Трансформаторы сварочные реферат: Сварочные трансформаторы (Курсовая работа) — TopRef.ru

Содержание

реферат про сварочные трансформаторы — Docsity

Сварочный трансформатор содержит силовой трансформатор и устройство регулирования сварочного тока. В сварочных трансформаторах в связи с необходимостью большого сдвига фаз напряжения и тока для обеспечения устойчивого зажигания дуги переменного тока при смене полярности требуется обеспечить увеличенное индуктивное сопротивление вторичной цепи. С ростом индуктивного сопротивления растет и наклон внешней статической характеристики источника питания сварочной дуги на ее рабочем участке, что обеспечивает получение падающих характеристик в соответствии с требованиями общей устойчивости системы «источник питания — дуга». сварочный трансформаторВ конструкциях сварочных трансформаторов первой половины 20-го века применялись трансформаторы с нормальным рассеянием магнитного поля в сочетании с отдельным или совмещенным дросселем. Регулирование тока производилось изменением воздушного зазора в магнитопроводе дросселя. В современных сварочных трансформаторах, которые выпускаются с 60-х годов 20-го века эти требования обеспечиваются за счет увеличения рассеяния магнитного поля. Трансформатор как объект электротехники имеет эквивалентную схему, содержащую активное и индуктивное сопротивление. Для сварочных трансформаторов, работающих в режиме нагрузки, потребляемая мощность на порядок больше, чем потери холостого хода, поэтому при работе под нагрузкой эту схему можно не Такая схема используется и в сварочных выпрямителях регулируемых трансформаторов. Сварочные трансформаторы с подвижным шунтом Регулирование потока рассеяния магнитного поля в данном случае происходит за счет изменения длины и сечения элементов магнитного пути между стержнями магнитопровода. Т.к. магнитная проницаемость железа на два порядка больше, чем проницаемость воздуха, при движении магнитного шунта меняется магнитное сопротивление потока рассеяния, проходящего по воздуху. При полностью введенном шунте волна потока рассеяния и индуктивное сопротивление определяется воздушными зазорами между магнитопроводом и шунтом. Сварочные трансформаторы с секционированными обмотками Это монтажные и бытовые трансформаторы производства 60, 70, 80 годов. Имеется несколько ступеней регулирования числа витков первичной и вторичной обмотки. Сварочные трансформаторы с неподвижным подмагничиваемым шунтом Для управления используется падающий участок, т.е. работа сердечника шунта в режиме насыщения. Т.к. проходящий через шунт магнитный поток переменный, рабочая точка выбирается так, чтобы не выходить за пределы падающей ветки магнитной проницаемости. С увеличением насыщения магнитопровода падает магнитная проницаемость шунта, соответственно увеличивается поток рассеяния, индуктивное сопротивление трансформатора и вследствие этого уменьшается сварочный ток. Поскольку регулирование электрическое, то возможно дистанционное управление источником питания. Другим преимуществом схемы является отсутствие подвижных частей, т.к. управление электромагнитное, это позволяет упростить и облегчить конструкцию мощных трансформаторов. Электромагнитные усилия пропорциональны квадрату тока, поэтому на большом токе проблема с удержанием подвижных частей. Трансформаторы такого типа выпускались в 70-х и 80-х годах 20-го века. Тиристорные сварочные трансформаторы Принцип регулирования напряжения и тока тиристорами основан на фазовом сдвиге открытия тиристора в полупериод прямой для него полярности. При этом меняется среднее значение выпрямленного напряжения и,соответственно, тока за полупериод. Для обеспечения регулирования однофазной сети нужны два встречно включенных тиристора, причем регулирование должно быть симметричным. Тиристорные трансформаторы имеют жесткую внешнюю статическую характеристику, регулирование которой производится по напряжению на выходе с помощью тиристоров.

Общие сведения о сварочных трансформаторах (реферат)

Общие сведения о сварочных трансформаторах

Сварочный трансформатор преобразует сетевое напряжение 220 или 380 В
частотой 50 или 60 Гц в пониженное (меньше 141 В), необходимое для
сварки. Вращающиеся машины — генераторы переменного тока, в том числе и

повышенной до 500 Гц частоты, почти никакими преимуществами в сравнении
с трансформаторами при сварке не обладают, зато существенно сложней и
дороже последних. Поэтому в настоящее время, кроме как в составе машин
постоянного тока, они не используются.

