Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Obliczanie transformatora spawalniczego odbywa się za pomocą określonych wzorów. Wynika to z faktu, że standardowe schematy transformatorów, a także metody obliczeniowe, nie mogą być stosowane do narzędzi spawalniczych. W produkcji spawania należy odpierać to, co jest dostępne. Najważniejszą rzeczą jest żelazo. Co jest, jest i zwykle jest, całe obliczenie jest tylko dla konkretnego obwodu magnetycznego. Oczywiście nie zawsze jest dobrze, więc jest ogrzewanie i wibracje. Dobrze jest mieć żelazo, którego parametry są bardzo zbliżone do przemysłowych. Następnie możesz bezpiecznie korzystać z technik obliczania typowych urządzeń. Aby wykonać spawarkę, musisz znać jej podstawowe parametry i urządzenie.

Schemat urządzenia transformatora spawalniczego.

Moc transformatora do spawarki

Przed rozpoczęciem obliczeń, zwłaszcza w zakresie produkcji, musisz sam dowiedzieć się, jaki powinien być prąd spawania. Ponieważ w życiu codziennym najczęściej używane są elektrody, których średnica wynosi 3-4 mm, warto polegać na nich. Trzy milimetry wystarczą na prace domowe i sprzątanie. Nawet praca karoserii w samochodzie może być przeprowadzona bez obawy o słabej jakości spoiny, które może wykonać spawanie. Tak więc, jeśli wybierzesz trzy, musisz wybrać prąd około 115 A. Na tym prądzie elektrody te działają idealnie. Jeśli zdecydujesz się użyć dwóch, prąd na wyjściu urządzenia powinien wynosić około 70 A, a dla czterech - dwa razy więcej.

Schemat transformatora z uzwojeniem pierwotnym i wtórnym.

Należy pamiętać, że moc transformatora spawalniczego nie powinna być bardzo duża. Pobór prądu wynosi maksymalnie 200 A. Nawet wtedy będzie nadmierne ogrzewanie nie tylko przewodów uzwojenia, ale także kabli zasilających. W konsekwencji obciążenie sieci wzrasta, a bezpieczniki elektryczne mogą nie wytrzymać. Tak więc, jeśli zdecydujesz się użyć elektrod o grubości 3 mm, odpychaj prąd nie większy niż 130 A. Aby obliczyć moc transformatora spawalniczego, będziesz potrzebował iloczynu prądu w uzwojeniu wtórnym, gdy łuk się zapali, kąt fazowy, napięcie w trybie spoczynku podzielone przez współczynnik wydajności. W tym przypadku można uznać, że jest to stała wartość, jest równa 0, 7.

Transformator spawalniczy

Najważniejszą rzeczą w rdzeniach jest forma. Może być obrotowy (w kształcie litery U) lub pancerny (w kształcie litery W). Jeśli je porównamy, okazuje się, że wydajność pierwszego urządzenia spawalniczego jest wyższa. Gęstość uzwojenia może być również dość wysoka. Oczywiście są one najczęściej używane do produkcji spawania elektrycznego. Samodzielna spawarka do metalu może mieć uzwojenia następujących typów:

  • cylindryczny (uzwojenie wtórne jest nawinięte na sieć);
  • dysk (oba uzwojenia znajdują się w pewnej odległości od siebie).

Uzwojenia cylindryczne: a - jednowarstwowe, b - dwuwarstwowe, c - wielowarstwowe okrągłego drutu, 1 - okrągłe druty prostokątne, 2 - podzielone pierścienie wyrównujące, 3 - papierowy cylinder bakelitu, 4 - koniec pierwszej warstwy uzwojenia, 5 - pionowe listwy, 6 - wewnętrzne gałęzie uzwojenia.

Warto bardziej szczegółowo przyjrzeć się każdemu typowi uzwojenia. Jeśli chodzi o uzwojenie cylindryczne, ma bardzo twardą charakterystykę prądowo-napięciową. Nie nadaje się jednak do stosowania w spawarkach ręcznych. Możesz wyjść z sytuacji, używając dławików i reostatów w projekcie urządzenia. Ale komplikują one cały schemat, co w większości przypadków jest niepraktyczne.

W przypadku uzwojenia dyskowego sieć jest oddalona od drugiej. Większość strumienia magnetycznego powstającego w urządzeniu (a dokładniej, powstaje w uzwojeniu sieci) nie może być w żaden sposób połączona (nawet indukcyjnie) z uzwojeniem wtórnym. Ten typ uzwojenia najlepiej stosować w przypadkach, gdy istnieje potrzeba częstej regulacji prądu spawania. Zewnętrzna charakterystyka takich urządzeń jest dostępna w wymaganej ilości. Indukcyjność upływu transformatora spawalniczego zależy bezpośrednio od lokalizacji uzwojenia sieci względem uzwojenia wtórnego. Ale zależy to również od rodzaju obwodu magnetycznego, nawet od tego, czy w pobliżu spawarki znajdują się metalowe przedmioty. Oblicz dokładną wartość indukcyjności nie jest możliwe. Przy obliczaniu zastosuj przybliżone obliczenia.

