Пристрій і обслуговування зварювальних трансформаторів


§ 9. Пристрій і обслуговування зварювальних трансформаторів


Загальні відомості. Промисловий змінний струм в СРСР має частоту 50 періодів в секунду (50 Гц). Зварювальні трансформатори служать для перетворення високої напруги електричної мережі (220 або 380 В) в низьке напруга вторинної електричного кола до необхідного для зварювання рівня, що визначається умовами для збудження і стабільного горіння зварювальної дуги. Вторинна напруга зварювального трансформатора при холостому ході (без навантаження в зварювального ланцюга) становить 60-75 В. При зварюванні на малих токах (60-100 А) для стійкого горіння дуги бажано мати напругу холостого ходу 70-80 В.
Трансформатори з нормальним магнітним розсіюванням. На рис. 14 наводяться принципові схеми трансформаторів з окремим дроселем. Комплект джерел живлення складається з понижуючого трансформатора і дроселя (регулятора реактивної котушки).
Понижуючий трансформатор, основою якого є магнітопровід 3 (сердечник), виготовлений з великої кількості тонких пластин (товщиною 0,5 мм) трансформаторної сталі, стягнутих між собою шпильками. На муздрамтеатрі 3 є первинна 1 і вторинна 2 (знижує) обмотки з мідного або алюмінієвого дроту.
Дросель складається з магнітопровода 4, набраного з листів трансформаторної сталі, на якому розташовані витки мідного або алюмінієвого дроту 5, розрахованого на проходження зварювального струму максимальної величини. На муздрамтеатрі 4 є рухома частина 6, яку можна переміщати за допомогою гвинта, що обертається рукояткою 7.
Первинна обмотка 1 трансформатора підключається до мережі змінного струму напругою 220 або 380 В. Змінний струм високої напруги, проходячи по обмотці 7, створює чинне вздовж муздрамтеатру змінне магнітне поле, під дією якого у вторинній обмотці 2 індукується змінний струм низької напруги. Обмотку дроселя 5 включають в зварювальну ланцюг послідовно з вторинною обмоткою трансформатора.

Величину зварювального струму регулюють зміною повітряного зазору а між рухомою і нерухомою частинами магнітопровода 4 (рис. 14, а). При збільшенні повітряного зазору а магнітне опір муздрамтеатру збільшується, магнітний потік відповідно зменшується, а отже, зменшується індуктивний опір котушки і збільшується зварювальний струм. При повній відсутності повітряного зазору а дросель можна розглядати як котушку на залізному осерді, в цьому випадку величина струму буде мінімальною. Отже, для отримання більшої величини струму повітряний зазор потрібно збільшити (рукоятку на дроселі обертати за годинниковою стрілкою), а для отримання менші за розміром струму - зазор зменшити (рукоятку обертати проти годинникової стрілки). Регулювання зварювального струму розглянутим способом дозволяє налаштовувати режим зварювання плавно і з достатньою точністю. Конструкція дроселя зі ступінчастим регулюванням зварювального струму (рис. 14, б) дозволяє змінювати величину зварювального струму за допомогою рухомого контакту включенням певної кількості витків обмотки. У цьому випадку регулювання зварювального струму буде ступінчастим. Магнитопровод дроселя виготовляють нероз'ємним, внаслідок чого конструкція його значно спрощується. Сучасні зварювальні трансформатори типу ТД. ТС, ТСК, СТШ і інші випускаються в однокорпусному виконанні.
У 1924 р академіком В.П. Нікітіним була запропонована система зварювальних трансформаторів типу СТН, що складаються з трансформатора і вбудованого дроселя. Принципова електрична і конструктивна схема трансформаторів типу СТН в однокорпусному виконанні, а також магнітна система показані на рис. 15. Сердечник такого трансформатора, виготовлений з тонколистової трансформаторної сталі, складається з двох пов'язаних загальним ярмом сердечників - основного і допоміжного. Обмотки трансформатора виготовлені у вигляді двох котушок, кожна з яких складається з двох шарів первинної обмотки 1, виконаних з ізольованого проводу, і двох зовнішніх шарів вторинної обмотки 2, виконаних з неізольованою шинної міді. Контури стабілізуючі просякнуті теплостійким лаком і мають азбестові прокладки.