Купить HYPERLINK
“http://www.svarkainfo.ru/rus/equipment/transmitter/transformer/”
трансформатор сварочный…

В массовом порядке выпускаются только однопостовые трансформаторы,
предназначенные для ручной дуговой сварки покрытыми электродами и для
механизированной сварки под флюсом. Требования к их конструкции и
техническим характеристикам изложены в ГОСТ 95-77 «Трансформаторы
однофазные однопостовые для ручной дуговой сварки» и ГОСТ 7012-77
«Трансформаторы однофазные однопостовые для автоматической дуговой
сварки под флюсом».

Трансформаторы должны обеспечивать легкое зажигание и устойчивое горение
дуги при использовании электродов с высокими стабилизирующими

свойствами, предназначенных специально для сварки на переменном токе.
Если использовать другие электроды, например, с фтористо-кальциевым
покрытием, то сварочные свойства трансформатора становятся
неудовлетворительными, особенно при токе ниже 100 А. Вообще низкая
устойчивость горения дуги переменного тока является типичным недостатком
сварочных трансформаторов.

Другой важный недостаток простейших трансформаторов – низкая
стабильность режима, обусловленная зависимостью от колебаний напряжения
сети.

Главным достоинством трансформаторов является низкая стоимость их
изготовления, он в 2-4 раза дешевле HYPERLINK
“http://www.svarkainfo.ru/rus/lib/book/rectifier/” выпрямителей и в
6-10 раз дешевле агрегатов одинаковой мощности. Они дешевле и в
эксплуатации, имеют сравнительно высокий коэффициент полезного действия
(около 0,7-0,9) и низкий удельный расход электроэнергии (около 2-4 кВт*ч

на 1 кг расплавленного электродного металла). Трансформаторы проще в
эксплуатации, легко поддаются ремонту.

В зависимости от электромагнитной схемы и способа регулирования
различают следующие конструкции:

Трансформаторы амплитудного регулирования с нормальным рассеянием:

а) с дросселем с воздушным зазором,

б) с дросселем насыщения.

Трансформаторы амплитудного регулирования с увеличенным рассеянием:

а) с подвижными обмотками,

б) с подвижным магнитным шунтом,

в) с подмагничиваемым шунтом,

г) с реактивной обмоткой,

д) с разнесенными обмотками,

е) с конденсатором,

ж) с импульсным стабилизатором.

Трансформаторы фазового регулирования (тиристорные):

а) с импульсной стабилизацией,

б) с подпиткой.

th

?

?????:?У трансформаторов амплитудного регулирования режим настраивается
изменением напряжения холостого хода или сопротивления трансформатора

без искажения синусоидальной формы тока. В тиристорных трансформаторах
режим настраивается за счет фазовой отсечки части синусоиды переменного
напряжения.

Устойчивость горения дуги при сварке на переменном токе ниже, чем на
постоянном. Действительно, при частоте переменного напряжения сети 50 Гц
сварочный ток 100 раз в секунду снижается до нуля и меняет направление
на обратное, причем после каждого такого обрыва дуга Должна возбуждаться
снова. Таким образом, при сварке на переменном токе источник должен
обладать специфическим свойством — обеспечивать многократное повторное
зажигание дуги.

Общее устройство трансформатора

Однофазный сварочный трансформатор (рис. 3.9,а) обычно имеет стержневой
магнитопровод 3, цилиндрические первичную 1 и вторичную 2 обмотки,
каждая из которых состоит из двух одинаковых катушек. Электрическая
энергия сети подается на первичную обмотку и преобразуется в ней в
энергию магнитного потока, которая по магнитопроводу передается

вторичной обмотке, где снова преобразуется в электрическую и подается на
сварочную дугу. Число витков вторичной обмотки меньше, чем у первичной,
следовательно, трансформатор понижает сетевое напряжение до необходимого
при сварке. Вторичные катушки концентрически надеты на первичные,
поэтому почти весь поток, создаваемый первичной обмоткой, сцепляется и с
вторичной. Поток рассеяния, создаваемый одной обмоткой, но не
сцепляющийся с другой, очень мал. Поэтому такая конструкция и называется
трансформатором с нормальным рассеянием.

