Принцип работы сварочный трансформатор: Сварочный трансформатор: устройство и принцип действия

Содержание

Принцип действия и принцип работы сварочного трансформатора

Сварка переменным током осуществляется понижающим сварочным трансформатором. Принцип работы сварочного трансформатора определяется в первую очередь


работой понижающего трансформатора и условиями обеспечения условий для проплавления свариваемых деталей. Если понижающий трансформатор создает необходимое для сварки напряжение, то остальное дополнительные приборы обеспечивают качественное и стабильное горение сварочной дуги между электродом и свариваемыми деталями, обеспечивая проплавление и соединение наплавляемого металла электрода с основным металлом деталей.

Принцип действия сварочного трансформатора в понижении напряжения в сети 220/380в до величины холостого хода трансформатора способного поддерживать рабочее напряжение горящей дуги. Обычно величина холостого хода составляет 60-80в. При возникновении дуги напряжение падает до рабочей величины, которая зависит от установленной величины тока сварки.

Величина сварочного тока различается, и зависит от режимов сварки и диаметра используемого электрода. От величины тока напрямую зависит скорость сварки, т.е. количество наплавляемого металла в единицу времени. Поэтому, для возможности регулировки тока применяют регулировочное устройство, чаще всего дроссель. Назначение его двойное. Обладая высоким индуктивным сопротивлением, он создает падающую вольтамперную характеристику сварочному устройству, что является обязательным условием сварки. Принцип работы сварочного трансформатора напрямую связан с работой дросселя. При увеличении воздушного зазора в магнитопроводе дросселя увеличивается ток сварки. Изменение воздушного зазора производится движением регулировочного винта с ручным приводом. Рукоятка управления выводится на верхнюю крышку корпуса агрегата.

Стабильность горения сварочной дуги в огромной степени зависит от плавности питающего напряжения. Скачки напряжения на входе трансформатора способствуют обрыву сварочной дуги. Частично сглаживанию скачков способствует работа регулятора. На некоторых моделях сварочных трансформаторов используется конденсатор большой емкости в качестве фильтра на входе трансформатора.

Современные сварочные устройства рассчитаны на однофазное и трехфазное питание напряжением 220 и 380в, но принцип действия сварочного трансформатора не зависит от количества фаз или величины питающего напряжения. Отличия заключаются в конструкциях и форме магнитопроводов трансформатора и сечении проводов обмоток.

Читайте также


принцип работы и характеристики, распространенные неисправности

Трансформаторы применяются для ручной и некоторых разновидностей промышленной сварки. Это приборы, которые преобразуют ток от городской электросети в подходящий для сварочного устройства.

Сварочный трансформатор уменьшает напряжение и обеспечивает стабильное функционирование такого прибора.

Особенности конструкции

Работа трансформатора для сварки основывается на плавном уменьшении показателей напряжений до 60−90 В, а также в увеличении мощности электротока до 40−600 А.

Данный процесс базируется на принципе всем известной электромагнитной индукции: коэффициент преобразования определяется разницей в числе витков вторичной и первичной обмотки, а регулировка рассеивания магнитного поля посредством перемещения элементов устройства дает возможность настраивать напряжение на выходе.

Электроток, который проходит по магнитопроводу, формирует напряжение во всех витках установленной катушки. На выходе оно складывается в оптимальный показатель.

Трансформатор для сварки обладает довольно простой конструкцией, потому некоторые умельцы изготавливают устройство для домашнего применения своими руками:

  1. Магнитопровод (сердечник) включает в свой состав несколько пластин из стали, которые друг от друга изолированы. Для «самопального» оборудования можно взять пластинки, сделанные из электротехнической стали. Достать материал можно из старой техники.
  2. На магнитопроводе находятся обмотки. Первичная обмотка в любом случае будет единственной, все другие — вторичные.
  3. Регулировка напряжения на выходе осуществляется посредством перемещения специального винта, который проходит через обмотку и сердечник, а также перемещения подвижных обмоток.
  4. Корпус обеспечивает защиту оборудования от внешних воздействий.
  5. Добавляются дополнительные детали (колесики для транспортировки, ручки, вентиляция).

Самодельные трансформаторы

В устройствах, сделанных самостоятельно, первичная обмотка делается из специального медного кабеля, а для изготовления вторичной применяется сварочный кабель многожильного типа.

На «самопальном» оборудовании обмотки выводятся на обычные медные клеммы, заводские же модели оснащены специальными переключателями.

Конкретная схема устройства находится в прямой зависимости от вида сердечника и материалов, которые есть в наличии у мастера.

В более сложных вариантах устанавливается сразу несколько преобразователей. Кроме этого, в конструкцию могут добавляться электронные элементы.

Характеристики и виды

Назначение прибора определяет его конструктивные особенности:

  1. Показателей мощности промышленного оборудования хватает для того, чтобы обеспечить сразу несколько рабочих мест. Как правило, это сложные многопостные устройства.
  2. Для бытовых нужд применяется однопостный инструмент.

По типу конструкции трансформаторы делятся на:

  1. Модели, имеющие номинальное рассеивание магнитного поля. Такое оборудование состоит из регулировочного дросселя и самого трансформатора.
  2. Приборы с повышенным магнитным рассеиванием отличаются сложной конструкцией, состоящей из стабилизатора, конденсатора, обмоток и иных частей.
  3. Тиристорные приборы — относительно новая разновидность сварочного оборудования, которое состоит из тиристорного регулятора фазы и силового трансформатора. Эти аппараты весят гораздо меньше, нежели другие разновидности.

Принцип работы

Сварочные трансформаторы характеризуются универсальным принципом функционирования, но характеристики и конструкция конкретной установки находятся в прямой зависимости от ее назначения.

Прибор для сварки точечным методом на выходе должен давать электроток в 5−10 кА (для моделей малой мощности) и 500 кА (для более мощного оборудования).

Оборудование, предназначенное для контактной сварки, обладает повышенным коэффициентом преобразования, а прерывающие приборы — высокой надежностью и не простым устройством, иначе сварка будет не очень качественной.

При покупке или самостоятельном изготовлении сварочного трансформатора следует обращать внимание на следующие критерии:

  • Показатель напряжения электросети — от данного значения зависит число фаз работы установки.
  • Номинальный электроток — у моделей для бытового использования этот показатель не превышает 100А.
  • Обширный диапазон регулирования тока сварки дает возможность пользоваться разными электродами.
  • Показатель номинального напряжения при работе — выходное напряжение. Для обыкновенной дуговой сварки вполне достаточно значения от 40 до 70 В.
  • Выходная и потребляемая мощности дают возможность произвести расчет КПД. Чем выше данный показатель, тем продуктивнее будет функционировать оборудование.

Распространенные неисправности

Как самодельное, так и приобретенное оборудование может стать неисправным из-за большого количества причин. Зачастую отремонтировать инструмент можно собственноручно. Исключением считаются лишь промышленные устройства со сложной конструкцией.

  • Самой распространенной неполадкой считается замыкание между деталями оборудования, что может приводить к его выключению. Для того чтобы решить проблему, прибор нужно разобрать и поменять неисправную деталь.
  • Другая распространенная неисправность — слишком сильный нагрев. Перегрев обуславливается установкой электротока больше рекомендованного значения.
  • Сильный гул может свидетельствовать о том, что в корпусе разболтались гайки или винты. Чтобы починить трансформатор, его нужно разобрать и тщательно осмотреть и при необходимости подтянуть соединения.

Устройство сварочного трансформатора характеризуется простотой, а само оборудование — общедоступностью и надежностью

. Оно очень популярно среди домашних мастеров, ведь с его помощью можно с легкостью скрепить тонкие металлические листы и сделать любой ремонт деталей из металлических сплавов.

виды, из чего состоит и для чего служит, принцип действия и напряжение холостого хода

Электросвариванием соединяют между собой металлические элементы уже около 150 лет. Способ не теряет актуальности и по сегодняшний день. А сварочный трансформатор выступает классическим оборудованием для этого метода. И хотя его неуклонно вытесняют более функциональные и недорогие инверторы, несколько устаревший агрегат остается в чести у сварщиков старой закалки. Рассмотрим устройство трансформатора и определим, чем он отличается от инвертора.

Сварочный агрегат советских временИсточник prostanki.com

Что такое сварочный трансформатор

В первый раз куски металла между собой с помощью электричества соединил русский инженер Николай Бенардос в 1882 году. И запатентовал этот способ по всему миру под названием «электрогефест». Впоследствии метод неоднократно дорабатывался, оборудование усовершенствовалось, а термин упростился до «электросварки».

Сварочный трансформатор – это прибор, который преобразует переменный ток, обеспечивая оптимальный уровень для сварки металлов. Для этого он понижает напряжение в сети, как от 220 В, так и 380 до необходимых 60-75 В. Назначение аппарата – ручная дуговая сварка при помощи электродов. Рассмотрим, для чего служит сварочный трансформатор и какие у него достоинства.

Агрегат очень широко применяется повсеместно. Эта сфера охватывает, как использование для бытовых нужд, так и промышленное эксплуатирование. Для работы на производстве требуется овладеть специальностью. Потому что технологии и способы сварки сильно отличаются из-за сложности обрабатываемых механизмов и узлов.

Промышленная сваркаИсточник instrumentdon.ru

Поэтому сварщику приходится знать все о характеристиках металлов. Уметь делать различные швы и знать в каком случае использовать каждый из них. В бытовых целях трансформатором может легко пользоваться и новичок, без специализированных знаний. Для получения достаточно качественного шва потребуется лишь немного практики.

Достоинства сварочного трансформатора:

  • Большая мощность.
  • Способность сварить металлы большой толщины.
  • Очень долгий срок эксплуатации.
  • Простота в использовании.
  • Неприхотливость в хранении.
  • Легкий ремонт.
  • Низкая цена, как на сам агрегат, так и его запчасти.

Из недостатков можно выделить большой вес и габариты. Правда это касается только промышленных экземпляров. Аппараты для домашнего использования очень компактны и весят не слишком много. У обоих вариантов бывают трудности в зажигании, а также нестабильное горение дуги.

Новички отмечают неудобство регулировки силы тока. У трансформатора отсутствуют переключатели и кнопки для этой цели. Необходимо самостоятельно изменять либо величину индуктивного сопротивления, либо вторичное напряжение холостого хода. А для этого нужен опыт.

Регулировка силы тока у трансформаторовИсточник prezentacii.info

Устройство трансформатора

Рассмотрим, из чего состоит сварочный трансформатор. Востребованным агрегат делает его простота. Это отражается в его обслуживании и необременительном ремонте. Ведь аппарат состоит всего из двух несложных узлов.

Первый нужен для понижения напряжения, идущего от сети. Причем можно включать прибор в источник питания, как в 220 В, так и 380. Из-за последней особенности трансформаторный узел может быть в первом случае однофазным. А если необходимо преобразовать напряжение в 380 В, то двухфазным или трехфазным.

Одна фаза состоит из сердечника и двух обмоток. Трехфазный трансформатор содержит внутри три однофазных. Двухфазный – только два обычных, но такие приборы большая редкость. А для управления служит регулировочный узел.

Его роль часто играет простейший дроссель насыщения. Чтобы поднять силу тока и тем самым снизить напряжение нужно изменить зазор магнитопровода у этой детали. И для удобства в работе для этой операции на корпус выводят специальную ручку. Такую простейшую конструкцию умельцы часто собирают самостоятельно.

Однофазный трансформаторИсточник prom.st

В заводском исполнении к первой обмотке добавляют полупроводниковый регулятор, на основе тиристоров. Вторую обмотку подключают к выпрямительному мосту. Тем самым обеспечивая два уровня напряжения. Охлаждение для обоих вариантов устанавливается принудительное.

Стандартная комплектация сварочного аппарата:

  • Магнитопровод.
  • Сердечник.
  • Первичная обмотка.
  • Вторичная обмотка.
  • Тиристорный регулятор.
  • Импульсный стабилизатор.
  • Конденсаторы.
  • Регулировочный винт с рукояткой для вращения.
  • Защитная система подвесов.
  • Клеммы для проводов.
  • Корпус.

Для большей эффективности и удобства при пользовании в прибор добавляется вентилятор. Принудительное охлаждение увеличивает время беспрерывной работы аппарата. Для защиты от перегрузки устанавливают автоматический выключатель. А для лучшей функциональности монтируют несколько вторичных обмоток.

Простейшая схема исполнения является залогом надежной работы. Агрегаты очень редко выходят из строя. А если это происходит, то ремонт их несложен. Заменить недорогие детали может любой человек. В том числе и без специальных знаний.

Дроссель сварочныйИсточник yato-tools.ru

Как работает прибор

Большинство сварочных аппаратов преобразует постоянный ток в переменный. Это нужно для зажигания дуги. Трансформатор же позволяет работать с постоянным током. Поэтому остается только адаптировать электрический ток под нужные условия.

Принцип действия сварочного трансформатора основан на обычных физических процессах. Сначала подается ток на первую катушку. И она создает магнитное поле. В результате, благодаря электродвижущей силе (ЭДС), электроны получают направленное движение.

Ток, двигаясь по спирали первой катушки, через сердечник доходит до вторичной обмотки. А поскольку витков на ней меньше, то выходное напряжение понижается. Этой работой занимается трансформаторный узел.

Для того, чтобы отрегулировать силу тока, необходимо изменить расстояние между обмотками. Приближение вторичной спирали из проволоки к первой катушке повышает силу тока. Бывают трансформаторы с иной конфигурацией. Вторичная обмотка закреплена наглухо, а подвижным делают сердечник.

Разобранный сердечник сварочного трансформатораИсточник mike-worth.com
Как правильно варить: пособие для начинающих сварщиков

Пока электрод сваривает металл, агрегат находится под нагрузкой. После окончания работы над швом, аппарат сразу переходит в холостой режим. Причем на вторичной обмотке сохраняется напряжение. Ведь ЭДС наводится магнитным потоком.

Величина напряжения холостого хода сварочного трансформатора от 48 до 70 В считается безопасной. Все, что не входит в эти рамки, уже несет угрозу для жизни. Поэтому в простейшую электрическую цепь необходимо встроить ограничитель. Он автоматически будет снижать напряжение сразу же после затухания дуги. Также требуется обеспечить надежное заземление корпуса прибора при работе.

Видео объяснит, как работает сварочный трансформатор:

Классификация по признакам

Обычно агрегаты делят на 3 вида. По принципу работы сварочного трансформатора. Вернее, его управляющего узла. Выделяют приборы амплитудного регулирования с нормальным или увеличенным рассеиванием. Первый вариант содержит дроссель. Второй более сложен, поскольку имеет, кроме реактивной обмотки, стабилизатор напряжения и конденсаторы.

В третьем виде силу тока регулируют тиристоры. Иногда в такие приборы встраивают еще один трансформатор для подпитки. Она нужна для устойчивости горения дуги. Или эту роль берет на себя импульсный стабилизатор.

В остальном все виды сварочных трансформаторов можно классифицировать по таким признакам:

  • Напряжение в сети. Бытовые приборы работают от линии в 220 В. Промышленные запитываются от трехфазной сети в 380 В. Выпускают и комбинированные варианты агрегатов.
  • Функциональность. Напрямую зависит от силы тока. Свыше 300 А способны генерировать только промышленные трансформаторы. Если сила тока ниже, то агрегат уже не справиться с толстым металлом.
Работа на многопостовом аппаратеИсточник ligasvarki.ru
  • Количество рабочих постов. Этот показатель определяет, сколько сварочных кабелей можно подключить к аппарату. Существуют многопостовые агрегаты, позволяющие работать одновременно шести сварщикам.
  • Способ регулировки. Он зависит от состава управляющего узла.

Ввиду сказанного можно сформулировать рекомендации по выбору сварочного трансформатора для бытовых нужд. Для дома подойдет однофазный прибор с регулирующим дросселем насыщения. Однопостовой агрегат лучше подобрать с выходной силой тока не меньше 300 А. Это пригодится, если придется работать с толстым металлом.


Рейтинг сварочных аппаратов для дома и дачи: инвертор какой фирмы выбрать, технические характеристики аппаратов

Чем отличается трансформатор от инвертора

Современный сварочный аппарат подключается к сети переменного тока. Затем он преобразует его в постоянный. А после этого инвертирует обратно в переменный. Такая сложность нужна, чтобы получить на выходе частоту 50-80 кГц вместо обычных 50 Гц.

Но это еще не все. В процессе преобразования напряжение падает до 90 вольт. Некоторые приборы могут понизить его и до 30 В. Благодаря этому сила тока может достигнуть отметки в 500 ампер. А на выходе прибор снова выпрямляет напряжение, и работа ведется на постоянном токе в режиме многотысячной пульсации.

Бытовой инверторИсточник klentrade.ru

Такая операция возможна благодаря сложности устройства. Кроме понижающего трансформатора, прибор укомплектован различными фильтрами и модуляторами. В него установлены кулеры охлаждения, а также всевозможные регуляторы и датчики.

Но при всей сложности схемы, она позволяет уменьшить размеры трансформатора и значительно сократить, как габариты прибора, так и его вес. К тому же электрическая дуга не теряет стабильности, а металл хорошо плавится и образует ровный шов.

Дополнительные преимущества инвертора перед трансформатором:

  • Потребление электроэнергии значительно сокращено.
  • Хорошая производительность при меньшей мощности.
  • Регулировка силы тока, позволяющая сваривать не только тонкие, но и толстые металлы.
  • Возможность работы с легированными сталями, медью и алюминием.
  • КПД остается неизменным длительное время при непрерывной работе.

А главным минусом выступает высокая цена на инверторы. К тому же прибор очень капризен. Сразу же реагирует на понижение температуры окружающей среды. А из-за сложности комплектации затрудняется ремонт, который также превращается в дорогостоящее удовольствие.

Видео разъяснит, что такое сварочные трансформаторы, каково устройство и принцип работы у прибора. И в чем их отличие от инверторов:


Диодный мост для сварочного аппарата: особенности работы, плюсы и минусы

Коротко о главном

Сварочный трансформатор понижает напряжение бытовой или промышленной сети до семидесяти вольт. При такой нагрузке становится возможным соединение металлических элементов между собой ручной дуговой сваркой. При работе необходимо использовать специальные электроды.