Обмотки трансформаторів типу СТН виготовляють з мідного або алюмінієвого проводів з висновками, армованими міддю. Величину зварювального струму регулюють за допомогою рухомого пакету муздрамтеатру 4 зміною повітряного зазору а гвинтовим механізмом з рукояткою 5. Збільшення повітряного зазору при обертанні рукоятки 5 за годинниковою стрілкою викликає, як і в трансформаторах типу СТЕ з окремим дроселем, зменшення магнітного потоку в муздрамтеатрі 6 і збільшення зварювального струму. При зменшенні повітряного зазору підвищується індуктивний опір реактивної обмотки дроселя, а величина зварювального струму зменшується.
ВНІІЕСО розроблені трансформатори цієї системи CTH-500-II і CTH-700-II з алюмінієвими обмотками. Крім того, на базі цих трансформаторів розроблені трансформатори ТСОК-500 і ТСОК-700 з вбудованими конденсаторами, підключеними до первинної обмотці трансформатора. Конденсатори компенсують реактивну потужність і забезпечують підвищення коефіцієнта потужності зварювального трансформатора до 0,87.
Однокорпусні трансформатори СТН більш компактні, маса їх менше, ніж у трансформаторів типу СТЕ з окремим дроселем, а потужність однакова.
Трансформатори з рухомими обмотками зі збільшеним магнітним розсіюванням. Трансформатори з рухомими обмотками (до них відносяться зварювальні трансформатори типу ТС, ТСК і ТД) отримали в даний час широке застосування при ручного дугового зварювання. Вони мають підвищену індуктивність розсіювання і виконуються однофазними, стрижневого типу, в однокорпусному виконанні.
Котушки первинної обмотки такого трансформатора нерухомі і закріплені у нижнього ярма, котушки вторинної обмотки рухливі. Величину зварювального струму регулюють зміною відстані між первинною і вторинною обмотками. Найбільша величина зварювального струму досягається при зближенні котушок, найменша - при видаленні. З ходовим гвинтом 5 пов'язаний покажчик зразкової величини зварювального струму. Точність показань шкали становить 7,5% від значення максимального струму. Відхилення величини струму залежать від напруги, що підводиться і довжини зварювальної дуги. Для більш точного виміру зварювального струму повинен застосовуватися амперметр.
На рис. 16, а, б, показані принципова електрична і конструктивна схеми трансформатора ТСК-500. При повороті рукоятки 3 трансформатора за годинниковою стрілкою котушки обмоток 6 і 7 зближуються, внаслідок чого магнітне розсіювання і викликаного їм індуктивний опір обмоток зменшуються, а величина зварювального струму збільшується. При повороті рукоятки проти годинникової стрілки котушки вторинної обмотки видаляються від котушок первинної обмотки, магнітне розсіювання збільшується і величина зварювального струму зменшується.
Трансформатори забезпечені ємнісними фільтрами, призначеними для зниження перешкод радіотрансляції, створюваних при зварюванні. Трансформатори типу ТСК відрізняються від ТС наявністю компенсуючих конденсаторів 8, що забезпечують підвищення коефіцієнта потужності (cos φ). На рис. 16, в показана принципова електрична схема трансформатора ТД-500, що представляє собою понижуючий трансформатор з підвищеною індуктивністю розсіювання. Зварювальний струм регулюють зміною відстані між первинною і вторинною обмотками. Обмотки мають по дві котушки, розташовані попарно на загальних стрижнях муздрамтеатру. Трансформатор працює на двох діапазонах: попарне паралельне з'єднання котушок обмоток дає діапазон великих струмів, а послідовне - діапазон малих струмів.
Загальні відомості
Мал. 16. Зварювальні трансформатори:
а - конструктивна схема трансформатора ТСК-500 (кожух знятий), б - його електрична схема: 1 - мережеві затискачі для проводів, 2 - сердечник (магнітопровід), 3 - рукоятка для регулювання струму, 4 - затискачі для приєднання зварювальних проводів, 5 - ходовий гвинт, 6 - котушка вторинної обмотки, 7 - котушка первинної обмотки, 8 - компенсуючий конденсатор (стрілками показано переміщення котушок для регулювання струму), в - паралельне з'єднання обмоток трансформатора ТД-500, г - послідовне з'єднання обмоток: ВП - первинна обмотка, ОВ - вторинна обмотка , ПД - перемикач діапазону струмів, С - захисний фільтр від радіоперешкод
Послідовне з'єднання обмоток за рахунок відключення частини витків первинної обмотки дозволяє підвищити (напруга холостого ходу, що сприятливо відбивається на горінні дуги під час зварювання на малих токах.
При зближенні обмоток зменшується індуктивність розсіювання, що призводить до збільшення зварювального струму; при збільшенні відстані між обмотками збільшується індуктивність розсіювання, а струм відповідно зменшується. Трансформатор ТД-500 має однокорпусні виконання з природною вентиляцією, дає падаючі зовнішні характеристики і виготовляється тільки на одне напруга мережі - 220 або 380 В.
Трансформатор ТД-500 - однофазний стрижневого типу складається з наступних основних вузлів: муздрамтеатру - сердечника, обмоток (первинної та вторинної), регулятора струму, перемикача діапазонів струмів, токоуказательного механізму і кожуха.
Алюмінієві обмотки мають по дві котушки, розташовані попарно на загальних стрижнях муздрамтеатру. Котушки первинної обмотки нерухомо закріплені у нижнього ярма, а вторинної обмотки - рухливі. Діапазони струму змінюють перемикачем барабанного типу, рукоятка якого виведена на кришку трансформатора. Струм відраховують за шкалою, отградуированной відповідно на два діапазони струмів при номінальній напрузі мережі живлення.
Ємнісний фільтр, що складається з двох конденсаторів, служить для зниження перешкод радіоприймальним пристроїв.
Правила безпеки праці при експлуатації зварювальних трансформаторів. В процесі роботи електрозварник постійно звертається з електричним струмом, тому всі струмопровідні частини зварювального кола повинні бути надійно, ізольовані. Струм величиною 0,1 А і вище небезпечний для життя. Небезпека ураження електричним струмом залежить від багатьох чинників і в першу чергу від опору ланцюга, стану організму людини, вологості і температури навколишнього середовища, напруги між точками дотику, матеріалу підлоги, на якому стоїть людина, і ін.
Зварювальник повинен пам'ятати, що первинна обмотка трансформатора з'єднана з силовою мережею високої напруги, тому в разі пробою ізоляції це напруга може бути і у вторинному ланцюзі трансформатора, т. Е. На електродотримачі. Напруга вважається безпечним в сухих приміщеннях до 36 В, в сирих - до 12 В.
При зварюванні в закритих судинах, де підвищується небезпека ураження електричним струмом, необхідно застосовувати обмежувачі холостого ходу трансформатора, спеціальне взуття, гумові підстилки; зварювання в таких випадках ведеться під безперервним контролем спеціального чергового. Для зниження напруги холостого ходу існують різні спеціальні пристрої - обмежувачі холостого ходу.