Prąd wymagany do operacji spawania jest regulowany przez zmianę szczeliny między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym. Oczywiście powinny być tak wykonane, aby można je było łatwo przemieszczać wzdłuż obwodu magnetycznego. To tylko w warunkach produkcji domowej jest dość trudne do wykonania, ale można wykonać pewną liczbę stałych wartości prądu spawania. Jeśli w przyszłości używasz spawania, jeśli chcesz nieznacznie zmniejszyć prąd, musisz ułożyć kabel w pierścieniach. Zastanów się tylko, że to się rozgrzeje.

Uzwojenia transformatorów rozdzielone na różne ramiona: 1 - pierwotne, 2 - wtórne.

Maszyny spawalnicze wyposażone w rdzenie w kształcie litery U będą miały bardzo silną dyspersję. Co więcej, mają uzwojenie sieciowe, które musi znajdować się na jednym ramieniu, a drugie - na drugim. Wynika to z faktu, że odległość od jednego uzwojenia do drugiego jest dość duża. Głównym wskaźnikiem transformatora spawalniczego jest współczynnik transformacji. Można go obliczyć, dzieląc liczbę zwojów uzwojenia wtórnego przez liczbę zwojów pierwotnego. Otrzymasz tę samą wartość, dzieląc prąd wyjściowy lub napięcie przez odpowiednią charakterystykę wejściową (prąd lub napięcie).

Standardowy kalkulator spawalniczy

Następująca metoda jest używana wyłącznie do obliczania urządzeń konwersyjnych z wykorzystaniem rdzeni magnetycznych tylko w kształcie litery U. Oba uzwojenia są nawinięte na tę samą ramkę, umieszczoną na różnych ramionach. Należy zauważyć, że konieczne jest łączenie ze sobą połowy obu uzwojeń. Na przykład przelicznik jest obliczany do pracy z elektrodami 4 mm. Wymaga to prądu w uzwojeniu wtórnym około 160 A. Napięcie wyjściowe powinno wynosić 50 V. Jednocześnie napięcie linii (zasilania) powinno być pobierane 220 lub 240 V. Niech czas pracy wynosi 20%.

Do obliczeń konieczne jest wprowadzenie parametru mocy, który uwzględnia czas pracy. Moc ta będzie równa: Rdl = I2 x U2 x (PR / 100) 1/2 x 0, 001.

Dla parametrów spawarki, które przyjęto jako punkt wyjścia, wartość mocy wynosi 3, 58 kW. Teraz konieczne jest obliczenie liczby zwojów uzwojeń. W tym celu: E = 0, 55 + 0, 095 × Pdl.

Położenie uzwojeń na prętach w transformatorach: 1 - pręt, 2 - uzwojenie WN, 3 - uzwojenie WN, 4, 5 - grupy cewek.

W tym wzorze E jest siłą elektromotoryczną jednego obrotu. Dla obliczonego urządzenia wartość ta będzie równa 0, 89 V / obrót. Oznacza to, że możliwe jest usunięcie 0, 89 V z każdego obrotu konwertera, dlatego stosunek 220 / 0, 89 jest liczbą zwojów uzwojenia pierwotnego. A stosunek 50 / 0, 89 to liczba zwojów uzwojenia wtórnego transformatora spawalniczego.

W uzwojeniu pierwotnym będzie prąd równy stosunkowi iloczynu prądu uzwojenia wtórnego i współczynnika k = 1, 1 do przełożenia. W przykładzie uzyskuje się prąd równy 40 A. Aby określić przekrój rdzenia transformatora spawalniczego, należy użyć wzoru: S = U2 × 10000 / (4, 44 × f × N2 × Bm).

W przypadku obliczeń w przykładzie powierzchnia będzie wynosić 27 cm². W tym przypadku przyjmuje się, że f wynosi 50 Hz, a Bm jest indukcją pola (magnetyczną) w rdzeniu urządzenia. Przyjmuje się, że jego wartość wynosi 1, 5 Tesli.

Dla transformatora spawalniczego, który będzie współpracował z elektrodami o grubości 4 mm, uzyskano następujące właściwości:

Rodzaje rdzeni magnetycznych: a - pancerz, b - pręt.

  • prąd spawania - 160 A;
  • powierzchnia przekroju rdzenia - 28, 5 cm²;
  • uzwojenie pierwotne zawiera 250 obrotów.

Ale te właściwości dotyczą transformatora spawalniczego. Tylko w produkcji używanego schematu, w którym zastosowano zwiększoną wartość rozpraszania magnetycznego. Aby odtworzyć w domu takie urządzenie jest mało prawdopodobne, aby odnieść sukces, więc łatwiej będzie wyprodukować transformator z uzwojeniem wtórnym bezpośrednio na górze sieci. Nawet jeśli weźmiemy pod uwagę warunek, że użycie dławików jest nieuniknione, pogorszenie właściwości, wówczas strumień magnetyczny takiego prostego urządzenia będzie skoncentrowany w pewnym punkcie i wokół niego. A cała zawarta w nim energia może być przesyłana racjonalnie.