Трансформатор имеет неоспоримые преимущества перед современным сварочным инвертором. Это заключается в простоте устройства, стабильности в работе и низкой цене, как на сам прибор, так и на его комплектующие. Промышленные трехфазные модели качественно сваривают между собой даже самый толстый металл.

При выборе прибора для бытовых нужд, нужно обратить внимание на его фазность и способ управления, а также на максимальную генерацию тока. Приобретать для дома лучше однофазное устройство с регуляцией либо на дросселе, либо на тиристорах. Сила тока должна быть не меньше 300 А.

Устройство сварочного трансформатора

Электродуговая сварка с применением переменного тока осуществляется сварочными трансформаторами. Эти устройства широко применяются на производстве, в строительстве и других отраслях. Для того, чтобы правильно эксплуатировать аппаратуру и получать максимальный эффект, необходимо знать общее устройство сварочного трансформатора. Прежде всего, это связано с регулировками, которые производятся в процессе работы.

Как устроен сварочный трансформатор

В конструкцию сварочного трансформатора входит несколько основных элементов. Одной из основных частей является магнитопровод, представляющий собой стальной сердечник из пластин с двумя изолированными обмотками. Подключение первичной обмотки осуществляется к сети, напряжением 220 или 380 вольт. Один конец вторичной обмотки подключается к держателю электрода, а второй конец соединяется со свариваемой деталью.

Вторичная обмотка разделена на две части, располагающиеся на различных катушках. Подвижная катушка играет роль дросселя, управляющего током сварки. Дроссельная обмотка перемещается вдоль магнитопровода при помощи специального винта управления.

Параметры сварочного тока определяются воздушным зазором между подвижным элементом вторичной обмотки и первичной обмоткой. Если изменяется ток, то изменяется и воздушный зазор. При увеличении зазора, увеличивается и значение сварочного тока. Регулировки могут осуществляться в диапазоне 60-400 ампер. На всех аппаратах установлена защита от возможных коротких замыканий.

Виды сварочных трансформаторов

Отличительной чертой трансформатора является форма сердечника. Она разделяется на стержневой и броневой типы. В первом случае, сварочные трансформаторы обладают более высоким коэффициентом полезного действия, а плотность тока в обмотках имеет более высокое значение. Поэтому, большинство аппаратуры представляет собой стержневой тип.

Конструкция обмоток предполагает цилиндрический и дисковый варианты. В цилиндрической конструкции одна обмотка наматывается поверх другой. В этом случае, происходит сцепление магнитного потока первичной обмотки с вторичной обмоткой. Данные аппараты непригодны для ручной сварки и требуют дополнительных элементов, усложняющих общую конструкцию.

Устройство сварочного трансформатора с дисковыми обмотками предполагает разделение первичной и вторичной обмоток между собой. В этом случае, магнитный поток не связывает между собой эти обмотки. Как правило, сварочный ток регулируется путем изменения расстояния между первичной и вторичной обмоткой. В связи с этим, в трансформаторах заранее предусматриваются фиксированные значения сварочного тока.

Сварочный трансформатор принцип работы

Сварочные трансформаторы представляют собой оборудование для преобразования переменного тока для оптимального уровня сварки. Для обеспечения равномерной работы аппарат снижает входное напряжение до 60-75 Вольт.

Оборудование применяется в быту и промышленности, способно работать в тяжелых условиях.

Устройство и принцип работы электрооборудования, какие виды бывают, конструктивные особенности рассмотрим ниже.

В чем состоит принцип устройства?

Из чего состоит трансформатор для сварки и как он устроен? Однофазное устройство имеет простую структуру, состоящую из:

  • магнитного привода;
  • начальной и вторичной обмоток;
  • металлического корпуса;
  • рукоятки;
  • системы охлаждения;
  • зажима для проводов;
  • крышки корпуса;
  • ходовой гайки;
  • вертикального винта с ленточной резьбой.

Коэффициент преобразования определяет количество витков в обмотках. Проходящий переменный ток через сердечник из ферримагнитного сплава с замкнутым контуром, создает внутренне напряжение в каждом витке обмотки, оптимизируя выходное напряжение.

Начальная обмотка соединена с центральной сетью, вторичная – с массой и держателем электродов, который и осуществляет сварку. Контур теряет сопротивление, а связь электромагнитов повышается. Баланс переменного тока осуществляется с помощью регулятора.

Конструктивная особенность каждого вида сварочного трансформатора зависит от параметров:

  • формы и типа сердечника, обмоток;
  • типа и мощности преобразования тока;
  • характеристик охлаждения обмоток;
  • параметров изоляции;
  • места установки оборудования;
  • необходимых требований к массе и сопротивляемости обмоток.

Некоторые модели сварочных трансформаторов оснащены определенными узлами. Дополнительные элементы: конденсаторы, дополнительные обмотки, вентиляция, стабилизаторы, совершенствуют работу аппаратов.

Смотрите познавательно-обучающее видео про устройство сварочного трансформатора:

Какие виды сварочных трансформаторов существуют?

В зависимости от конструкции электрического устройства и метода его регулирования классифицируют на три основные группы.

  1. Аппараты амплитудного регулирования с номинальным магнитным рассеиванием. Конструкция состоит из корпуса трансформатора с дроссельным механизмом регулирования выходного напряжения, дополнительной катушки. Дроссель находится на магнитопроводе. В этих моделях обмотки медные или алюминиевые.
  2. Трансформаторы амплитудного регулирования с повышенным магнитным рассеиванием. Отличительные особенности данного вида заключаются в конструкции шунтов и обмоток. При небольшом весе оборудования рабочие характеристики заключаются в повышенном коэффициенте мощности.
  3. Тиристорные приборы. Оснащены фазорегулятором, расположенным на цепи, которая соединена с тиристорами и системой управления.

По количеству фаз сварочное оборудование бывает однофазным и трехфазным.

Первые модели работают при входящем напряжении 220 Вольт. Такие аппараты используют в основном в домашних условиях.

Трехфазные приборы работают от сети с напряжением 380 Вольт, их применяют в промышленности. Увеличенная сила тока позволяет сваривать металлические изделия большей толщины.

Существуют аппараты, способные работать от сети напряжением 220 Вольт и 380 Вольт повсеместно.

В этом видео рассказывается, в чём разница между трёхфазным и однофазным сварочным:

Как работает сварочный трансформатор?

Основная задача устройства – преобразовать высокое входящее напряжение в низкое, оптимальное для работы. Это свойство дает возможность увеличить силу тока в обмотке, и как следствие происходит плавление металла.

Трансформаторная сварка производится поэтапно:

  • ток попадает на первичную обмотку высоковольтного напряжения, затем возникает магнитное поле переменного характера;
  • магнитный поток попадает в сердечник, который передает его на вторую обмотку, минимизируя индукционные потери;
  • магнитная индукция создает электродвижущую силу, вращая электроны металла, возникает постоянный электрический ток;
  • из-за большего количество витков во вторичной намотке, напряжение падает, а сила тока повышается;
  • во время замыкания металла с электродом создается равномерная электрическая дуга, которая переносит частички металла на свариваемые детали.

Во время работы сварочный агрегат находится под постоянной нагрузкой. Но его преимущество заключается в возможности работы в режиме холостого хода.

В процессе сваривания деталей под напряжением происходит замыкание между заготовкой и электродом, образуется сварочный шов. Металлические изделия соединяются, благодаря электричеству.

После образования шва цепь размыкается. Оборудование переходит в режим ожидания (холостой ход).

Электродвижущие силы замыкаются в воздушных зазорах между витками. Именно они создают напряжение холостого хода. Такая работа аппарата считается безопасной. Показатели холостого хода достигают 48-70 Вольт. Они не должны превышать допустимые нормы.

В таких случаях применяют ограничители, которые автоматически срабатывают по окончанию процесса сварки. Для безопасной работы оборудование должно быть оснащено заземлением.

Важно! Проводить работы с электрооборудованием нужно в защищенном от влаги месте. Попадание воды на технику может вывести ее из строя.

На этом видео показан принцип работы трансформатора:

По какому принципу рассчитать сварочный трансформатор?

Сварочные аппараты бывают разной мощности. Их выбор будет зависеть от того, для какого вида сварки они используются. Основной расчет производится, исходя из количества витков в намотке и диапазона выдаваемого тока.

По назначению электроприборы делятся на:

  • бытовые трансформаторы – для сварки металлических изделий, толщиной не более 6мм, применяются для бытовых нужд в доме, гараже;
  • профессиональные аппараты – применяются в промышленных сферах, обеспечивая бесперебойную работу нескольких точек;
  • полупрофессиональные приборы – сваривают изделия до 8 мм толщиной, используются как в быту, так и в промышленности.

Отличия трансформаторов от инверторов

Отличие в процессе сварки трансформатором заключается в нестабильности электрической дуги. Сварочный шов изменяется в параметрах при малейшем колебании тока.

Инвертор имеет сложную конструкцию, состоящую из несколько узлов, управляемых блоком. Это дает возможность обеспечивать плавную регулировку тока.

Трансформаторы имеют более простую конструкцию в отличие от инверторов. Поэтому их стоимость значительно ниже, чем у современных инверторов.

Простота конструкции сводит к минимуму возможность поломки. Если оборудование вышло из строя, ремонт не потребует больших затрат.

Правила выбора оборудования

Сварочные трансформаторы выбирают в зависимости от назначения и места эксплуатации.

  1. Напряжение сети. От требуемого напряжения зависит тип аппарата. Перед покупкой оборудования, нужно выяснить какое напряжение будет в месте работы 220 В или 380 В. Несоответствие этих параметров приведет к поломке техники.
  2. Напряжение холостого хода. Появление сварной дуги зависит от напряжения холостого хода. Чем выше его показатель, тем легче создать стабильность горения дуги.
  3. Количество рабочих мест. Если для работы потребуются несколько сварщиков, то бытовые модели для таких целей не подходят.
  4. Мощность. При выборе оборудования обращают внимание на два показателя мощности – входную и выходную. Между этими показателями должен быть минимальный порог.
  5. Продолжительность работы. От этого показателя зависит степень производительности аппарата. Чем выше показатель времени работы электрооборудования, тем выше производительность.
  6. Размеры и масса, мобильность. Габариты сварочного оборудования влияют на показатель производительности. Оснащение аппарата колесами делает его удобным в эксплуатации. Можно выбрать компактный или, наоборот, громоздкий вариант техники. Это будет зависеть от его предназначения.

Важно! Выбирая модель, нужно обратить внимание на защитные функции от перегрева. Это обезопасит сварщика от серьезных последствий во время работы.

Полезное видео, особенности выбора сварочных инверторов и трансформаторов:

Заключение

Что такое сварочный трансформатор и как с ним работать, рассмотрели в данной статье. Соблюдая рекомендации по эксплуатации оборудования для сварки можно избежать существенных проблем.

Правильно выбранный вариант техники обеспечит надежной и долговечной работой в процессе эксплуатации. А результат работы будет виден в качественном сварном шве.

Сварочные трансформаторы представляют собой источник питания сварочной дуги с использованием штучных электродов под флюсом или в защитном газе. Они функционируют в режиме изменяющихся напряжений электрического тока и коротких замыканий сети и регулируют сварочный ток путем перемены индуктивного сопротивления обмоток.

Если агрегат питает автоматизированный сварочный аппарат, скорость подачи проволоки в котором не зависит от дугового напряжения, то он отличается внешними жесткими характеристиками.

Основные виды трансформаторов

Для работы с переменным током используют однофазные агрегаты, работающие в качестве выпрямителя, разделяющие сварочную и силовую цепь, понижающие напряжение 220 или 380 В до показателя не больше 80 В. Зависимость между напряжением и величиной сварочного тока, представляющая собой внешний вольтамперный параметр, обеспечивает непрерывный и устойчивый процесс сварки, воспринимающий статические характеристики дуги. Восстановление и стабилизация сварочной дуги в условиях постоянной перемены полярности тока обеспечивается индуктивным сопротивлением требуемой величины.

Трехфазные трансформаторы используются реже, чем однофазные приборы. Для сварки от такого трансформатора нужны два электрода, к которым присоединяются две фазы вторичной обмотки агрегата, третья фаза подается на заготовку.

Трехфазный агрегат принимает ток 380 или 220 В, а выдает 60 В с жесткой характеристикой во вторичных обмотках. Для понижения показателя предусмотрены регуляторы тока, изменяющие сварочный ток посредством увеличения или сужения воздушного зазора на сердечнике.

Сварочный агрегат своими руками

Промышленность бурно реагирует на спрос агрегатов, широкое применение сварки в различных отраслях ведет к тому, что на прилавках появляются новые модели сварочных аппаратов, предназначенных для использования в различных условиях частного дома. Но многие мастера создают самодельный сварочный аппарат постоянного тока своими руками, чтобы он соответствовал индивидуальным требованиям и запросам. Изготовление заключается в нескольких этапах, начиная с расчетных формул и заканчивая монтажом узлов в одно целое. Своими руками собирают аппараты:

  • трансформатор для ведения дуговой сварки;
  • трансформатор для точечного сварного шва.

Дуговая сварка

Трансформатор для сварки дугой имеет преимущества в виде надежности, простоты, мобильности и большого диапазона использования. Но есть и недостатки, заключающиеся в низком коэффициенте полезного действия и зависимости эффективности рабочего процесса от опыта и мастерства работника. Рекомендуется к использованию при строительных работах, производстве деталей и узлов из металла различных видов и толщины, сварки труб, резки в размер и демонтажа конструкций.

Аппарат содержит в составе:

  • трансформатор;
  • регулятор для изменения силы тока;
  • держатель для зажима массы и держатель электродов.

Наиболее распространенным видом трансформатора является тип с П-образным и тороидальным магнитопроводом, вокруг которого располагаются первичная и вторичная намотки из алюминиевого или медного провода. Количество витков обмотки и толщина провода меняется в зависимости от рабочих характеристик аппарата.

Точечная сварка

Трансформаторы контактной сварки (так называют точечную) отличаются от аппаратов дуговой сварки способом работы. Дуговой агрегат расплавляет поверхность электрической дугой, появляющейся между ней и электродом, а при контактной сварке происходит нагрев, расплавление и слияние металла с помощью медных заточенных электродов в точке касания под действием высокого соединительного давления.

Точечный метод применяется в автомобилестроении, каркасном строительстве, производстве железобетонных элементов, соединения тонких алюминиевых и нержавеющих листов, других металлов, требующих специальных условий эксплуатации. У агрегатов точечной сварки есть некоторые отличия в конструкции и комплектации:

  • В конструкции аппарата нет наплавляемых электродов, вместо них применяют медные заостренные контакты.
  • Мощность трансформаторов несколько ниже, используется П-образный сердечник.
  • В отличие от дугового способа в приборе присутствует набор конденсаторов.

Основные характеристики сварочных аппаратов

Часто при эксплуатации проявляются характерные неисправности, мешающие процессу:

  • большая вибрация и сильное гудение;
  • увеличенное напряжение при холостом режиме;
  • поступающие толчки от силовых катушек;
  • сильное нагревание контактов, подгорание;
  • замыкание на корпусе высокого напряжения;
  • общий перегрев агрегата.

В процессе изготовления агрегата учитывают следующие технические характеристики:

  • сетевое напряжение и число фаз;
  • номинальные показатели сварочного тока в агрегате;
  • возможный предел регулирования тока;
  • диаметр рабочего электрода;
  • номинальное напряжение в рабочем состоянии;
  • выходную и потребляемую мощность;
  • напряжение при холостом ходе.

Чтобы самостоятельная сборка аппарата прошла успешно, следует четко понимать, за что отвечает каждая характеристика:

  • Сетевое напряжение бывает 220 или 380 В, чаще всего самодельная сварка рассчитывается на первый показатель. При расчете и составлении конструктивной схемы это обстоятельство является главным.
  • От показателя номинального тока зависит продуктивность резки и соединения металла. В самодельных аппаратах это значение редко бывает выше 200 А. Увеличение показателя ведет к повышению размеров агрегата и его массы. В промышленных вариантах советского производства сила сварного тока увеличивается до 1 тыс. А, конструкции имеют вес около 300 кг.
  • В процессе сварки применяют ток определенной силы, иначе соединение не произойдет, так как поверхность не расплавится. Пределы регулировки определяются в зависимости от диаметра используемых электродов. В самодельных дуговых аппаратах пределы регулирования устанавливаются в диапазоне 50—200 А, а точечные варианты требуют увеличения разброса до 80−1 тыс. А.
  • Различные электроды по толщине в сочетании с выбором номинальной силы тока позволяет использовать в работе металл различных свойств и толщины. Для работы с тонкими электродами сила тока устанавливается меньше и повышается с увеличением диаметра электрода. При соединении деталей контактным способом учитывается диаметр электрода и его суженого наконечника.
  • Номинальное напряжение на выходе понижающего трансформатора составляет 60—80 В и не может быть выше. Аппараты дугового типа используют номинальное напряжение в диапазоне 30—80 В. Эта характеристика для работы прибора не регулируется, а устанавливается изначально. Точечная сварка работает еще при более низком номинальном напряжении. Чем больше сила тока, тем меньше задается напряжение.
  • Номинальный режим работы характеризует допустимое время беспрерывной работы и период остывания. Самодельные агрегаты характеризуются показателем около 30%. Это значит, что в течение 10 минут прибор варит 3 минуты, а 7 минут проходят в режиме отдыха.
  • С помощью выходной и потребляемой мощности можно рассчитать коэффициент полезного действия агрегата. Аппарат работает более эффективно при наименьшей разнице между показателем мощности на выходе и входе.
  • Напряжение в процессе холостой работы важно для сварочных аппаратов дугового типа, характеристика отвечает за возникновение дуги. Повышение показателя холостого напряжения ведет к облегчению вызова сварочной дуги. Но по правилам безопасной эксплуатации напряжение холостого хода не может быть больше 80 В.

