роботи і види

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.

Принцип роботи зварювального трансформатора

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

Напруга з мережі подається на первинну обмотку, в якій утворюється магнітний потік, що замикається на осерді пристрою.
Після цього напруга передається на вторинну котушку.
Магнитопровод, створений з феромагнітних матеріалів, розміщуючи на собі обидві обмотки, створює магнітне поле. Індукуючий магнітний потік утворює в обмотках змінні електрорушійні сили (ЕРС).
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.

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.

Поділися з друзями