Proste obliczanie transformatora do spawania

Standardowe metody obliczania transformatorów są w większości przypadków niedopuszczalne, ponieważ stosowane są również niestandardowe formy żelaza oraz drut o nieznanym przekroju, obliczony w przybliżeniu. Podczas obliczania uzyskano takie cechy transformatora spawalniczego, jak pole przekroju obwodu magnetycznego i liczbę zwojów. Warto zauważyć, że podwojenie pola przekroju nie pogorszy charakterystyki samego transformatora. Musisz tylko zmienić liczbę zwojów uzwojenia pierwotnego, aby uzyskać wymaganą moc.

Im większy odcinek obwodu magnetycznego, tym mniej tur będzie się poruszać. Użyj tej jakości, jeśli masz problem z nawijaniem drutu. Aby obliczyć liczbę zwojów uzwojenia pierwotnego, można użyć prostych formuł:

Zależność prądu w uzwojeniu pierwotnym transformatora od napięcia zasilania, w trybie biegu jałowego.

  • N1 = 7440 × U1 / (S z × I2);
  • N1 = 4960 × U1 / (S out × I2).

Pierwszy jest używany do obliczania spawarek, w których oba uzwojenia znajdują się na tym samym ramieniu. W przypadku oddzielonych uzwojeń należy zastosować drugi wzór. W tych wzorach Siz jest sekcją obwodu magnetycznego, mierzoną przed obliczeniami. Zauważ, że gdy oddzielisz uzwojenia na różnych ramionach, na wyjściu spawarki nie otrzymasz prądu o wartości większej niż 140 A. A dla każdego typu urządzenia nie można również wziąć pod uwagę wartości prądu większej niż 200 A. I nie zapominaj, że masz wiele niewiadomych:

  • klasa żelaza transformatorowego;
  • napięcie sieciowe i jego zmiana;
  • odporność na linie energetyczne.

Aby wykluczyć możliwość wpływu takich drobnych czynników na działanie transformatora spawalniczego, konieczne jest wykonanie kranu co 40 obrotów. Możesz zmienić tryb pracy transformatora w dowolnym momencie, podając napięcie zasilania na mniej lub więcej obrotów.

Przekrój obwodu magnetycznego i wybór zwojów transformatora

Pakiet transformatora żelaznego (magnetycznego).

Znając przekrój obwodu magnetycznego, można znaleźć liczbę zwojów uzwojenia transformatora spawalniczego. Najważniejszą rzeczą, którą musisz zdecydować, jest to, czym dokładnie powinna być ta sekcja. Najlepiej uzyskać wartość 28 cm². Ale nie zawsze można go zastosować w transformatorze spawalniczym, jeśli spojrzeć na elementy konstrukcyjne i ekonomiczne. Konieczne jest dokładne przemyślenie sposobu zwijania drutu. Dla jednej mocy możesz wybrać dwa schematy:

  • 30 cm² i 250 obrotów;
  • 60 cm² i 125 obrotów.

Możliwe jest również użycie opcji pośredniej. Jeśli okno jest małe, lepiej jest po prostu zwiększyć pole przekroju. Ale wtedy masa transformatora spawalniczego wzrośnie. Dlatego można go swobodnie przemieszczać tylko na specjalnym wózku.

Istnieją przypadki, w których konieczne jest oszacowanie mocy użytecznej transformatora dla spawarki, najlepiej według prądu, który jest mierzony w uzwojeniu pierwotnym urządzenia w trybie jałowym. Aby być bardziej precyzyjnym, trzeba więcej mówić o wartości mocy podczas powstawania łuku, ale tylko o dostosowaniu transformatora spawalniczego do najwyższej mocy. Wyciśnij maksimum ze swojego projektu. Najważniejszą rzeczą w procesie obliczania transformatora jest zapobieganie niewystarczającej liczbie zwojów uzwojenia pierwotnego. Wymagane są następujące urządzenia:

  • LATR (liniowy autotransformator);
  • amperomierz;
  • woltomierz.

Nawet przekładniki prądowe mogą mieć różne typy prądów. Dlatego nie można ocenić mocy spawania elektrycznego. Ale zależność prądu pierwotnego uzwojenia może wiele powiedzieć. Można zidentyfikować pewne szczególne właściwości transformatora spawalniczego. W tym celu konieczne jest podanie napięcia z wyjścia LATR na uzwojenie pierwotne spawania. Dzięki liniowemu autotransformatorowi można zmienić wartość napięcia od 0 do 240 V. Woltomierz jest połączony równolegle z uzwojeniem, a amperomierz jest włożony w przerwę jednego przewodu.

Po zwiększeniu tempa wzrostu prąd wzrasta szybko i szybko. Przy niewystarczającej liczbie obrotów w prądzie pierwotnym krzywa będzie miała nieskończoną wartość aż do progu 240 V. Dlatego do uzwojenia spawarki należy dodać pewną liczbę obrotów. I nie zapomnij wziąć pod uwagę faktu, że po włączeniu sieci bez LATR urządzenie zużyje co najmniej jedną trzecią prądu. W ten sposób teoretycznie nie jest łatwo obliczyć transformator spawalniczy, w praktyce wszystko jest znacznie prostsze.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Obróbka metalu