Изготовление агрегата

Самодельный трансформаторный агрегат нельзя правильно собрать, не выполнив перед работой принципиальной схемы для монтажа. Сложностей в этом нет, тем более что конструкция аппарата отличается простотой. Для наиболее полного изучения принципов составления схем следует ознакомиться с ГОСТом 21—614, в котором определены условные изображения для графического чертежа электрического оборудования. Здесь собраны полезные сведения для точного и эффективного составления трансформаторной схемы.

В отличие от простой схемы сварочного агрегата, более сложный вариант может содержать тиристоры, конденсаторы и диоды для увеличения контроля силы тока и времени контактного воздействия. Примерную схему трансформатора можно посмотреть в интернете и переделать ее для собственных целей.

Расчет трансформатора

Это сложная цепь составления формул и использования в них первоначальных значений. Весь порядок расчета можно увидеть в специальных технических изданиях или на просторах интернета. В любом случае в качестве основных параметров для расчета берут характеристики двух обмоток и сердечника будущего прибора. В сочетании с требуемой номинальной силой тока и напряжением на вторичной и первичной обмотке делается расчет толщины провода, числа его оборотов и толщины сердечника. В расчете обязательно задействуются следующие показатели:

  • Сетевое напряжение, от которого будет работать агрегат, его определяют на первичной обмотке, оно может иметь значение 220 или 380 В.
  • Значение номинального напряжения, измеряется на вторичной обмотке, обозначает напряжение тока, появляющееся после понижения входного и не составляет больше 80 В, используется для формирования дуги.
  • Номинальный показатель силы тока на вторичной обмотке, определяется с учетом вида и диаметра электрода и максимально допустимой толщины свариваемого металла.
  • Площадь поперечного сечения сердечника, от размера которой зависит надежность работы, оптимальные значения находятся в диапазоне 45—50 см2.
  • Площадь окна расположения сердечника выдирается в пределах 85—110 см2 и зависит от скорости отвода выделяющегося тепла и удобства при выполнении обмотки.
  • Важным параметром является плотность тока, проходящего в обмотке, от него зависят потери электричества, при расчете самодельного прибора показатель принимают на уровне 2,5—3,5 А.

Процесс сборки

К монтажу приступают, имея схему и технический расчет. Работы по сборке отличаются тщательностью и кропотливостью, при выполнении обмотки играет правильность подсчета числа витков. Популярным является трансформатор с П-образной сердцевиной.

Начинается работа с изготовления каркасов для расположения обмоток, в качестве материала выбирают пластины из текстолита, применяемого для штампованных плат. Вырезают конструктивные детали двух коробов, каждый из которых представляет собой две крышки с отверстиями в виде прорезей для размещения стенок короба.

Площадь отверстия внутренней прорези принимается по размеру площади сечения сердечника, дается увеличение для стенок. Собранный каркас для расположения обмоток изолируют термостойким материалом, затем начинают наматывать провод для обмотки. Провод нужен со стеклянной изоляцией, выдерживающей сильное нагревание. Это дорогой материал, но исключает последующий перегрев обмоток и пробой. Первый намотанный слой обязательно изолируют, затем выполняют второй.

После определенного по схеме количества витков делают отводы, последний слой изолируют, а на концах отводов крепят болты из меди. Перед расположением болтов концы отводов продевают в специальные дополнительные отверстия, сделанные в текстолитовом каркасе, в его верхней пластине.

Следующий этап — шихтование и сборка магнитопровода сварочного прибора. Применяется железо с определенными характеристиками магнитной индукции, выбор правильной марки позволяет провести процесс эффективно и не испортить предыдущую работу. Пластины из металла для сердечника можно использовать от бывших в употреблении трансформаторов или приобрести по отдельности в магазине. Сборка пластин толщиной 1 мм требует внимательности и терпения при соединении их в общее целое. По окончании используют тестер для выявления ошибок сборки.

На конечном этапе выполняют диодный мост и монтируют регулятор тока, при этом берут диоды, рассчитанные каждый на 50 А. Для агрегата с номинальным током 180 А нужно четыре подобных диода, которые крепят к радиатору из алюминия и соединяют с обмоточными отводами параллельно с дросселем. После этого сварочный трансформатор помещают в заранее выбранный корпус.

Трансформаторы применяются для ручной и некоторых разновидностей промышленной сварки. Это приборы, которые преобразуют ток от городской электросети в подходящий для сварочного устройства.

Сварочный трансформатор уменьшает напряжение и обеспечивает стабильное функционирование такого прибора.

Особенности конструкции

Работа трансформатора для сварки основывается на плавном уменьшении показателей напряжений до 60−90 В, а также в увеличении мощности электротока до 40−600 А.

Данный процесс базируется на принципе всем известной электромагнитной индукции: коэффициент преобразования определяется разницей в числе витков вторичной и первичной обмотки, а регулировка рассеивания магнитного поля посредством перемещения элементов устройства дает возможность настраивать напряжение на выходе.

Электроток, который проходит по магнитопроводу, формирует напряжение во всех витках установленной катушки. На выходе оно складывается в оптимальный показатель.

Трансформатор для сварки обладает довольно простой конструкцией, потому некоторые умельцы изготавливают устройство для домашнего применения своими руками:

  1. Магнитопровод (сердечник) включает в свой состав несколько пластин из стали, которые друг от друга изолированы. Для «самопального» оборудования можно взять пластинки, сделанные из электротехнической стали. Достать материал можно из старой техники.
  2. На магнитопроводе находятся обмотки. Первичная обмотка в любом случае будет единственной, все другие — вторичные.
  3. Регулировка напряжения на выходе осуществляется посредством перемещения специального винта, который проходит через обмотку и сердечник, а также перемещения подвижных обмоток.
  4. Корпус обеспечивает защиту оборудования от внешних воздействий.
  5. Добавляются дополнительные детали (колесики для транспортировки, ручки, вентиляция).

Самодельные трансформаторы

В устройствах, сделанных самостоятельно, первичная обмотка делается из специального медного кабеля, а для изготовления вторичной применяется сварочный кабель многожильного типа.

На «самопальном» оборудовании обмотки выводятся на обычные медные клеммы, заводские же модели оснащены специальными переключателями.

Конкретная схема устройства находится в прямой зависимости от вида сердечника и материалов, которые есть в наличии у мастера.

В более сложных вариантах устанавливается сразу несколько преобразователей. Кроме этого, в конструкцию могут добавляться электронные элементы.

Характеристики и виды

Назначение прибора определяет его конструктивные особенности:

  1. Показателей мощности промышленного оборудования хватает для того, чтобы обеспечить сразу несколько рабочих мест. Как правило, это сложные многопостные устройства.
  2. Для бытовых нужд применяется однопостный инструмент.

По типу конструкции трансформаторы делятся на:

  1. Модели, имеющие номинальное рассеивание магнитного поля. Такое оборудование состоит из регулировочного дросселя и самого трансформатора.
  2. Приборы с повышенным магнитным рассеиванием отличаются сложной конструкцией, состоящей из стабилизатора, конденсатора, обмоток и иных частей.
  3. Тиристорные приборы — относительно новая разновидность сварочного оборудования, которое состоит из тиристорного регулятора фазы и силового трансформатора. Эти аппараты весят гораздо меньше, нежели другие разновидности.

Принцип работы

Сварочные трансформаторы характеризуются универсальным принципом функционирования, но характеристики и конструкция конкретной установки находятся в прямой зависимости от ее назначения.

Прибор для сварки точечным методом на выходе должен давать электроток в 5−10 кА (для моделей малой мощности) и 500 кА (для более мощного оборудования).

Оборудование, предназначенное для контактной сварки, обладает повышенным коэффициентом преобразования, а прерывающие приборы — высокой надежностью и не простым устройством, иначе сварка будет не очень качественной.

При покупке или самостоятельном изготовлении сварочного трансформатора следует обращать внимание на следующие критерии:

  • Показатель напряжения электросети — от данного значения зависит число фаз работы установки.
  • Номинальный электроток — у моделей для бытового использования этот показатель не превышает 100А.
  • Обширный диапазон регулирования тока сварки дает возможность пользоваться разными электродами.
  • Показатель номинального напряжения при работе — выходное напряжение. Для обыкновенной дуговой сварки вполне достаточно значения от 40 до 70 В.
  • Выходная и потребляемая мощности дают возможность произвести расчет КПД. Чем выше данный показатель, тем продуктивнее будет функционировать оборудование.

Распространенные неисправности

Как самодельное, так и приобретенное оборудование может стать неисправным из-за большого количества причин. Зачастую отремонтировать инструмент можно собственноручно. Исключением считаются лишь промышленные устройства со сложной конструкцией.

  • Самой распространенной неполадкой считается замыкание между деталями оборудования, что может приводить к его выключению. Для того чтобы решить проблему, прибор нужно разобрать и поменять неисправную деталь.
  • Другая распространенная неисправность — слишком сильный нагрев. Перегрев обуславливается установкой электротока больше рекомендованного значения.
  • Сильный гул может свидетельствовать о том, что в корпусе разболтались гайки или винты. Чтобы починить трансформатор, его нужно разобрать и тщательно осмотреть и при необходимости подтянуть соединения.

Устройство сварочного трансформатора характеризуется простотой, а само оборудование — общедоступностью и надежностью. Оно очень популярно среди домашних мастеров, ведь с его помощью можно с легкостью скрепить тонкие металлические листы и сделать любой ремонт деталей из металлических сплавов.

Сварочный трансформатор: расчет, устройство и схема


Устройство сварочного трансформатора и характеристики

Для возникновения дуги, обеспечивающей разогрев и расплавление кромок заготовки, требуется изменить характеристики электричества подаваемого из сети. Сварочный трансформатор преобразует поступающее электричество следующим образом:

  • напряжение снижает;
  • силу тока поднимает.

В преобразовании электричества принимают участие следующие узлы:

Устройство сварочного трансформатора

  • магнитопровод;
  • первая обмотка, собираемая из изолированного кабеля;
  • перемещающейся второй обмотки. Ее выполняют из провода без изоляции, это необходимо для повышения тепловой отдачи;
  • винтовая пара;
  • штурвал для управления винтовой парой;
  • клеммники для сварных кабелей.

В состав сварочных агрегатов включают дополнительные компоненты, которые предназначены для совершенствования их работы.

Варианты самодельных устройств

Необязательно покупать сварочник, можно собрать конструкцию сварочного трансформатора своими руками. Для этого применяют один из следующих способов:

Используют старый ЛАТР (автотрансформатор)

Самое важное в ЛАТРе – это его мощный сердечник тороидальной формы. Таких магнитопроводов берут два экземпляра и наматывают на каждом кольце по обмотке

Одна будет выполнять роль первички, другая – вторички. Наиболее подходящая модель автотрансформатора для такой переработки – ЛАТР 1М, оригинальная обмотка которого может выдерживать ток до 10 ампер. Применяют магнитопровод от старого электродвижка. То, что можно взять от двигателя для изготовления сварочника, – это его статор. Его нужно только освободить от старой обмотки путем ее удаления из пазов и вынуть из корпуса, разбив или разрезав последний. Пластины сердечника после этого следует скрепить шпильками и намотать поверх него новую обмотку. Лучше для таких операций подходят те магнитопроводы движков, которые имеют большой диаметр и маленькую толщину. Переделывают в сварочный трансформаторы от старых цветных телевизоров типа ТС-310 или ТС-270. Эти сетевые преобразователи удобны тем, что имеют крупные размеры, легко разбирающийся сердечник U-образной формы.

Советуем изучить Термоэлектрический генератор

Устройство пускового механизма

Пусковое устройство включает в свой состав – магнитопровод, две обмотки и клеммы. Переключатели изменяют напряжение и общее число обмоток подключаемых к выпрямителю. В первичную цепь устанавливают регулятор, собранный на основе полупроводников (тиристоров). Вторая обмотка, подключаемая к выпрямительному мосту, обеспечивает подачу двух уровней изменяемого напряжения.

Устройство пускового механизма трансформатора

Для работы пускового устройства требуется напряжение в 220 В. Ток лежит в диапазоне от 0 до 120 А, а напряжение достигает 70 В случае самостоятельного изготовления устройства, за основу принимают стержневой трансформатор, на его первой обмотке накручено 230 витков, на второй 32. Пульт управления полупроводниками монтируют над дросселем. Для охлаждения всей системы используют принудительную вентиляцию.

Устройство магнитопровода

Ключевыми деталями магнитопровода, являются пластинки или листы, произведенные из электромагнитной стали. К конструктивным деталям относят крепеж, корпус и пр. Магнитопроводы сварочных трансформаторов разделяют на стержневые и броневые. В устройствах стержневого типа все сегменты магнитной цепи обладают одинаковым сечением. В магнитопроводах броневого типа полным сечением обладает только средний стержень, на который устанавливают обмотки.

Виды магнитопроводов трансформатора

Сечения остальных участков магнитной цепи почти в два раза меньше. По ним происходит замыкание магнитного потока. На участках магнитопровода имеющего Т-образную форму, каждый имеет свое сечение. При этом его размер составляет в три раза меньший размер, чем собственно сам стержень. По каждому из участков происходит замыкание третьей части потока. Пластины, входящие в пакеты покрывают специальным составом, который называют оксидной изоляцией. Принцип работы сварочного трансформатора Аппаратура для сварки работает по алгоритму:

  1. Питание подается на первую обмотку. В ней генерируется магнитный поток, замыкающийся на сердечнике.
  2. Затем питание направляется на вторую обмотку.
  3. Магнитопровод, который собран из ферромагнитов, генерирует постоянное магнитное поле. Индуцирующий поток производит ЭДС.
  4. Разность в числе витков допускает колебание тока с требуемыми для выполнения сварки параметрами. Эти же показатели учитывают при расчетах аппаратуры для сварки.

Существует связь числа витков на второй катушке и напряжением на выходе. То есть для повышения тока количество витков необходимо увеличить. Но так как, сварочный трансформатор – это понижающий тип, то число витков на второй обмотке будет ниже, чем на первой. Устройство и принцип действия сварочного трансформатора обеспечивает настройку величины тока. Этого достигают уменьшая или увеличивая пространство между катушками. Для этого в сварочном оборудовании установлены движущиеся компоненты. Расстояние между обмотками изменяет сопротивление и это дает возможность выбирать именно тот ток, который нужен для сварки.

Холостой ход

Аппаратура для сварки работает в двух режимах – рабочем и холостом. Во время сварки вторая обмотка замыкается между рабочим инструментом и деталью. Ток расплавляет кромки заготовок и в результате получается надежное соединение деталей. После того, как сварщик закончит работы, цепь прерывается и трансформатор переключается на холостой ход. ЭДС в первой обмотке появляются из-за наличия:

  • магнитного потока;
  • его рассеивания.

Холостой ход трансформатора

Эти силы отпочковываются от направления потока в магнитопроводе и замыкаются между катушками в воздухе. Именно эти силы и являются основой работы в холостую. Работа на холостом ходу не должна представлять опасность для рабочего — сварщика и окружающих людей. То есть оно не должно быть больше чем 46 В. Но отдельные модели сварочного оборудования, имеют большие значения, например, 60 – 70 В. В этом случае в конструкции сварочного устройства устанавливают ограничитель параметров холостого хода. Скорость его срабатывания не превышает одну секунду с момента разрыва цепи и окончания работы. В целях дополнительной защиты сварщика, корпус трансформатора необходимо заземлять.

Это позволяет напряжению, которое может появиться на корпусе в результате повреждения изоляции, уйти в землю, не нанеся ни какого вреда рабочему – сварщику.

Устройство и принцип работы

В конструкционных параметрах и принципе действия сварочного трансформатора все просто и понятно даже для начинающего сварщика. Благодаря простой схеме конструкции аппараты подлежат ремонту и не требуют больших затрат для обслуживания. Данный вид оборудования состоит из следующих элементов:

  • сердечника;
  • рукоятки;
  • рым-болта;
  • корпусной крыши;
  • винта с ленточной резьбой;
  • винтовой гайки;
  • вторичной и первичной обмоток;
  • охлаждающих жалюзи;
  • корпуса;
  • зажима для подсоединения проводов цепи сварки;
  • ручки.

Узлу трансформатора свойственно понижение напряжения, которое поступает от электросети. Благодаря регуляторному узлу можно установить необходимую силу тока. Для того чтобы сжигать дугу, в сварочных аппаратах используется постоянный ток.

Схема сварочного трансформатора и ее модификации

Аппаратура для сварки состоит из:

  • трансформатора;
  • приборы для изменения размера тока.

Для розжига и поддержания дуги необходимо обеспечить наличие индуктивного сопротивления второй обмотки. Подъем индуктивного сопротивления ведет к тому, что изменяется наклон статистических параметров источника энергии. В результате приводит к постоянству всей системы «источник тока – дуга».

Электрическая схема сварочного трансформатора типа ТДМ

У сварочных аппаратов, работающих под нагрузкой, количество мощности в разы больше, чем потери, которые они несут при работе в холостую.

Сварочная аппаратура с шунтом

Настройка рассеивания магнитного поля осуществляется переменой геометрических параметров пространства между составными частями магнитопровода. В виду того, что магнитная проницаемость железа выше чем у воздуха то придвижении шунта изменяется сопротивление потока, который проходит по воздуху. Если шунт введен целиком, то индуктивное сопротивление определяется, зазорами между ним и элементами магнитопровода.

Сварочная аппаратура с шунтом

Трансформаторы этого типа изготавливают для решения производственных задач.

Сварочные трансформаторы с секционными обмотками

Такая аппаратура производилось в ХХ века для решения производственных и бытовых задач. В них реализовано несколько степеней настройки количества витков в обеих катушках.

Секционная обмотка трансформатора

Тиристорные сварочные трансформаторы

Для настройки напряжения и тока применяют фазовый сдвиг тиристора. При этом происходит изменение среднего значения напряжения.

Для работы однофазной сети нужны два тиристора, включенных навстречу друг другу. Причем их настройка должно быть синхронной и симметричной. Трансформаторы на основании полупроводников (тиристоров) обладают жесткой статической характеристикой. Ее регулировка производится по напряжению при помощи тиристоров.