Питання для самоперевірки


1. Для чого служить зварювальний трансформатор і як він улаштований?
2. Які системи зварювальних трансформаторів існують і в чому їхня відмінність?
3. Які основні правила електротехнічної безпеки при експлуатації зварювальних трансформаторів?
1

Шановний відвідувач, Ви прочитали статтю "Пристрій і обслуговування зварювальних трансформаторів", яка опублікована в категорії "Ручне дугове зварювання". Якщо Вам сподобалася або в нагоді ця стаття, поділіться нею, будь ласка, зі своїми друзями і знайомими.

1. Для чого служить зварювальний трансформатор і як він улаштований?
2. Які системи зварювальних трансформаторів існують і в чому їхня відмінність?
3. Які основні правила електротехнічної безпеки при експлуатації зварювальних трансформаторів?

Новости

Цена гидроизоляции крыши
Во-1-х, этот комплекс действий защищает сооружение от разрушительного воздействия осадков. Без гидроизоляции в строении возникают протечки (а гидроизолирующее покрытие держит воду даже при резких перепадах

Гидроизоляция пола в ванной
Процесс выполнения гидроизоляции Гидроизоляционный раствор следует наносить в 2 этапа: первый слой раствора следует нанести на пол, а через 4-6 часов второй . Как правило, выполняется она специальными

Гидроизоляционная пленка для кровли
Основные разновидности пленочных гидроизоляционных материалов Для защиты крыши от негативного воздействия влаги, могут применяться следующие виды материалов: Именно мембраны считаются оптимальным выбором

Гидроизоляция пола перед стяжкой
В повседневной жизни рано или поздно все сталкиваются с «несанкционированным» проникновением воды из или в помещения проживания. Мы топим, нас топят, или в своем доме на первом этаже появляются непредусмотренные

Гидроизоляционная пленка: Что это, какие бывают пленки, инструкция по монтажу, цены за рулон
Гидроизоляционная пленка – это материал, который используется для защиты здания от влаги, конденсата и атмосферных осадков. Позволяет существенно продлить эксплуатацию не только здания, но и его основных

Организация кровельного пирога - пароизоляция, утепление, гидроизоляция кровли
Принципиально увидеть, что, беря во внимание подобные тенденции, строй компании сразу строят новые дома с мансардой жилого плана, но и обладатели уже построенных особняков также хотят переоборудовать

Обмазочная гидроизоляция для бетона: виды, требование и применение
Задачей строительства является не просто построить здание, но и защитить поверхности от проникновения воды. Фундамент, подвал, полы, крыша всегда соприкасаются с водой. Защиты требуют не только места,

Пароизоляция и гидроизоляция: отличие и назначение
Каждому человеку хочется, чтобы условия проживания в доме были одинаково комфортны как в летний зной, так и в зимнюю стужу. Но что нужно, чтобы создать в доме благоприятную атмосферу? Конечно же, в условиях

Мастика гидроизоляционная: история появления, многообразие видов
Нет необходимости говорить, что гидроизоляция продлевает срок эксплуатации конструктивных элементов зданий и сооружений. Видов защиты от проникновения влаги большое количество. Нас же в этой статье

Гидроизоляция стен от фундамента: материалы, правила
Так как фундамент является основой всего дома, то особое внимание необходимо уделить его гидроизоляции. Она будет надежно защищать строение от попадания внутрь как грунтовых вод, так и поверхностных вод