Тиристоры хороши для настойки напряжения и тока в электрических цепях переменного характера, дело в том, что закрытие происходит при изменении полярности.

В схемах с постоянным током для закрытия тиристоров применяют резонансные схемы. Но это сложно, дорого и накладывает определенные сложности на возможность регулирования.

Тиристорные сварочные трансформаторы

В полупроводниковых трансформаторах тиристоры монтируют в первой обмотке, тому есть две причины:

  1. Вторичные токи в сварочных источниках значительно больше, чем предельный ток тиристоров, он достигает 800 А.
  2. Высокий КПД так как потери на падении напряжения в открытых вентилях в первой обмотке в отношении рабочего ниже в несколько раз.

В современных устройствах используют обмотки из алюминия, для повышения надежности конструкции к ним на концах приварены медные накладки.

Схемы и группы соединения обмоток

В трёхфазных трансформаторах необходимо соединять между собой первичные обмотки по фазам и вторичные. Существует три схемы соединения:

  • звезда;
  • треугольник;
  • зигзаг.

При соединении обмоток звездой напряжение линейное — между началами фаз — будет в 1,73 раза больше, чем фазное (между началом и концом фазы). При соединении обмоток трансформатора треугольником фазное и линейное напряжения будут одинаковы.
Соединять обмотки звездой более выгодно при высоких напряжениях, а треугольником — при значительных токах. Соединение обмоток зигзагом даёт возможность сгладить асимметрию намагничивающих токов. Но недостатком такого способа соединения является повышенная трата обмоточного материала.

Отличия и разновидности оборудования

На производстве применяют следующие виды сварочных аппаратов:

Разновидности сварочного оборудования

  • трансформаторы;
  • выпрямители;
  • инверторы.

Ещё выделяют:

  • полуавтоматы;
  • генераторы — сварочные аппараты с бензиновым или дизельным электрогенератором;
  • и прочие промышленные аппараты.

Принцип действия

Чтобы понять принцип действия сварочного трансформатора, обратим внимание на простейшую конструкцию, состоящую из 2-х обмоток и работающую с однофазным током. В этом нам поможет схема сварочного трансформатора:

Как видно из рисунка, конструкция максимально простая – основа и две обмотки.

Магнитопровод – это элемент с замкнутым контуром, созданный из ферромагнитного сплава. Благодаря этому сопротивление контура снижается, а электромагнитная связь контуров увеличивается. Это простейшая схема сварочного трансформатора, есть еще различные модификации с дросселем и другие разновидности.

Первичная обмотка подключается к сети, а вторичная уходит на нагрузку, в нашем случае это держатель электрода и масса. При подаче напряжения на первичный контур в нем проходит переменный ток, создающий магнитный поток в основе, который индуцирует в обеих обмотках ЭДС. Возникшие силы можно пропорционально соотнести с числом витков обмотки, а если опустить незначительные (до 5%) потери напряжения, то получаем соотношение:

Коэффициент трансформации

Соотношение количества витков может быть больше 1, тогда трансформатор выполняет понижение напряжения и называется понижающим. Если коэффициент меньше 1, то это трансформатор повышающий.

Представим, что в нашем случае первая обмотка состоит из 100 витков, а вторичная из 5, 100/5=20 коэффициент трансформации. Подключив такое устройство к стандартной сети 220 В, на выходе получим 220/20= 11В. Данный коэффициент правдив не только для преобразования напряжения, но и силы тока, при потреблении первичной обмоткой 5 А, на контактах получим все 100А. Силу тока можно регулировать в процессе сваривания, для этого изменяют зазор магнитопровода. Рост или снижение этого расстояния уменьшает сопротивление и соответственно, на величину магнитного потока. Увеличив зазор мы снижаем силу тока, а для увеличения сварного тока зазор сокращают.

Зная соотношение количества витков обмотки и напряжения сети можем подобрать число витков вторичной обмотки, чтобы получить требуемые значения напряжения и силы тока. Нормальное напряжение холостого хода сварочного трансформатора считается 60В, что соответствует трансформаторному коэффициенту, равному 3.6.

Сварочные трансформаторы

Так называют устройство, которое предназначено для преобразования переменного тока получаемого из сети в напряжение необходимо для выполнения электрической сварки.

Сварочный трансформатор

Ключевым узлом этого устройства является трансформатор, который понижает сетевое напряжение до уровня холостого хода.

Достоинства и недостатки сварочных трансформаторов

К несомненным преимуществам этого оборудования относят довольной высокий КПД от 70 до 90%, простоту работы и высокую ремонтопригодность. Кроме этого аппараты этого класса отличает невысокая стоимость. Вместе с тем, аппараты этого типа иногда не в состоянии обеспечить постоянство горения дуги. Это обусловлено характеристиками переменного тока. Для получения качественной сварки целесообразно применять электроды, адаптированные для работы с переменным током. Кроме того, на качестве сварки отрицательно сказываются и колебания напряжения на входе.

Аппараты этого типа нельзя применять для работы с нержавейкой и цветными металлами. Высокий вес аппарата и его габариты вызывают ряд сложностей при его транспортировке с места на место. Но надо отметить, что сварочный трансформатор – это не плохой выбор для домашних нужд.

Инструменты

Занимаясь поисками подходящего сварочного трансформатора, многие отказываются от заводских моделей в пользу самодельных. Причины такого решения могут быть самые разнообразные, начиная от неприемлемых цен и заканчивая желанием сделать сварочный трансформатор самостоятельно. По сути особых сложностей в том, как сделать сварочный трансформатор, нет, к тому же, самодельный сварочный трансформатор может по праву считаться предметом гордости любого хозяина. Но при его создании невозможно обойтись без знаний об устройстве и схеме трансформатора, его характеристиках и расчетах по ним.

Рабочие характеристики сварочного трансформатора

Любой электроинструмент обладает определенными рабочими характеристиками и сварочный трансформатор не исключение. Но кроме привычных, таких как мощность, количество фаз и требуемое для работы напряжение в сети, сварочный трансформатор имеет целый набор уникальных характеристик, каждая из которых позволит безошибочно подобрать в магазине аппарат под определенный вид работ. Для тех же, кто собирается изготовить сварочный трансформатор своими руками, знание этих характеристик потребуется для выполнения расчетов.

Сварочные выпрямители

Аппаратура, которое преобразует переменное напряжение, поступающее из сети питания в постоянное, необходимое для выполнения электросварочных работ. На практике применяют несколько схем выпрямителей, в которых реализованы разные методы получения выходных параметров напряжения и тока. Применяют разные способы регулировки параметров тока и вольт-амперной характеристики.

Сварочные выпрямители

В эти способы входят: Изменение настроек трансформатора, применение дросселя, настройка с помощью полупроводников (тиристоров и транзисторов). В самых простых аппаратах для регулирования тока применяют трансформатор, а для его выпрямления диодные схемы. В силовую часть такого оборудования входят трансформатор, выпрямитель, дроссель.

Достоинства и недостатки сварочных выпрямителей

Главное достоинство выпрямителей, если сравнивать их с трансформаторами, заключено в том что, для сварки применяют постоянный ток. Это обеспечивает качество розжига и поддержания параметров дуги и это соответственно приводит к качеству сварного шва. Применение выпрямителя позволяет сваривать не только обыкновенные стали, но обрабатывать нержавейку и цветные металлы. Кроме того, надо учесть и то, что сваривание с применением выпрямителя обеспечивает малое количество брызг.

По сути, описанные достоинства дают однозначный ответ на вопрос – какой аппарат выбрать трансформатор или выпрямитель, но разумеется нельзя забывать и стоимости этого оборудования. Выпрямители имеют и отдельные недочеты – большой вес конструкции, потеря мощности, падение напряжения в сети во время проведения сварочных работ. Кстати, все сказанное в полной мере относится и к трансформаторам.

Основные критерии при выборе

Чтобы аппарат имел высокую надежность, хорошую ремонтопригодность и долговечную конструкцию, необходимо при выборе обращать внимание на диапазон регулирования тока, продолжительность включения, напряжение, фазность, потребляемую мощность, тип охлаждения и число постов

Важно также просмотреть отзывы на отсутствие крупных габаритов, веса, низкой стабильности дуги, невысокого ПВ, сильной зависимости качества шва от мастерства, высокого энергопотребления и невозможности применить аппарат, чтобы сварить цветные металлы, сплавы между собой


Мощность — основной критерий при выборе

Обратите внимание! Выбирать аппарат нужно, учитывая силу тока. Бытовые агрегаты работают на 200 А, полупрофессиональные — до 300 А, а профессиональные — свыше 300 А

При выборе следует смотреть на толщину электродов. Оптимальный диаметр — это 2-5 мм для домашних работ.

Сварочные инверторы

Аппаратура этого типа предназначено для преобразования постоянного тока в переменный. Инвертор работает следующим образом. Ток, с частотой в 50 Гц, попадает на выпрямитель. На нем он, пройдя, через фильтр сглаживается и преобразуется в переменный. Частота такого тока оставляет несколько килогерц. Современные схемы позволяют получать ток с частотой 100 Гц. Этот этап преобразования, является самым важным в работе инвертора и это позволяет добиться существенных преимуществ в сравнении с другими моделями сварочного оборудования.

После этого, полученное высокочастотное напряжение роняют до значения холостого хода. А ток вырастает до размеров достаточных для выполнения сварочных работ, то есть до величины 100 – 200 А. Схема инвертора и комплектующие используемые в работе позволяют создавать сварочные аппараты с малым весом и высокими техническими характеристиками. Предприятия – производители выпускают аппараты для выполнения сварки:

  • в ручном режиме;
  • неплавящимся электродом в аргонной среде;
  • в полуавтоматическом режиме под защитой газов и многие другие.

К несомненным достоинствам этого класса оборудования можно отнести – малый вес и габариты. Это позволяет передвигать инвертор на строительной или производственной площадке без особых сложностей. В составе инвертора нет трансформатора и это позволило избежать потерь на нагрев обмоток и перемагничивания сердечника и получить высокий КПД. При сварке электродом в диаметр 3 мм, от сети потребляется все 4 кВт мощности, показатель сварочного трансформатора или выпрямителя составляет 6 – 7 кВт.

Схема инверторного сварочного аппарата

Схемы применяемые в инверторах позволяют генерировать практически все параметры вольт-амперных характеристик – это говорит о том, что аппараты этого типа допустимы для применения во всех видах сварочных работ. Кроме того, инверторы обеспечивают работу с легированными, нержавеющими сталями и цветными металлами.

Инверторная схема не нуждается в частых и длительных перерывах в работе.

Конструкция инвертора позволяет выполнять плавную регулировку режимов сварки во всем диапазоне токов и напряжений, необходимых для выполнения сварочных работ. Инвертор обладает широким диапазоном токов от нескольких единиц до сотен тысяч. В быту применяют аппараты, которые позволяют варить металл относительно тонкими электродами до 3 мм. Применение аппаратов такого уровня позволяет формировать шов в различных положениях и обеспечить минимальное количество брызг расплавленного металла, возникающих при сварочных работах.

Инверторные сварочные аппараты

Инверторные сварочные аппараты, производимые в наши дни, по большей части имеют микропроцессорное управление. Оно позволяет:

  • обеспечить рост тока при розжиге дуги;
  • минимизировать залипание электрода и детали и еще ряд функций облегчающих работу сварщика.

После выполнения сварки с помощью трансформатора или выпрямителя, работа с инвертором может с полным основанием считаться праздником. Между тем инверторы обладают рядом недостатков. В частности, ремонт инвертора может обойтись в копеечку. Кроме того, у аппаратов инверторного типа повышенные требования к условиям хранения. Это обусловлено тем что, в инверторах содержится много элементов микроэлектроники.

Промышленные образцы

Промышленные образцы трансформаторного оборудования представлены на отечественном рынке изделиями под заводским обозначением ТД и ТДМ. Популярностью отечественного покупателя пользуются модели марки ТДМ с величинами сварочного тока 315, 400 и 500 Ампер соответственно.

Данные по потребляемой мощности для этих образцов сварочного оборудования, рассчитанных на работу от сетей 220 и 380 Вольт, колеблются в пределах от 30 до 160 киловатт Ампер.

Особого внимания заслуживает и такой показатель эффективности работы трансформаторного устройства как его внешняя характеристика, представляющая собой зависимость действующего на выходе напряжения от нагрузочного тока.

Её крутизной определяется качество и стабильность образующейся при сварке дуги, а также её взаимосвязанность с действующими токовыми показателями.

Специалисты по сварке рекомендуют при покупке готового оборудования отдавать предпочтение агрегатам с резко падающей выходной (внешней) характеристикой.

При этом для обеспечения оптимальных условий текущего процесса желательно, чтобы характеристика приобретаемого аппарата имела общие точки с аналогичной зависимостью для сварочной дуги.

Серия промышленных аппаратов ТД относится к исключительно однофазной и многопостовой разновидности агрегатов трансформаторного типа. В большинстве конструкций этого класса предусматривается подвижная вторичная обмотка со специальным регулятором тока.

Современные образцы однофазного оборудования, помимо этого оснащаются специальным электролитическим элементом, предназначенным для компенсации индуктивных потерь в проводах (так называемым «конденсатором мощности»).

Советуем изучить Компенсация реактивной мощности

На что обращать внимание при выборе

Надо понимать, что выбор сварочного оборудования это непростая задача и решают ее в несколько этапов.

  1. Необходимо знать марку свариваемых материалов и вид требуемого шва. Так, для обработки стали или нержавейки достаточно аппарата обеспечивающего ручную дуговую сварку. Для сварки обыкновенной стали можно использовать аппараты с переменным и постоянным током. Для работы с нержавеющей сталью необходимо использовать аппараты постоянного тока. Рабочие характеристики сварочного трансформатора позволяют работать с разными материалами.
  1. В зависимости от размера тока, аппараты в 200 А, относят к бытовым, а в 300 к профессиональным.
  2. В зависимости от типа работы – полуавтоматы, обладающие сложной конструкцией и довольно высокой стоимостью, показывают высокую производительность и простоту в управлении.
  3. Инверторы обладают малыми габаритами и весом и широкой возможностью настроек.
  4. Немаловажное значение имеет место выполнения работ, в частности, климатические условия.
  5. Само собой, принимая решение о выборе аппарата необходимо обращать внимание на компанию – производителя.

Принцип работы

Сварочные трансформаторы характеризуются универсальным принципом функционирования, но характеристики и конструкция конкретной установки находятся в прямой зависимости от ее назначения.

Прибор для сварки точечным методом на выходе должен давать электроток в 5−10 кА (для моделей малой мощности) и 500 кА (для более мощного оборудования).

Оборудование, предназначенное для контактной сварки, обладает повышенным коэффициентом преобразования, а прерывающие приборы — высокой надежностью и не простым устройством, иначе сварка будет не очень качественной.

При покупке или самостоятельном изготовлении сварочного трансформатора следует обращать внимание на следующие критерии:

  • Показатель напряжения электросети — от данного значения зависит число фаз работы установки.
  • Номинальный электроток — у моделей для бытового использования этот показатель не превышает 100А.
  • Обширный диапазон регулирования тока сварки дает возможность пользоваться разными электродами.
  • Показатель номинального напряжения при работе — выходное напряжение. Для обыкновенной дуговой сварки вполне достаточно значения от 40 до 70 В.
  • Выходная и потребляемая мощности дают возможность произвести расчет КПД. Чем выше данный показатель, тем продуктивнее будет функционировать оборудование.

Возможные неисправности и ремонт

Сварочная аппаратура, как и любое техническое устройство, всегда может выйти из строя. Существуют некоторые признаки, по которым можно определить возникшие неисправности.

Возможные неисправности

Например, при проведении сварки, постоянно происходит залипание электрода. Это может быть вызвано низким напряжением, неправильной настройкой тока, неправильным выбором электрода и рядом других причин. Отсутствие дуги может быть вызвано перебитым кабелем, перегревом сварочного оборудования и множеством других причин.

Для ремонта сварочного трансформатора необходимо обладать определенными знаниями, то есть необходимо умение читать принципиальные электрические схемы и навык выполнения электромонтажных работ. Именно поэтому имеет смысл при возникновении неисправностей обращаться в мастерскую по их ремонту и обслуживанию.

Мощность трансформатора

Мощностный диапазон в среднем варьируется от 2,5 до 20 кВт и более. На что влияет данная характеристика сварочного трансформатора? Вопреки распространенному мнению, мощность в данном случае не указывает на способности оборудования работать с теми или иными заготовками. Как уже отмечалось выше, производительность в большей степени зависит от силы тока. Однако, мощность определяет энергетический потенциал устройства с точки зрения возможностей обслуживания определенных задач с подключением силы тока конкретной величины.

В качестве примера стоит рассмотреть один из самых мощных на российском рынке профессиональных сварочных трансформаторов – «ТДМ-402» от предприятия «Уралтермосвар». Его мощностный показатель составляет 26,6 кВт. Именно благодаря этой величине данный преобразователь позволяет работать с силой тока в диапазоне от 70 до 460 А. Очевидно, что вырастают и требования к напряжению – используется трехфазная сеть на 380 В. Что это дает на практике? Аппарат позволяет работать при интенсивных нагрузках с повышенной силой тока в длительных временных сеансах. Если бы речь шла об аналогичных рабочих показателях, но с меньшей мощностью, то в процессе выполнения тех же операций оборудование могло бы перегреваться и в принципе не поддерживать достаточную производительность.

Советуем изучить Эффект Холла

Как правильно смонтировать трансформатор

Сварочную аппаратуру необходимо надежно заземлить. Для облегчения жизни, на трансформаторов устанавливают специальные болтовые зажимы с сопроводительной надписью «ЗЕМЛЯ». Классификация по различным признакам Сварочная аппаратура классифицируется по следующим признакам – по фазам, по применяемости. На практике применяют одно и трехфазные сварочные аппараты. Однофазные аппараты, по большей части применяют для выполнения сварочных работ переменным током. Трехфазные применяют на строительных и производственных.

К однофазным относятся аппараты марки ТД. По сути, это трансформаторы с хорошим магнитным рассеиванием и перемещающимися обмотками. Их снабжают механическими регуляторами, выполненными в виде винтовых. Трехфазные аппараты применяют для сварки трехфазной дугой. Такой способ повышает производительность сварки, позволяет экономить электроэнергии, производит выравнивание нагрузки между фазами.

Трехфазный сварочный трансформатор

Трехфазные аппараты применяют для организации многопостовой сварки. В частности, использование такого оборудования позволяет использовать как минимум два электрода одновременно. В конструкцию аппарата вносят некритичные изменения. Такое применение аппаратуры позволяет поднять экономический эффект от сварочных работ.

Плюсы трансформаторов

Организовать сварочные работы можно и без трансформатора, но в этом случае будут упущены очевидные преимущества

Главным из них является возможность не просто удобной, но и точной регулировки силы тока, что очень важно для тех, кто регулярно сталкивается с необходимостью соединения металлических деталей. Причем качественный сварочный аппарат-трансформатор имеет высокую стойкость к нагрузкам разного рода, а его КПД составляет около 80%

Также по объемам потребляемой энергии такой помощник оказывает выгоднее, чем большая часть альтернативных решений для выполнения ручной сварки.

Устройство сварочного трансформатора ТДМ

Трансформатор ТДМ включает в свой состав следующие части:

Устройство сварочного трансформатора ТДМ

  • металлический корпус;
  • клеммы для сварочных;
  • штурвал для настройки аппарата;
  • магнитопровод;
  • первая обмотка;
  • вторая обмотка;
  • винтовую пару для перемещения частей обмоток.

Принцип работы трансформатора ТДМ

Как уже отмечалось в конструкцию аппарата ТДМ входит магнитопровод, представленный в виде набор стальных пластин и изолированных обмоток. Ток, подаваемый из сети электропитания, попадает на первичную обмотку. В это время вторая обмотка, которая является перемещаемой, должна быть подключена к сварочному электроду и обрабатываемой деталью.

Между обмотками существует зазор, который и определяет параметры сварочного тока и напряжения. Чем больше размер зазора, тем больше сварочный ток. Это достигается за счет рассеивания магнитного поля.

Распространенные неисправности

Как самодельное, так и приобретенное оборудование может стать неисправным из-за большого количества причин. Зачастую отремонтировать инструмент можно собственноручно. Исключением считаются лишь промышленные устройства со сложной конструкцией.

  • Самой распространенной неполадкой считается замыкание между деталями оборудования, что может приводить к его выключению. Для того чтобы решить проблему, прибор нужно разобрать и поменять неисправную деталь.
  • Другая распространенная неисправность — слишком сильный нагрев. Перегрев обуславливается установкой электротока больше рекомендованного значения.
  • Сильный гул может свидетельствовать о том, что в корпусе разболтались гайки или винты. Чтобы починить трансформатор, его нужно разобрать и тщательно осмотреть и при необходимости подтянуть соединения.

Устройство сварочного трансформатора характеризуется простотой, а само оборудование — общедоступностью и надежностью. Оно очень популярно среди домашних мастеров, ведь с его помощью можно с легкостью скрепить тонкие металлические листы и сделать любой ремонт деталей из металлических сплавов.

Сварочный трансформатор своими руками

Для изготовления сварочного аппарата своими руками надо понимать его базовые принципы работ. Первым делом необходимо определиться с параметром мощности тока. Для сварки массивных заготовок будет востребована высокая мощность генерируемого тока.

Кроме того, нельзя забывать и о том, что этот параметр жестко связан с тем, какие электроды будут использоваться во время работы. Для работы с металлом от 3 до 5 мм, необходимо использовать электроды 3 – 4 мм. Если толщина металла менее 2 мм, то вполне достаточно электродов 1,5 – 3 мм.

Другими словами, если планируется использование электродов толщиной 4 мм, то сила тока должна составлять 150 – 200 А, а электроды в 2 мм, сила тока должна составлять 50 – 70 А. Дуга формируется за счет использования трансформатора, состоящего из обмоток и магнитопровода.

Расчет сварочного трансформатора

У каждого типа сварки свои требования к трансформационным устройствам. Базовый расчет выполняют на основании разности количества витков на первичной и вторичной обмотке. Для понижающего оборудования работает следующее правило – если существует необходимость снижения напряжения в 10 раз, то количество витков на вторичной обмотке должно быть в 10 раз меньше. Надо отметить, что это правило имеет обратную силу.

У каждого трансформатора имеется так называемый коэффициент трансформации. Он показывает размер масштаба силы тока при переходе с первичной обмотки на вторичную. Руководствуясь этим принципом можно выполнить расчет сварочного трансформатора пригодного для любого типа сварки.

В чем состоит принцип устройства?

Из чего состоит трансформатор для сварки и как он устроен? Однофазное устройство имеет простую структуру, состоящую из:

  • магнитного привода;
  • начальной и вторичной обмоток;
  • металлического корпуса;
  • рукоятки;
  • системы охлаждения;
  • зажима для проводов;
  • крышки корпуса;
  • ходовой гайки;
  • вертикального винта с ленточной резьбой.

Коэффициент преобразования определяет количество витков в обмотках. Проходящий переменный ток через сердечник из ферримагнитного сплава с замкнутым контуром, создает внутренне напряжение в каждом витке обмотки, оптимизируя выходное напряжение.

Начальная обмотка соединена с центральной сетью, вторичная – с массой и держателем электродов, который и осуществляет сварку. Контур теряет сопротивление, а связь электромагнитов повышается. Баланс переменного тока осуществляется с помощью регулятора.

Конструктивная особенность каждого вида сварочного трансформатора зависит от параметров:

  • формы и типа сердечника, обмоток;
  • типа и мощности преобразования тока;
  • характеристик охлаждения обмоток;
  • параметров изоляции;
  • места установки оборудования;
  • необходимых требований к массе и сопротивляемости обмоток.

Дополнительные узлы аппарата

Трансформатор для сварки как однофазный, так и трёхфазный и выпрямляющий, может иметь и определённое количество дополнительных узлов. С их помощью аппарат будет работать более качественно.

В качестве дополнительных узлов могут выступать:

  • дополнительные обмотки;
  • стабилизаторы;
  • конденсаторы;
  • регуляторы фаз.

Некоторые конструкции оборудованы подвижным шунтом. Расстояние между обмотками меняется за счёт образования новой детали, а не за счёт движения второго слоя обмотки. Дополнительной деталью является шунт, который будет менять зазор между обмотками. Ещё одна обмотка даст возможность регулировки напряжения.

И заводские профессиональные модели, и бытовые, как правило, требуют дополнительного сопротивления. Профессиональные мастера могут произвести соответствующую регулировку. Специальные возможности возникают и без разведения обмоток. Опытный мастер может сделать, таким образом, тонкие или толстые швы.

Подобное сопротивление может быть сделано в виде цельного корпуса. В нём расположены различные контакты, с помощью которых можно регулировать сопротивление.

расчет и ток в первичной и вторичной обмотке

На чтение 19 мин Просмотров 5.4к. Опубликовано

Современному человеку тяжело представить себе создание и возведение металлических конструкций без использования сварки. Данный метод позволяет качественно и надежно соединять между собой металлические детали.

В результате технология сварки получила широкое распространение и в промышленности, и в быту. Сердцем сварочного аппарата является трансформатор. Его задача заключается в преобразовании электричества сети до необходимого значения.

Роль трансформатора в сварке

Сварочные трансформаторы переменного тока используются в ручной дуговой сварке с применением штучных электродов, в механизированной сварке с использованием флюса и в аргонодуговой для соединения деталей из алюминиевых сплавов.

Назначение заключается в формировании необходимого для сварки значения напряжения, определенных постоянных внешних характеристик и в регулировке сварочного тока.

Требования, предъявляемые к внешним параметрам, определяются на основе таких показателей:

  • тип электрода – это может быть плавящийся или неплавящийся стержень;
  • характер рабочей среды – открытая дуга, дуга под флюсом, в защитном газе;
  • степень автоматизации сварочного процесса – ручная, автоматическая, полуавтоматическая;
  • способ регулирования механизма горения – саморегулирование, автоматическое.

Ручная дуговая сварка стержнями с покрытием, аргонодуговая с неплавящимся вольфрамовым электродом, механизированная под флюсом на автоматах с контролем скорости подачи присадочной проволоки в зависимости от величины напряжения дуги – методы соединения металлических деталей, в которых применяется падающая вольтамперная характеристика.

Виды сварочных трансформаторов.

Падающая вольтамперная характеристика подразумевает работу аппарата в режиме регулятора сварочного тока. Исходя из технологических и экономических соображений используется плавно-ступенчатое регулирование.

Такой тип управления предполагает две и более ступени регулирования, сочетающиеся с плавным изменением величины тока в каждой ступени.

Жесткая вольтамперная характеристика используется в автоматической сварке под флюсом при постоянной скорости подачи присадочной проволоки, независимо от напряжения дуги.

Источник питания в таком случае работает в качестве регулятора напряжения.

Изменение величины напряжения может быть:

  • плавным;
  • ступенчатым;
  • смешанным.

Величина сварочного тока зависит от скорости, с которой подается электродная проволока. Источник питания, в свою очередь, устанавливает напряжение дуги и обеспечивает саморегулирование ее длины.

В зависимости от количества фаз выделяют:

  1. Однофазный сварочный трансформатор – модель, работающая только при напряжении 220 В.
    Предназначен для бытовых нужд.
  2. Трехфазный трансформатор – работает при напряжении сети 380 В.
    Такие модели способны обеспечить на выходе большую силу тока, что делает возможным соединение металлических деталей большой толщины.

Устройство трансформатора

Данное устройство является основным прибором, обеспечивающим питание сварочного процесса. Обычно в нем используется понижающий принцип действия. Это связано с тем, что напряжение сети слишком велико и его необходимо понизить до нужной величины.

Естественно, каждый процесс сваривания в зависимости от особенностей материалов требует определенные параметры трансформатора. В результате это отображается в принципе действия и особенностях конструкции трансформатора.

Изменения касаются регулировки параметров. В каждом конкретном случае требуется определенный подход. Например, работа с тонкими металлическими изделиями предполагает точную настройку параметров, чтобы исключить возможность перепалить детали.

Многие модели характеризуются практически одинаковым набором функций и состоят из одних и тех же узлов, а главное отличие между ними заключается в размерах.

В результате становится возможным изготовление однотипных приборов, имеющих различные диапазоны регулировки по максимальному току и напряжению, что, в свою очередь, будет определять и диаметры электродов, с которыми можно работать.

Также в трансформаторе может находиться и . Его главной задачей является преобразование переменного тока сети в постоянный. В результате сварку можно будет выполнять более качественно. В таком случае схема устройства будет включать еще один элемент.

В других случаях устройство трансформаторов может существенно отличаться из-за принципа регулировки напряжения, несмотря на выполнение одних и тех же функций их строение различно.

Устройство сварочного трансформатора.

Существует несколько основных вариантов регулировки:

  • изменением расстояния между первичной и вторичной обмоткой;
  • за счет подвижного шунта, изменяющего расстояние зазора;
  • благодаря секционной обмотке.

Что касается простых пользователей, то для них, вне зависимости от варианта устройства, все сводится к простому повороту ручки.

Кроме перечисленных выше особенностей устройства данного прибора, в нем могут быть реализованы и дополнительные элементы, такие как: вентиляция, система автоотключения, средства для перемещения и транспортировки. Тем не менее указанные элементы влияют на комфорт использования прибора, а не на его принцип работы.

Чтобы лучше понять устройство сварочного трансформатора, его лучше рассматривать на примере конкретной модели. Одним из вариантов является сварочный трансформатор ТДМ, выпускаемый в широком модельном ряду.

Данное оборудование применяется для понижения напряжения сети до необходимого значения. Конечно же, для различных режимов и холостого хода необходимо различное напряжение, в связи с чем в этом аппарате имеется возможность регулировки параметров, что позволяет добиться нужных характеристик.

Устройство и обслуживание сварочного трансформатора ТДМ такое же, как и у многих других моделей. По сути данный аппарат является регулируемым источником питания сварочного процесса.

Он позволяет осуществлять сварку тонкого металла и более толстых деталей, в зависимости от параметров техники и режимов. Данный аппарат может быть классифицирован по следующим признакам.

Тип подключения:

  • возможность подключения к обычной бытовой сети с обыкновенной розеткой, что делает возможным его использование в домашних условиях;
  • трехфазные аппараты являются более сложными в подключении и применяются в основном в промышленных целях, кроме того такие устройства отличаются более высокой мощностью.
Первичная и вторичная обмотка трансформатора.

В зависимости от назначения выделяют:

  • бытовые аппараты, предназначенные для простых вариантов ручной дуговой сварки, осуществляемой обыкновенными электродами с покрытием;
  • промышленные – устройства способные питать сразу несколько рабочих мест одновременно.

Кроме того, существуют и отличия в принципе регулировки напряжения. Выделяют устройства с нормальным рассеиванием магнитного поля, обычно это тиристорные трансформаторы. Такие аппараты применяются в сварке с использованием флюса.

С увеличенным рассеянием существует большее количество моделей, к которым относятся аппараты с подвижным шунтом, подвижной катушкой, а также устройства с секционной обмоткой.

Обычно трансформатор переменного тока имеет следующее устройство:

  • первичная обмотка, на которую подается ток из сети;
  • вторичная обмотка;
  • подвижный элемент замкнутого магнитопровода;
  • система подвеса аппарата;
  • движущийся винт, позволяющий регулировать воздушный зазор между обмотками;
  • рукоять винта управления.

Естественно, приведенное выше устройство не является единственным вариантом исполнения. Это всего лишь один из наиболее распространенных и популярных вариантов трансформатора с подвижными обмотками.

Если необходимо сделать самодельный сварочный трансформатор, тогда нужно, чтобы в нем были реализованы следующие элементы:

  1. Центральная часть – магнитопровод, изготавливаемый из нескольких пластин, гальванически разъединенных между собой.
    Самодельные сердечники делают из электротехнической стали, которую можно взять из «донорской» техники.
  2. Обмотки из изолированного провода размещаются на сердечнике.
    Длина провода, его сечение и количество витков непосредственно влияет на характеристики аппарата.
  3. Регулировку тока можно осуществлять, используя различные решения, приведенные ранее.
    Речь идет про подвижный шунт, обмотки и т.д.
  4. В целях защиты устройства его помещают в корпус.
  5. Не стоит забывать и про дополнительные элементы, такие как: вентиляция, ручки для более комфортной транспортировки и т.д.

Можно также соединить два трансформатора своими руками с разделением первичной обмотки на две.

Принцип работы

Принцип работы сварочного трансформатора заключается в снижении напряжения сети до необходимого значения в 60-80 В и повышении силы тока до 40-500 А. Чаще всего такие устройства поддерживают переменный ток. Тем не менее существуют и другие варианты, выдающие постоянный ток. Их называют выпрямителями.

Конструкция трансформатора для сварки.

Устройство и принцип действия сварочного трансформатора основаны на едином принципе. После подключения к сети по первичному контуру проходит переменный ток, создающий магнитный поток. В обмотках индуцируется ЭДС, зависящая от количества витков провода.

Так, если намотать на первую обмотку сто витков, а на вторую – 5, то коэффициент трансформации в таком случае будет равен двадцати. В результате после подключения прибора в обычную бытовую сеть, он на выходе будет выдавать одиннадцать вольт, т.е. значение в двадцать раз меньшее, чем в сети.

Изменить нагрузку можно путем изменения зазора магнитопровода. Если зазор будет больше, сила тока уменьшится и наоборот. Количество витков будет определять напряжение вторичной обмотки. Таким образом, такая характеристика сварочного трансформатора, как количество витков, является очень важной.

Работа на холостом ходу

Выше было описано устройство и назначение сварочного трансформатора. Теперь настало время поговорить о таком функционировании агрегата, как холостой ход.

Во время формирования шва, между металлической деталью и электродом, замыкается вторичная обмотка. Под действием электричества металл плавится, в результате чего части заготовки надежно соединяются между собой. После окончания работы вторичная цепь размыкается. Сварка закончена и аппарат переходит в режим холостого хода.

Электродвижущая сила вначале появляется благодаря магнитному полю. Затем ЭДС поддерживается за счет рассеивания.

Электродвижущая сила замыкается между витками катушки в воздушном пространстве и образует показатели холостого напряжения. Холостой ход ограничен величиной в 48 В и считается безопасным для жизни рабочего. Однако в некоторых моделях устройств это значение может быть увеличено и до 70 В.

Если параметры холостого хода превышают установленные величины, тогда используется автоматическое ограничение, которое срабатывает сразу после окончания сварки из трансформатора. Кроме того корпус прибора должен быть заземлен. Такой простой момент увеличит безопасность работы мастера.

Схема конструкции и ее модификации

Помимо стандартного варианта устройства данного аппарата, возможно наличие и некоторых дополнительных узлов, позволяющих в определенной степени усовершенствовать агрегат.

Схема сварочного трансформатора может быть дополнена:

  • вторичными намотками;
  • конденсаторами;
  • стабилизаторами;
  • тиристорными фазорегуляторами.

Кроме того, в схему может быть добавлено сопротивление, позволяющее регулировать силу тока, когда разведение катушек уже не дает необходимого результата. Данный вариант устройства сварочного аппарата отлично подойдет для работы с тонким металлом.

Сопротивление может быть выполнено в виде отдельного блока с набором контакторов, задающих необходимую величину Ом.

Стоит отметить, что с того времени, как впервые была открыта электрическая дуга и создан первый сварочный агрегат, прошел не один десяток лет. На протяжении всего этого времени способы сварки, а вместе с ними и оборудование, постоянно совершенствовались.

На данный момент существует несколько вариантов, отличающихся различной сложностью конструкции и принципом работы. Когда речь заходит про возможность изготовить своими руками, то следует выделить два основных наиболее популярных варианта сварки: контактную и дуговую.

Трансформаторы дуговой сварки получили наиболее широкое распространение среди народных мастеров.

Сварочный аппарат на основе трансформатора.

Причин данному явлению существует несколько:

  • широкий диапазон применения;
  • достаточно простая конструкция, отличающаяся высокой надежностью;
  • мобильность и простота использования.

Однако подобная модификация обладает и некоторыми недостатками, главным из которых является низкий коэффициент полезного действия и зависимость качества сварки от навыков рабочего.

Ремонтные и строительные работы, возведение металлических конструкций, сварка труб – это лишь некоторые области человеческой жизнедеятельности, в которых ручная дуговая сварка применяется наиболее широко.

Кроме того, данный метод позволяет не только осуществлять соединение различных металлических деталей, но и резать их.

Конструкция подобных агрегатов достаточно проста. Они состоят из трансформатора с первичной и вторичной обмоткой, регулятора силы тока, держателя электродов и зажима массы.

Конечно же, главным узлом подобных приборов является непосредственно трансформатор. Конструкция этого элемента может быть различной, однако самым популярным является тороидальный трансформатор с П-образным магнитопроводом.

Такой узел устроен следующим образом: намотка сварочного трансформатора выполнена из медного или алюминиевого провода. Количество витков, а также толщина провода зависит от требуемых характеристик аппарата.

Точечная сварка или, как ее называют, контактная, несколько отличается от дуговой. Естественно, главное различие заключается в самом методе. В дуговом варианте плавление происходит под воздействием электрической дуги, которая появляется между электродом и поверхностью металлической детали.

В происходит локальный нагрев изделия в месте соединения за счет прохождения тока между двумя электродами. Металл в таком варианте также расплавляется и соединяется, однако это происходит только в месте контакта электрода с изделием.

Данный способ соединения металлических заготовок получил широкое распространение в автомобильной промышленности, строительстве и т.д.

Кроме самой методики отличия имеются и в конструкции центрального элемента данного аппарата. В первую очередь тут отсутствуют наплавочные электроды. Вместо них применяются медные заточенные стержни, между которыми устанавливают соединяемые изделия.

Трансформаторы в таких агрегатах отличаются значительно меньшей мощностью. Также наличие конденсаторов в подобном устройстве обязательно, в то время как в электродуговых аппаратах можно обойтись и без них.

Тем не менее в независимости от того, какой трансформатор будет использован, главное знать его характеристики. Также важно понимать, за что они отвечают и как их можно поменять. Ниже в таблице представлены некоторые параметры данного элемента.

Параметры Тип трансформатора
СП-1 ТСП-2 СТШ-500 ТС-500 ТД-500 ТД-300 ТД-304 ТДП-1
Напряжение сети, В 220/380 220/380 380 220/380 380 380 380 220/380
Номинальный ток, А 160 300 500 500 500 300 300 160
Интервал изменения сварочного тока, А От 105 до 180 От 90 до 300 От 145 до 650 От 165 до 650 От 80 до 700 От 60 до 400 От 60 до 385 От 55 до 175
Номинальное напряжение дуги, В 25 30 30 30 30 30 35 26,4
Напряжение холостого хода, В 65-70 62 60 60 60-76 61-79 61-79 68
Номинальная мощность, кВ*А 12 19,4 33 32 32 19,4 19,4 11,4
КПД устройства 0,750 0,760 0,90 0,850 0,870 0,860 0,870 0,720
Коэффициент мощности cosϕ 0,46 0,6 0,53 0,53 0,53 0,51 0,6 0,65
Размеры, мм
Длина 254 510 670 840 515 692 692 435
Ширина 424 370 666 576 725 620 620 290
высота 435 590 753 1060 815 710 710 535
Масса, кг 38 65 220 250 210 137 137 38

Важной характеристикой является также количество фаз и напряжение сети. В домашних условиях наиболее простым является использование однофазного аппарата, способного работать от бытовой сети. В этой связи именно такие варианты получили наиболее широкое распространение среди умельцев, изготавливающих их самостоятельно.

Однако возможно использование и трехфазного сварочного трансформатора, который питается от сети 380 В. Данная характеристика является основной при создании и проектировании сварочного агрегата.

Номинальный сварочный ток определяет возможности аппарата в сваривании и резке металлических деталей различной толщины. Если речь идет о самодельном трансформаторе, тогда в них величина данного параметра не превышает двухсот ампер. На практике этого вполне достаточно для выполнения практически любых работ, которые могут появиться быту.

Также следует отметить, что большее значение номинального тока приведет к увеличению массы аппарата. Например, промышленный трансформатор, способный обеспечить ток в тысячу ампер, весит около трехсот килограмм.

Соединение металлических изделий различной толщины требует определенного значения силы тока, в противном случае металл попросту не расплавится и не соединится. В этих целях в аппаратах предусмотрено наличие регулятора, позволяющего задавать сварочный ток.

Обычно интервал регулировки определяется потребностями применения электродов заданного диаметра. В самодельных устройствах диапазон значений тока может варьироваться от 50 до 200 ампер.

Соединение металлических заготовок различной толщины с помощью одного и того же устройства требует не только контроля величины номинального тока, но и использования электродов различного диаметра.

Особенности конструкции сварочных трансформаторов.

Следует хорошо представлять для себя тот факт, что сварка тонкими электродами требует меньшего значения величины номинального сварочного тока, а работа с толстыми электродами – наоборот, больших величин. Тоже самое относится и к толщине металла.

Как уже было отмечено ранее, сварочный трансформатор работает на понижение напряжения электрической сети. На выходе устройство выдает напряжение порядка восьмидесяти вольт. Так, в дуговой сварке интервал значений варьируется в пределах двадцати-семидесяти вольт.

Важно понимать: данный параметр нельзя регулировать, он задается изначально.

Устройства для предполагают еще более низкое значение напряжения от полутора до двух вольт. Это вполне закономерно, исходя из связи величины напряжения с силой тока. Чем больше ток, тем меньше будет напряжение.

Ключевой характеристикой устройства является номинальный режим работы. Он определяет продолжительность беспрерывной работы, а также время, необходимое для остывания.

В самодельных приборах данный показатель обычно находится на уровне тридцати процентов. Это значит, что в течении десяти минут можно беспрерывно работать только три минуты, а остальное время аппарат должен «отдыхать».

Потребляемая и выходная мощность – не столь важные параметры. Тем не менее на их основе можно рассчитать коэффициент полезного действия. Естественно, чем меньше различие в данных характеристиках тем выше производительность.

Напряжение холостого хода является важным критерием для дуговой сварки. При более высоких значениях этого параметра вызвать дугу проще. Выше уже упоминалось о том, что обычно данное значение не превышает восьмидесяти вольт.

Обойтись без принципиальной схемы данного устройства при его самостоятельном изготовлении просто невозможно. По большому счету в конструкции прибора не должно возникнуть особых трудностей, особенно если речь идет про дуговой метод соединения изделий.

С развитием микроэлектроники и электротехники схема трансформатора совершенствовалась. В интернете можно без проблем найти принципиальную схему данного узла. На ней обязательно будут присутствовать различные диодные мосты, регуляторы и, возможно, блоки сопротивления.

Что касается схемы, соответствующей аппарату точечного соединения металлических заготовок, то она существенно сложнее. На ней можно встретить конденсаторы, тиристоры и диоды. Все эти элементы позволяют более тонко контролировать силу тока, а также время сварки.

Существует множество различных схем. Ознакомиться с ними можно как во всемирной паутине, так и в специализированных журналах или книгах.

Расчёт

Ранее уже говорилось о том, что трансформатор для сварки состоит из сердечника, первичной и вторичной обмотки. Именно эти узлы и определяют основные рабочие параметры прибора.

Необходимо заранее определиться с тем, какими должны быть напряжение на обмотках, номинальный ток и т.д. Основываясь на этих значениях следует провести расчет обмоток, сердечника и сечения провода.

В расчете необходимо использовать такие величины, как:

  • напряжение сети, являющееся напряжением первичной обмотки U1;
  • напряжение вторичной обмотки U2, величина которого не должна быть меньше восьмидесяти вольт;
  • номинальная сила тока вторичной обмотки I, определяемая исходя из толщины металла и электродов, с которыми предстоит работать;
  • сечение сердечника Sc, площадь которого определяет надежность прибора;
  • площадь окна сердечника So выбирается исходя из расчета хорошего магнитного рассеяния, отвода избытка тепла и удобства намотки провода;
  • плотность тока А/мм2 – важный параметр, определяющий электропотери в обмотках.

Чтобы лучше представлять специфику расчета параметров трансформатора, следует рассмотреть весь этот процесс на примере. Предположим, что известны следующие данные: U1=220 В, U2=60 В, I= 180 А, Sc=45 см2, Sо=100 см2, и плотность тока 3 А/мм2.

В первую очередь следует определить мощность: P = 1,5*Sс*So = 1,5*45*100 = 6750 Вт или 6,75 кВт.

Затем устанавливается необходимое количество витков в первичной и вторичной обмотке. Данное значение определяется из количества витков на один вольт: K = 50/Sс = 50/45 = 1,11; и максимальной силы тока на первичной обмотке: Imax = P/U = 6750/220 = 30,7 А.

После того, как будут получены значения данных параметров, можно определить количество витков на вторичной обмотке: W2 = U2*K = 60*1,11 = 67 витков.

Расчет витков в первичной обмотке рассчитывается по другой формуле, которая будет указана ниже.

Нередко в случае необходимости расчета тороидального трансформатора определяют ступени регулирования силы тока. Это необходимо для вывода провода на определенном витке. Определить такую характеристику можно по формуле : W1ст = (220*W2)/Uст.

Но для начала следует установить напряжение каждой ступени. Сделать это можно исходя из простого соотношения U=P/I.

Конструктивные особенности сварочного трансформатора.

Например, нужно сделать четыре ступени на 90, 100, 130 и 160 ампер. Мощность устройства составляет 6750 Ватт. Воспользовавшись приведенным соотношением, получим: 75, 67,5, 52, 42,2 вольт. Затем данные подставляются в выражение для ступеней.

В результате получим такие значения: 197, 219, 284, 350 витков. К последней величине следует добавить еще 5 процентов. В результате количество витков составит 385.

В конечном итоге нужно определить сечение провода на обмотках. Чтобы получить это значение необходимо максимальный ток обмотки разделить на плотность тока.

Приведенный выше расчет достаточно прост. Он не вызовет труда ни у одного мастера. Однако порой даже на такие простые вещи не хочется терять время. Также всегда существует вероятность того, что в каком-то действии может быть допущена машинальная описка или опечатка, что приведёт к серьезным последствиям.

Обезопасить себя и сберечь время поможет онлайн калькулятор, позволяющий произвести все описанные выше расчеты автоматически.

После того, как будут произведены все расчеты и при наличии схемы, можно приступать к сборке устройства. Сложной работу не назовешь, однако она потребует определённой усидчивости. Это связано с необходимостью четкого подсчета количества витков.

Выше уже говорилось о высокой популярности именно тороидального варианта устройства, однако далее будет рассмотрен случай трансформатора с П-образным сердечником. Данная модификация отличается большей простотой, именно поэтому она и выбрана.

В первую очередь необходимо изготовить каркасы для обмоток. В этих целях можно использовать текстолитовые плиты. Данный материал нетрудно найти, так как он широко применяется при создании плат. Из них собираем каркасы и изолируем их термостойкой изоляцией. Затем делаем обмотку.

После того, как будет уложен слой, его необходимо заизолировать и только после этого приступать к укладке следующего. По завершению данного процесса на концах отводов закрепляются медные болты.

После формирования обмотки собирается магнитопровод. В качестве материала используется железо, созданное специально в этих целях. Металл характеризуется определенными значениями магнитной индукции, и неправильная марка стали способна все испортить.

Металлические пластины для сердечника можно снять со старых устройств или приобрести по отдельности. Сами пластины имеют толщину около одного миллиметра, и сборка всего сердечника потребует лишь терпеливого соединения всех пластин в единое целое. По завершению следует проверить все обмотки тестером на предмет ошибок.

Высококачественный самодельный трансформатор может не получиться с первого раза. Виной этому могут быть различные ошибки связанные с неправильными расчетами и отсутствием практики сборки подобных устройств.

Если процесс расчета можно существенно упростить с помощью онлайн калькулятора, то опыт можно получить только методом проб и ошибок. Со временем, после нескольких попыток, создание высококачественного устройства своими руками уже не будет представлять особого труда.

Итог

Трансформатор является центральным узлом любого сварочного аппарата. Его главная задача – снижение напряжения и одновременное повышение силы тока до необходимого значения. Благодаря этому становится возможным соединение металлических изделий между собой.

Устройство сварочного трансформатора является достаточно простым. На данный момент в интернете можно найти большое количество схем реализации данного элемента. Так что его можно собрать даже в бытовых условиях. Однако для этого необходимо правильно выполнить расчет сварочного трансформатора.

Сварочный трансформатор

работает по тому же принципу, что и сварка.

Сварочный трансформатор Одноступенчатые работы по принципу

Сварочный трансформатор

Введение: — Сварочные трансформаторы имеется в наличии. Одностадийный легкий режим для мелкого производства ткани для крупногабаритных промышленных работ.

Однофазные трансформаторы легче по весу и обычно рассчитан на сварочный ток 200 А.Есть некоторое постукивание в вторичная обмотка для переменного тока, такого как 100, 125, 150 и т. д. Эти трансформаторы работают от однофазной сети 230 вольт.

Входят четыре мощных трансформатора высокой мощности. различные размеры. Входное напряжение питания этого трансформатора двухфазное 400 вольт. Выходной ток составляет от 300 до 600 ампер. Выходная сторона общий, низкий и высокие три балла. Общее заземление подключено, а сварочный провод подключен к низкому для тока 300 ампер и высокому для тока от 300 до 600 ампер.Выходное напряжение холостого хода сварочного трансформатора составляет около 90 вольт. во время сварки оно снижается до 50-60 вольт. Первичная и вторичная обмотка использует ленточные проводники для намотки. Первичная обмотка отключается на подключение 380 вольт или 415 вольт с помощью перемычки.

 

Система регулировки тока

 Когда поставка доставляется в первичная обмотка в нем генерирует переменный ток в сердечнике. Среднее обмотка, намотанная на той же сердечниковой связи с создаваемым флюсом по первичной обмотке.Таким образом, во вторичной обмотке индуцируется напряжение. отсюда и сварочный ток при сварке. Итак, чтобы контролировать ток, мы должны контролировать потокосцепление вторичной обмотки.

 

Для этого предусмотрен обходной магнитный путь для магнитного потока. с помощью регулируемого магнитопровода, как показано на схеме. Это ядро пропускает магнитный поток, поэтому потокосцепление уменьшается со вторичным обмотка, управляющая выходным током. Этот регулируемый магнитный сердечник скользит посередине основного сердечника с помощью рукоятки управления током.

Каков принцип работы аппарата для точечной сварки?

Аппарат для точечной сварки на переменном токе использует принцип двухсторонней сверхточной сварки в двух точках. При работе два электрода давят на заготовку так, что два слоя металла образуют определенное контактное сопротивление под давлением двух электродов, и сварочный ток течет от одного электрода к другому. При использовании электродов в двух точках контактного сопротивления образуется мгновенный термический сплав, и сварочный ток течет от другого электрода вдоль двух заготовок к этому электроду, образуя петлю, не повреждая внутреннюю структуру свариваемой заготовки.

Процесс точечной сварки заключается в открытии охлаждающей воды; очистите поверхность сварного соединения, и после того, как сборка будет точной, направьте его между верхним и нижним электродами, приложите давление, чтобы он хорошо соприкасался; электризовать контактную поверхность двух заготовок для нагрева и частичного расплавления, образуя самородок; поддерживать давление после отключения питания, так что самородок охлаждается и затвердевает под давлением с образованием паяного соединения; давление снимается, и заготовка вынимается.Параметры процесса точечной сварки, такие как сварочный ток, давление электрода, время включения и размер рабочей поверхности электрода, оказывают существенное влияние на качество сварки.

Аппарат для точечной сварки использует высокотемпературную дугу, возникающую при мгновенном коротком замыкании положительного и отрицательного полюсов, чтобы расплавить припой и свариваемый материал на электроде для достижения цели их объединения. Устройство электросварочного аппарата очень простое, это мощный трансформатор, который преобразует 220В переменного тока в низковольтный сильноточный источник питания, который может быть постоянного или переменного тока.Сварочный трансформатор имеет свои особенности, то есть имеет характеристики резкого перепада напряжения. После воспламенения электрода напряжение падает, и регулируется рабочее напряжение электросварочного аппарата. В дополнение к первичному преобразованию напряжения 220/380, вторичная катушка также имеет преобразование напряжения с ответвлениями. В то же время есть также регулируемый железный сердечник, который регулируется железным сердечником. Электросварочный аппарат, как правило, представляет собой мощный трансформатор, который выполнен по принципу индуктивности.Индуктивность вызывает огромное изменение напряжения при включении и выключении, а высоковольтная дуга, возникающая в результате мгновенного короткого замыкания положительного и отрицательного полюсов, используется для расплавления припоя на электроде. Для достижения цели их объединения.

Введение в точечную сварку. Принцип работы рельефной сварки

Введение в точечную сварку

Точечная сварка является одним из типов сварочных процессов.

В методах электросварки сопротивлением (ERW) через соединяемые металлические детали пропускается сильный ток, и тепло выделяется из-за сопротивления в электрической цепи.Эта тепловая энергия используется для повышения температуры локализованного участка заготовок для образования коалесценции, а затем для приложения давления к этому месту до тех пор, пока не произойдет сварка. Процесс сварки сопротивлением представляет собой процесс сварки давлением, а не процесс сварки плавлением. Выход тепла в этом процессе можно легко рассчитать. Выделяемое тепло пропорционально I2Rt, где I — значение тока, R — сопротивление, а t — время, в течение которого протекает ток.

В моде следующие процессы ВПВ:

1.Процесс точечной сварки,

2. Процесс шовной сварки,

3. Процесс стыковой сварки, и

4. Процесс стыковой сварки оплавлением.

Процесс точечной сварки

Точечная сварка состоит из соединения двух деталей путем помещения их между двумя электродами и пропускания через них сильного тока в течение очень короткого времени. Это приводит к быстрому нагреву материала непосредственно под электродами из-за промежуточного сопротивления потоку электрического тока.Когда достигается температура коалесценции, ток отключается и на два электрода оказывается давление. Давление сбрасывается, когда точечная сварка остывает. Часть материала непосредственно под электродами сваривается давлением. Сварной шов обычно имеет форму круглого пятна (если электроды имеют круглые наконечники), отсюда и название точечной сварки.

процесс точечной сварки

Электроды обычно изготавливаются из меди и охлаждаются водой. Один из них может быть неподвижным, а другой подвижным.Обычно мощность переменного тока используется вместе с понижающим трансформатором. Два вывода вторичной обмотки трансформатора соединены с двумя медными электродами для замыкания цепи.

Обычно точечная сварка (как и другие машины ERW) выполняется автоматически и работает по следующему циклу сварки:

1. Сожмите две металлические детали вместе с легким давлением.

2. Пропустите сильный электрический ток в течение очень короткого времени, чтобы получить температуру коалесценции,

3.Приложите давление и удерживайте некоторое время.

4. Снимите давление.

 

Весь цикл занимает всего несколько секунд. Сварочный ток может нагреть место менее чем за секунду.

Этот процесс идеально подходит для серийного производства и широко используется для изготовления кузовов автомобилей, железнодорожных вагонов, стальной мебели и т. д. сварка» процесс.В этом процессе по крайней мере одна металлическая часть имеет выступы или углубления (сделанные какой-либо предыдущей операцией прессования). Другая часть и эти выступы контактируют друг с другом. Если требуется выполнить сварку в этих проектируемых местах, можно использовать расположение электродов, показанное на рис.

Схема сварки выступов

Цикл сварки остается прежним, и при пропускании тока все выступы нагреваются и свариваются. Проекции не обязательно должны быть круглыми; они могут быть любой формы. Выступающая сварка особенно подходит для серийного производства, где требуется несколько точечных сварных швов, расположенных близко друг к другу.

(PDF) Проектирование и конструкция трансформатора аппарата для электродуговой сварки

Международный журнал тенденций научных исследований и разработок (IJTSRD) ISSN: 2456

@ IJTSRD | Доступно на сайте @

производителей этой продукции (прутки железные, металлические прутки

и трубы) их производителями достигается как

часть

технический прогресс. С

Строительство машин для электродуговой сварки сложность

использования железных стержней, стержней и труб в

строительных работах будет устранена.

Электросварочный аппарат может использоваться для неразъемного соединения металлических деталей

. При этом

наносят на металлические детали, расплавляя и сплавляя их с

, образуя прочную связь. Электросварка

из-за своей прочности применяется для соединения балок при строительстве

зданий, мостов и других сооружений,

и для соединения труб в трубопроводах, силовых п

строительных площадках. Кроме того, его можно использовать в домашних

сварочных работах и ​​тысячах других

производственных операций.Кроме того, электрический сварочный аппарат

может использоваться в судостроении, автомобилестроении

и ремонтных работах.

Сварка, при которой электрическая дуга производится для получения тепла с целью соединения двух поверхностей

, называется электродуговой сваркой

. Станок

можно использовать для неразъемного соединения металлических деталей.

В этом процессе к металлическому пирогу

прикладывается тепло, расплавляя и сплавляя их, образуя прочную связь.

Электросварка в силу своей прочности применяется для соединения

балок при строительстве зданий, мостов и других сооружений

, а также для соединения труб трубопроводов, электростанций

на строительных площадках. Кроме того,

бытовая техника и тысячи других производственных

видов деятельности. Кроме того, электросварочный аппарат

может быть использован в судостроении, автомобилестроении

при производстве и ремонте

(1994),

Основной принцип электросварочного аппарата

Электропитание подается на электрод и работу.Между заготовкой и электродом

сохраняется подходящий зазор

. По цепи пропускают большой ток.

Дуга возникает вокруг зоны сварки. Электрическая энергия

преобразуется в тепловую энергию,

pr

с получением температуры от 3000 до 4000 C. Это тепло

плавит свариваемые кромки и образуется

расплавленная ванна. После затвердевания сварной шов получается

(Евбогбай и Енох 2002).

Международный журнал тенденций научных исследований и разработок (IJTSRD) ISSN: 2456

| Объем – 2 | Выпуск – 6 | Sep-

производители этой продукции (прутки железные, прутки металлические

и трубы) их производителями достигается как

технический прогресс. С

Конструкция машин для электродуговой сварки,

сложность использования железных стержней, стержней и труб в

Электросварочный аппарат можно использовать в

применительно к металлическим деталям, плавя и сплавляя их в

форму постоянная связь.Электросварка

из-за своей прочности применяется для соединения балок при строительстве зданий, мостов и других сооружений

,

и для соединения труб в трубопроводах, силовых п

лантов на

строительных площадках. Кроме того, его можно использовать в домашних

сварочных работах и ​​тысячах других

производственных операций. Кроме того, электрический сварочный аппарат

может использоваться в судостроении, автомобилестроении

и ремонтных работах.

Сварка, при которой производится электрическая дуга

отдает тепло с целью соединения двух поверхностей

Машина может использоваться для неразъемного соединения металлических деталей.

В этом процессе к металлическому пирогу

ces,

прикладывается тепло, расплавляя и сплавляя их для образования прочной связи.

Из-за своей прочности электросварка используется для соединения

балок при строительстве зданий, мостов и других

сооружений, а также для соединения труб в трубопроводах, электростанциях

бытовой технике и тысячах других производственных

видов деятельности.Кроме того, электросварочный аппарат

может использоваться в судостроении, автомобилестроении

(Lincoln, E

Основной принцип электросварочного аппарата

Электропитание подается на электрод и на работу.

Между

Электрод

Через цепь проходит сильный ток

Дуга возникает вокруг зоны сварки

Электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию,

создавая температуру от 3000 до 4000 C .Это тепло

расплавляет свариваемые кромки, и образуется

расплавленная ванна. При затвердевании получается сварное соединение

Рис. 1:

Комплект сварочного трансформатора:

Основным компонентом аппарата для электродуговой сварки

является трансформатор.

следующие основные компоненты однофазный трансформатор

(с переключением вторичных отводов). Трансформатор представляет собой ступенчатый

понижающий трансформатор

с различными ответвлениями на H, M

и L; сварочные вольфрамовые кабели.

Трансформатор обычный фазный

с кожухопластовым

сердечником и изолированными обмотками из медных цв. В

дополнительно обмотки имеют двойную изоляцию

с использованием лака, что

предотвращает короткое замыкание в обмотках.

и др., 2000).

С помощью углового железа и ламинированного сердечника потери в сердечнике

, потери в железе в машине снижены до минимума

.Они также помогают уменьшить гудение в машине

. Следовательно,

эффективность машины значительно

улучшена.

Используется для понижения напряжения питания. Состоит из

первичных и вторичных цепей. На вход подается

на первичные обмотки. За счет электромагнитной индукции

ток протекает через вторичную обмотку (

2003)

. Выход трансформатора можно контролировать как

по требованию.

Комбинация первичных и/или

вторичных отводов на

, обычно используемая для обеспечения макрорегулировки

сварочного тока

, а также регулировки

вторичного напряжения

возраста. Номинальные параметры трансформатора для машин переменного тока

выражены в кВА (киловольт

для указанного рабочего цикла. основной компонент электродуговой сварки

следующие основные компоненты однофазный трансформатор

(с переключением вторичных отводов).Трансформатор представляет собой понижающий трансформатор

с различными ответвлениями на H, M

Трансформатор представляет собой обычный

однофазный охлаждаемый трансформатор

с кожухопластовым сердечником

и изолированными обмотками из медных цв. В

дополнительно обмотки имеют двойную изоляцию

с использованием лака

, что помогает

замыкать обмотки.

(Charles et

С помощью углового железа и ламинированного сердечника потери в сердечнике

, потери в железе в машине снижены до минимума

.Они также помогают уменьшить гудение в

Эффективность машины значительно

Используется для понижения напряжения питания. Состоит из

первичных и вторичных цепей. На вход подается

на первичные обмотки. За счет электромагнитной индукции

ток протекает через вторичную катушку (

Бхарат,

. Выходом трансформатора можно управлять как

Комбинация первичной обмотки и/или

обычно используется для обеспечения макрокоррекции

сварочный ток, а также регулировка

возраста.Номинальные параметры трансформатора для аппаратов переменного тока

выражены в кВА (киловольт

-ампер)

[Решено] Нагрузка, воспринимаемая сварочным трансформатором, составляет Сварочный комплект с выпрямителем постоянного тока также состоит из трансформатора и блока выпрямителя. В обоих случаях трансформатор должен выполнять две основные функции.

  1. Сначала уменьшите напряжение питания и обеспечьте требуемое напряжение зажигания дуги холостого хода.
  2. Во-вторых, после того, как дуга уже загорелась, уменьшите напряжение и подайте напряжение, достаточное для поддержания этой дуги.

Первая функция является нормальной функцией трансформатора. Второе требование он выполняет либо за счет обеспечения высокого реактивного сопротивления рассеяния в своих обмотках (т. е. уменьшения коэффициента связи между обмотками), либо за счет стержня, соединяющего реактор последовательно со вторичной обмоткой.

Напряжение зажигания дуги обычно составляет от 70 до 100 В в случае сварки на переменном токе и от 50 до 80 В в случае сварки на постоянном токе для различных видов работ.Для сварочных работ в узких комбинированных пространствах, таких как резервуары, указанное напряжение холостого хода может быть еще ниже.

Перед образованием дуги, т. е. до того, как воздух между электродом и изделием ионизируется, сопротивление во вторичной цепи бесконечно, ток не течет, реактивные сопротивления рассеяния или последовательный реактор не падают, поэтому полное вторичная ЭДС наведения появляется, как ударное напряжение между электродом и работой.

После зажигания дуги воздух, проходящий между электродом и изделием, ионизируется, сопротивление внезапно падает до очень низкого значения и имеет характеристики −VE i.т. е. сопротивление продолжает падать с увеличением тока дуги. Таким образом, напряжение на дуге должно быть снижено до некоторого значения, которое стабилизирует ток дуги. Это напряжение рабочей дуги составляет от 25 до 30 вольт в случае работы на переменном токе и от 20 до 25 вольт в случае сварочных работ на постоянном токе.

Высокое реактивное сопротивление утечки означает, что полное сопротивление короткого замыкания Zsc велико, поэтому ток короткого замыкания намного меньше, чем в обычной конструкции. Это необходимо для трансформаторов для дуговой сварки, потому что дуга должна зажигаться при относительно высоком вторичном напряжении, но при зажигании вторичная нагрузка имеет низкое сопротивление, и напряжение должно быть значительно снижено.Таким образом, сварочный трансформатор обладает высокой индуктивностью, а коэффициент мощности сварочного трансформатора составляет от 0,3 до 0,5 отставания.

Базовая конфигурация сварочного аппарата сопротивления и роль каждой детали | Оборудование для микросоединений

Сварщик сопротивлением сжимает свариваемый объект сварочными электродами
и подает электрический ток с приложением давления.

  • Сварочный источник питания: контролирует величину, время и форму волны электрического тока
  • Сварочный трансформатор: преобразует электрический ток от источника питания в более сильный ток
  • Сварочная головка: контролирует прикладываемое давление
  • Сварочный электрод: контактирует со свариваемым объектом для приложения давления и электрического тока
  • В дополнение к вышеперечисленному у нас есть различные мониторы, которые измеряют электрический ток или приложенное давление.

Модель контактной сварки, распределение температуры при сварке

Сварочный источник питания: метод управления

Соответствующий источник сварочного тока должен быть выбран в зависимости от материала или формы свариваемого объекта, а также требуемое качество сварки. Наши источники питания для сварки бывают трех различных типов в зависимости от типа управления сварочный ток, и каждый тип выбирается таким образом, чтобы наилучшим образом показать его характеристики при сварке.

Базовая система Форма кривой сварочного тока Функция
Тип инвертора
Инверторное управление выполняется после выпрямления источника питания переменного тока. Благодаря высокой частоте имеет хороший термический КПД и подходит для точной сварки. Кроме того, стабильное качество сварки достигается за счет контроля обратной связи по току и напряжению. Поскольку возможна высокоскоростная непрерывная сварка, она подходит для монтажа на автоматических станках.
Транзисторный
Электрический ток напрямую контролируется транзистором. Поскольку скорость управления высока, а форму сигнала можно контролировать, он подходит для сверхточной сварки очень маленьких компонентов или очень тонких проволок. Стабильное качество сварки можно получить за счет контроля обратной связи по электрическому току и напряжению.
Конденсатор (DC) Тип
Электричество заряжается в конденсаторе и сразу же разряжается.Поскольку может быть подан большой ток, он используется для материала, который имеет хорошие характеристики рассеивания тепла и плохо поддается сварке, например, алюминий или медь. Кроме того, из-за короткой продолжительности сварки тепловое воздействие сведено к минимуму, и в результате он подходит для сварки небольших компонентов.

Сварочная головка и электрод

Способ контакта электрода со свариваемым объектом (как подавать ток) определяется формой или структурой объекта.Кроме того, форма и материал электрода, а также приложенное давление также являются важными факторами при контактной сварке.

Нажмите кнопку «Связаться с нами» справа.
(для получения информации о дилере, испытания образцов или технической консультации)

К началу страницы

проектирование и строительство машины для дуговой сварки — для тем и материалов проекта B.Sc, HND и OND

МАШИНА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ

ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ: Проект, который вы собираетесь просмотреть, относится к «электродуговой сварочной машине».Пожалуйста, откиньтесь на спинку кресла и внимательно изучите представленный ниже исследовательский материал. Эта тема проекта «Аппарат для дуговой сварки» состоит из 5 (пяти) глав. Полный проектный материал / описание включает в себя: Аннотация + Введение + и т. Д. + Обзор литературы + методология + и т. Д. + Заключение + Рекомендация + Ссылки / Библиография. Наша цель предоставить исследовательский материал для этого проекта «электродуговая сварка». из одной школьной библиотеки в другую, и все это во имя поиска исследовательских материалов по «электродуговой сварке».Мы не поощряем любые формы плагиата. Эта услуга является законной, потому что все учебные заведения разрешают своим студентам читать предыдущие проекты, книги, статьи или документы при разработке своих собственных работ.


ТИТУЛ

МАШИНА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ

ПО


EE/h3013/01430
ОТДЕЛ —-
ШКОЛА —
ИНСТИТУТ —

9

ДЕКАБРЬ 2018 ГОДА



СТРАНИЦА УТВЕРЖДЕНИЯ

Настоящим удостоверяется, что исследовательская работа «Машина для электродуговой сварки » по —, рег.№ EE/h3007/01430, представленный в частичном выполнении требования о присуждении высшего национального диплома —, был утвержден.

К
—                                                  . —
Супервайзер                                                Начальник отдела.
Подпись………………. Подпись……………….

……………………………….

Внешний наблюдатель


ПОСВЯЩЕНИЕ
Этот проект посвящен Всемогущему Богу за его защиту, доброту, силу в моей жизни на протяжении всего периода, а также моему — за его финансовую поддержку и моральную заботу обо мне.Также моему наставнику — за ее академические советы, которые она часто дает мне. Да защитит их Всемогущий Бог от опасностей этого мира и благословит все их начинания Аминь.


ПОДТВЕРЖДЕНИЕ

Успешное завершение работы над этим проектом не могло бы стать реальностью без поддержки моего — и других людей. Моя безмерная признательность моему скромному и способному руководителю г-ну. — за его доброту в руководстве этим проектом.
Моя горячая благодарность моим родителям за их моральную, духовную и финансовую поддержку на протяжении всего моего обучения в этом учреждении.
Выражаю признательность некоторым из моих лекторов, среди которых г-н — и д-р —. Я также признателен за поддержку некоторых сотрудников — среди которых: генеральный директор, заместитель генерального директора, внутренний аудитор г-н — и —. Наконец, я выражаю признательность моей старшей сестре —, милосердию моих милых друзей —, —, — и многим другим, кто очень мне помог.


ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА: Эта работа «Машина для электродуговой сварки» является полным и хорошо изученным проектным материалом строго для академических целей, который был одобрен различными преподавателями из различных высших учебных заведений. Мы сделали Предварительные страницы , Реферат и Главу первую «Аппарат для электродуговой сварки» видимыми для всех, то полный материал по «Аппарат для электродуговой сварки» необходимо заказывать. Приятного просмотра!!!


РЕЗЮМЕ

Этот проект называется «Проектирование и строительство машины для дуговой сварки переменным током». Аппарат электродуговой сварки 230/240 Вольт и выходным напряжением 32В. Понижающий трансформатор с сердечником и дроссель необходимы, так как напряжение дуги составляет 32 В. Дроссель необходим для смещения фазового соотношения напряжения и тока таким образом, чтобы можно было поддерживать тепло дуги, гарантируя, что нулевые точки тока и напряжения находятся как можно дальше друг от друга.Этот сварочный аппарат способен выдавать ток 15А при напряжении 230 вольт, трансформатор смонтирован на прямоугольной металлической раме и закрыт кожухом, который имеет отверстия в обычном внутреннем порядке для подачи воздуха для охлаждения трансформатора. Двойная изоляция применяется для лучшей защиты от поражения электрическим током и короткого замыкания в машине или при работе во влажной среде. Универсальный электрододержатель подключается к одной или к выходной клемме трансформатора, чтобы можно было правильно удерживать электроды разного размера.После того, как трансформатор был построен, первичные клеммы были подключены к источнику питания. Затем вторичная клемма подключалась к сварочной цепи, как источник питания, с помощью сварочного кабеля, которым одна клемма подключалась к зажиму заземления, а другая к электрододержателю. В аппарате для дуговой сварки переменным током используется переменный (переменный) ток, а также плавящиеся или неплавящиеся электроды. Зона сварки обычно защищена защитным газом, паром и/или шлаком.Целью данной работы является проектирование и создание электрической сварочной дуги, которая может быть использована для сварки металлов.

 

СОДЕРЖАНИЕ
ОБЛОЖКА
СТРАНИЦА УТВЕРЖДЕНИЯ
ПОСВЯЩЕНИЕ
ПОДТВЕРЖДЕНИЕ 90
9004

    1. ВВЕДЕНИЕ
    2. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ И ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
    3. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
    4. ЦЕЛИ НАСТОЯЩЕЙ РАБОТЫ
    5. НАЗНАЧЕНИЕ МАШИНЫ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ

1.5      цель проекта
1.6      ограничение проекта
1.7      виды электродуговой сварки
1.8      применение проекта
1.9      проблемы проекта
1.10   организация проекта

Глава 2

4 2.0 Анализ альтернативного метода сварки и выбора лучших методов


2.1 Альтернативы на электрический дуговой сварочный аппарат
2.1.1 Процесс соединения
2.1.2 Газовая сварка
2.1.3 Пайка
2.1.4 Пайка
Глава 3 Методология

4

3.0 Общее описание и его принцип работы
3.1 Принцип работы сварочного аппарата
Глава 4
4.0 Расчет дизайна
4.1 Дизайн намотки
4.2 Процедура изоляции
4.3 Источник питания
4.4 ТИПЫ ЭЛЕКТРОДОВ
4.4.1 ТИПЫ ЭЛЕКТРОДОВ И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
4.4.2 ЭЛЕКТРОД СТАНДАРТНЫЙ КАМЕР
ГЛАВА ПЯТАЯ
5.0 Подборка материала и изготовление сварочного аппарата
5.1 Изготовление сварочного аппарата
5.2 Трансформатор
5.2.1 Принцип работы трансформатора
5.3 Полезные потоки и утечки в трансформаторе
5.4 Методы уменьшения утечки потока
5.5 Изготовление трансформатора
5.6.
5.7     ФАКТОРЫ УСПЕШНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ
5.8     ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
5.9     МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ

ГЛАВА ШЕСТАЯ
6.0     ЗАКЛЮЧЕНИЕ И РЕКОМЕНДАЦИЯ
6.1     ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6.2     ВОЗНИКШИЕ ПРОБЛЕМЫ И РЕКОМЕНДАЦИЯ

 

ГЛАВА ПЕРВАЯ

В прошлом при наличии необходимости в металлах всегда казалось невозможным соединить два металла вместе с помощью канавочной заклепки, эта идея приводит к альтернативе поиска прочного решения проблемы. Это привело к идее сварочного аппарата с хорошо ламинированным сердечником и катушкой, намотанными вместе, чтобы сформировать трансформатор с высоким номиналом, который погружается в банку с маслом.
Сварка — самый экономичный и эффективный способ прочного соединения металлов. Это единственный способ прочно соединить два или более куска металла в единое целое. Сварка жизненно важна для нашей экономики.
Говорят даже, что более (50%) валового национального продукта промышленности так или иначе связано со сваркой. Сварка считается высокоэкономичным промышленным процессом и включает в себя больше науки и разнообразия, чем любой другой промышленный процесс.
Электрод представляет собой либо стержень, по которому просто проходит ток между кончиком щипцов и изделием, либо стержень или проволока, которые плавятся и поставляют металл в соединение.
Основная схема дуговой сварки представляет собой источник переменного тока (AC) или постоянного тока (D.C), подключенный «горячим» кабелем к электроду, когда электрод расположен близко к заготовке, дуга создается через зазор между металлом и горячим тросовым электродом. Ионизированный столб газа образовался для замыкания цепи.

1.1     КРАТКАЯ ИСТОРИЯ И ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
Дуговая сварка вошла в практику намного позже. В 1802 году «Василий Петров» открыл непрерывную электрическую дугу и впоследствии предложил ее возможные практические применения, включая сварку.Французский изобретатель-электрик «Огюст Демеритенс» изготовил первое касание угольной дуги, запатентованное в 1881 году, которое успешно использовалось для сварки ведущих производителей свинцово-кислотных аккумуляторов. В 1881-1882 годах русский изобретатель Николай Бернардо создал метод электродуговой сварки стали, известный как угольная дуговая сварка, с использованием угольного электрода. (Lincoln Electric 1994), справочник по процедурам дуговой сварки, Cleceland Ohiho Lincoln Electric ISBN 99949-25-82-2. Прогресс в дуговой сварке связан с изобретателем металлического электрода в конце 19 века русским Николаем Славяновым в 1888 году и американцем К.L гроб». Около 1900 г. А. П. Стротименгер выпустил в Великобритании металлический электрод с покрытием, который давал более стабильную дугу, в 1905 г. русский ученый «Владимир Митевич» предложил использовать для сварки трехфазную электрическую дугу.
В 1919 году компания C.J. Hoslag изобрела сварку на переменном токе, которая не стала популярной еще десять лет. Во время этого были разработаны конкурирующие процессы сварки, такие как сварка сопротивлением и кислородно-топливная сварка, особенно позже, столкнулись с жесткой конкуренцией со стороны дуговой сварки, особенно после того, как металлическое покрытие (известное как флюс) для электрода стабилизировало дугу и защищало основной материал от примесей. быть разработанным.
Дуговая сварка не была распространена до тех пор, пока во время Первой мировой войны сварка не начала использоваться в судостроении в Великобритании вместо клепаных стальных листов. Американцы также стали больше принимать новую технологию, когда процесс позволил им быстро отремонтировать свои корабли после нападения Германии в гавани Нью-Йорка в начале войны. Даже в старые добрые времена Нигерия использовала воздержание, когда два куска металла соединялись вместе путем нагревания их до высокой температуры и последующего сбивания их вместе (кузнечная сварка).
В 1919 году британский судостроитель «Каммел Лэрд» начал строительство торгового судна-наполнителя со всей сварочной горкой, оно было спущено на воду в 1921 году. , это в сочетании с развитием автоматической сварки, переменного тока, подачи флюса значительно расширило дуговую сварку в 1930-х годах, а затем во время двух мировых войн после десятилетий развития, было окончательно усовершенствовано в 1941 году, а дуговая сварка металлическим газом последовала в 1948 году, позволяет быстро сваривать цветные металлы, но требует более дорогих защитных газов.Использование расходуемого электрода и атмосферы углекислого газа в качестве защитного газа. В 1957 году он быстро стал самым популярным процессом дуговой сварки. Дебютировал процесс дуговой сварки с флюсовой проволокой, в котором использовалось автоматическое оборудование с самозащитной проволокой, что привело к значительному увеличению скорости сварки. В том же году была изобретена дуговая сварка пластмасс. Электрошлаковая сварка, выпущенная в 1958 г., а затем ее двоюродная сестра, электрогазовая сварка в 1961 г.

1.2     ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Данная статья полностью основана на методе и способах выполнения сварочных работ и конструкции машины.Сварка — это производственный или скульптурный процесс, который соединяет материалы, как правило, металлы или термопласты, вызывая плавление, которое отличается от металла с более низкой температурой. Технологии соединения, такие как пайка твердым припоем или пайка, которые не расплавляют основной металл. Значение сварки как стандартного метода соединения металлов не было в полной мере оценено до Первой мировой войны, затем из-за потребности в скорости производства в каждой отрасли, использующей и производящей металл, порядок процессов сварки пришел сам по себе.Во время и после Второй мировой войны был разработан новый метод сварки, который еще больше увеличил скорость и облегчил соединение многих сплавов специального назначения, разработанных в этот период.
Ограниченная в своем раннем применении небольшими или менее важными деталями, сварка во второй половине 20-го века использовалась в производстве слишком многих, чтобы их можно было упомянуть, таких как корабли, локомотивы, рельсы и автомобили. Нефтяная промышленность является классическим примером. Режущая кромка долота, используемого для бурения скважин, состоит из твердого наплавленного металла, сплавленного с опорой для транспортировки на нефтеперерабатывающий завод и обратно через весь сварной транспортный железный материал.
Всякий раз, когда устройство предназначено для содержания жидкости или газа, сварка является логичным методом изготовления. Таким образом, он почти полностью заменил другие методы. Сварка, конечно, не ограничивается широким применением, где речь идет о герметичности. В обычном кузове на раме автомобиля используется от 8 000 до 10 000 контактных сварных швов и до 40 футов дуговой сварки.
Здания и мосты могут быть возведены с помощью сварки с экономией от (10 %) до (20 %) необходимого количества стали.Доля конструкций, возводимых с помощью сварки, увеличивалась во второй половине 20 века, и эта тенденция, по-видимому, сохранится.
Процессы сварки можно разделить на четыре процесса

  • Кузнечная сварка
  • Дуговая сварка
  • Газовая сварка
  • Сварка сопротивлением

Дуговая сварка будет расширена, в соответствии с названием проекта.

1.3     ЦЕЛИ НАСТОЯЩЕЙ РАБОТЫ

  • Найти альтернативную замену импортным моделям.
  • Сделать его доступным по относительно низкой цене.
  • Для дальнейшего понимания изготовления или конструкции/принципа работы машины.
  • Получить базовые знания по эксплуатации и сварке трансформатора.

1.4     ОБЪЕМ АППАРАТА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ
Аппарат предназначен для питания от входного напряжения в диапазоне от 220 до 240 вольт. Хороший сварной шов должен быть прочным как основной металл.Масштабы сварочного процесса в современных отраслях промышленности выросли по сравнению с предыдущим годом. Сегодня наука и акт сварки включает в себя широкий спектр процессов и процедур, применимых к материалам любой толщины и формы. Они могут варьироваться от очень тонкого электронного компонента до большой машины и конструкции. Дуга создает температуру около 3600°С в верхнем плече, расплавляя часть свариваемого металла и часть электрода. В результате образуется лужа расплавленного металла, который охлаждается и затвердевает за электродом по мере его перемещения вдоль соединения.
Этот аппарат для электродуговой сварки предназначен для тяжелых условий эксплуатации и способен сваривать электроды 12 калибра во время работы.

1.5                                 ЦЕЛЬ ПРОЕКТА

Целью его работы является разработка электрической машины, использующей сварочный источник питания для создания электрической дуги между электродом и основным материалом для расплавления металлов в точке сварки. Их можно использовать на переменном (AC) токе, а также на плавящихся или неплавящихся электродах.

1.6                                        ЗНАЧИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

a. Трансформаторы для дуговой сварки переменным током сегодня широко используются в машиностроении, а также в ремонтных и производственных работах общего назначения. Легкие средние и тяжелые строительные работы в качестве источника энергии.
б. Преимущества безопасности при переходе на сварочный аппарат включают снижение опасности для здоровья рабочих. От ограничения воздействия вредных паров до снижения риска дугового ожога, аппараты для дуговой сварки помогают избавить рабочих от некогда опасной работы.
с. Обладает высокой эффективностью и скоростью сварки.
д. Это обеспечивает лучшую среду для сварки.
эл. Это обеспечивает стабильное качество сварного шва.
ф. Он образует прочную связь между соединяемыми металлами.
г. Он имеет простое сварочное оборудование.
час. Источник питания не такой дорогой.
я. Это быстрый и надежный процесс.
Дж. Оборудование может использоваться для нескольких функций.
к. Сварщики могут использовать стандартный бытовой ток.

1.7                                        ОГРАНИЧЕНИЯ ПРОЕКТА
1) Более высокая начальная стоимость установки к дополнительным электронным компонентам
4) Настройка переменных установки требует высокого уровня квалификации
5) Менее эффективна там, где необходимы высокие требования к рабочему циклу
6) Воздействие излучения более серьезное

1.8                                             ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОЕКТА
В аппарате для дуговой сварки используется процесс, при котором к металлу в месте соединения применяется интенсивный нагрев, в результате чего металл плавится и перемешивается. Аппарат для дуговой сварки имеет ряд преимуществ, в том числе улучшенную стабильность сварного шва, сокращение времени цикла и повышенную эффективность.

1.9                                        ПРИМЕНЕНИЕ ПРОЕКТА
Дуговая сварка использует электрическую дугу между электродом и металлическим основанием с использованием плавящихся или неплавящихся электродов.Этот сварочный аппарат обычно используется в производстве стальных изделий и автомобилей. Другие области применения включают:
Строительство : Процессы дуговой сварки являются основополагающим аспектом всех крупных строительных отраслей, обеспечивая прочные, устойчивые соединения внутри зданий, мостов и других объектов инфраструктуры.
Механические части : Для более сложных применений, связанных с более толстым металлом, дуговая сварка обеспечивает контроль и эффективность, необходимые для прочного соединения более тяжелых деталей.В автомобильной промышленности дуговая сварка соединяет теплозащитные экраны, выхлопные системы и гидравлические линии с шасси. Металлические предметы мебели, такие как офисные столы, картотечные шкафы и стеллажи, часто свариваются. Установки отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха обычно изготавливаются с использованием сварочных процессов.
Оборудование : Большинство, если не все, современные отрасли зависят от правильно функционирующего оборудования, и сварочные процессы жизненно важны для успеха этих машин.
Сельскохозяйственное оборудование : В сельском хозяйстве сельскохозяйственные машины, которые вспахивают, сеют, сеют и собирают урожай, являются основой снабжения страны продовольствием.Эти машины сварены по всей их раме и процессам. На шасси каркас кабины, крылья и кронштейны образованы сварными швами. Конструкция двигателя и электрические функции объединены, как и особенности специализированных инструментов, таких как молотилки и разбрасыватели. Эти механизмы могут быть сварены с помощью аппарата для дуговой сварки
Газон и сад : Газонокосилки, триммеры, электропилы и другое садовое оборудование имеют долгий срок службы благодаря прочности их сварных рам. Другие элементы металлического сада, такие как грили для барбекю, ограждения, сиденья и системы полива, повышают удовольствие от жизни на свежем воздухе.
Дорожное оборудование : Содержание безопасных и проходимых дорог также зависит от надежности сварных швов. Крышки люков и канализационные и коммунальные системы, которые часто проходят под дорогами, также обычно изготавливаются с помощью сварки.
Институциональное оборудование : Больницы, медицинские учреждения, школы и дома полагаются на хорошо функционирующие приборы для поддержания температуры или охлаждения пищи, проведения точных операций тестирования и очистки одежды или посуды.Практически каждый прибор, используемый сегодня, был изготовлен, по крайней мере частично, с использованием процесса дуговой сварки.

1.10                                           ЗАДАЧА ПРОЕКТА
Для выполнения дуговой сварки требуется высококвалифицированный оператор, а также тяжелый перенос из-за железных сердечников и медных проводов.

1.11                                      ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО ПРОЕКТУ
Различные этапы разработки этого проекта были должным образом сведены в пять глав для обеспечения всестороннего и краткого чтения.В этой проектной диссертации проект последовательно организован следующим образом:
Первая глава этой работы посвящена введению в исследование. В этой главе обсуждались предыстория, значение, цель, цель, ограничение и проблема исследования.
Вторая глава посвящена обзору литературы по этому исследованию. В этой главе была рассмотрена вся литература, относящаяся к этой работе.
Третья глава посвящена методологии проектирования. В этой главе обсуждались все методы, используемые при проектировании и строительстве.
Четвертая глава посвящена анализу испытаний. Были проанализированы все тесты, в результате которых была получена точная функциональность.
Пятая глава посвящена выводам, рекомендациям и ссылкам.

 


ГЛАВА ВТОРАЯ : Первая глава этой работы показана выше. Также доступна полная вторая глава «Аппарат для электродуговой сварки». Заказать полную работу для скачивания. Глава вторая «Машины для дуговой сварки» состоит из обзора литературы. В этой главе были рассмотрены все работы, связанные с «электродуговой сварочной машиной».

ГЛАВА ТРЕТЬЯ: Доступна полная третья глава «Аппарат для электродуговой сварки». Заказать полную работу для скачивания. Глава третья «Электродуговой сварочный аппарат» состоит из методики. В этой главе обсуждались все методы, использованные при выполнении этой работы.

ГЛАВА ЧЕТЫРЕ: Доступна полная четвертая глава «Аппарат для электродуговой сварки». Заказать полную работу для скачивания. Глава четвертая «Аппарат для дуговой сварки» состоит из всех испытаний, проведенных во время работы, и результата, полученного после всей работы

.

ГЛАВА ПЯТАЯ : Доступна полная пятая глава по проектированию и изготовлению «электродуговой сварочной машины».Заказать полную работу для скачивания. Пятая глава «Аппарат для дуговой сварки» состоит из заключения, рекомендации и списка литературы.

 



Чтобы » СКАЧАТЬ » полный материал по этой конкретной теме выше нажмите «ЗДЕСЬ»

Вам нужны наши Банковские счета ? нажмите ЗДЕСЬ

Для просмотра других связанных тем нажмите ЗДЕСЬ

Кому: » SUMMIT » новая тема(ы), создайте новую тему ИЛИ вы не видели свою тему на нашем сайте, но хотите подтвердить доступность вашей темы нажмите ЗДЕСЬ

Хотите, чтобы мы исследовали вашу новую тему? если да, нажмите » ЗДЕСЬ »

У вас есть вопросы по поводу нашей почты/услуг? нажмите ЗДЕСЬ для ответов на ваши вопросы


Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами любым из следующих способов:

Мобильный номер: +2348146561114 или +2347015391124 [Mr.Невинный]

Адрес электронной почты : [email protected]

Watsapp № :+2348146561114


СТРАНЫ, В КОТОРЫХ НАШИ УСЛУГИ НАШЛИ ПОЛЕЗНЫМИ

Австралия, Ботсвана, Канада, Европа, Гана, Ирландия, Индия, Кения, Либерия, Малайзия, Намибия, Новая Зеландия, Нигерия, Пакистан, Филиппины, Сингапур, Сьерра-Леоне, Южная Африка , Уганда, Соединенные Штаты, Kindom, Замбия, Зимбабве, и т.д.
Поддержка: +234 8146561114 или +2347015391124

Watsapp Нет: +2348146561114

Email ddress : [email protected]ком


ПРИСОЕДИНЯЙТЕСЬ К НАМ ПО ТЕЛЕФОНУ:

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.