У обеих обмоток две катушки можно соединить как последовательно, так и
параллельно. Например, во вторичной обмотке для последовательного
соединения (рис. 3.9,б) к концу первой катушки К2.1 подключают начало
второй катушки Н2.2 (показано жирной точкой), так что ЭДС обеих катушек
совпадают по направлению и поэтому складываются. Для параллельного
соединения (рис. 3.9,в) начала обеих катушек, например, для вторичной

обмотки Н2.1 и Н2.2, объединяются в одну точку, а концы, в этом случае
К2.1 и К2.2 — в другую. При этом ЭДС обеих катушек направлены в одну
сторону, а складываются уже их токи. Возможны и другие сочетания
соединения катушек обеих обмоток, но во всех случаях направления ЭДС
двух соединяемых катушек должны совпадать.

Рис. 3.9. Трансформатор с нормальным рассеянием: а — конструктивная
схема, б — последовательное соединение катушек, в — параллельное
соединение катушек

Источник: В.С. Милютин, М.П. Шалимов, С.М. Шанчуров. Источники питания
для сварки. Москва, 2007

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

09 Окт 2011

Сварочные аппараты, Реферат заказан в СТУДЕНТ ЦЕНТР



Тема: « Сварочные аппараты.»

Содержание.

Введение

1. Виды сварки. Виды сварочных аппаратов.

1.1 Трансформаторы сварочные.

1.2 Выпрямители сварочные.

1.3 Инверторные сварочные аппараты.

2 Устройство трансформатора.

3. Расчет электросварочного трансформатора.

Заключение.

Введение.

В настоящее время не существует такой промышленной отрасли, в которой не применялась бы сварка. Особенно широко сварочные работы применяются в строительстве. Существует множество моделей сварочных аппаратов и каждый из них предназначен для определённого вида сварки металла, но в основе любой конструкции сварочного устройства лежит принцип преобразования характеристик ЭДС с помощью трансформатора.

Актуальность данной работы заключается в том, что изучение электро-технического устройства сварочного трансформатора позволяет закрепить практически полученные теоретические знания.

Целю данной работы, является изучение устройства строительного электрооборудования.

Задачей данной работы является изучение электротехнического устройства сварочного трансформатора.

Объектом работы является строительное электрооборудование.

Предметом работы является сварочный трансформатор.

Метод данной работы – изучение учебной литературы.

1. Виды сварки. Виды сварочных аппаратов.

В настоящее время существует большое количество видов и типов сварки, вот только некоторые из них:
— ручная электродуговая с
— аргонодуговая сварка
— полуавтоматическая сварка
— плазменная сварка
— точечная сварка
— газовая сварка
— контактная сварка (сопротивлением)
— электронно-лучевая сварка
— лазерная сварка
— термическая сварка варка

Каждому виду соответствует своё специальное оборудование. Но в данной работе нас интересуют устройства, производящие сварку с помощью электрического тока. Электродуговой сварочный аппарат, как правило, представляет собой источник питания постоянного или переменного тока, сварочная цепь которого гальванически развязана от сети электропитания, выполняющий функцию дуговой сварки плавлением, контактной сварки, сварки давлением. Он может представлять собой простой трансформатор, а так же сложный высокотехнологический агрегат В течение последних 100 лет для того, чтобы получить источник питания для сварки, использовалось большинство из доступных электрических и электронных технологий: от обыкновенного трансформатора до инверторов, обеспечивающих резонанс на частоте переключения более 100 кГц, от селеновых диодов до 32-разрядных микропроцессоров.
На данный момент существует три основных вида сварочных аппаратов для дуговой сварки:
— трансформаторы (наиболее просты по устройству и эксплуатации) — выпрямители (более высокого уровня по сравнению с трансформаторами)
— инвертор ( достижение в разработке сварочных аппаратов, уменьшение веса и энергозатрат).


1.1 Трансформаторы сварочные (источники питания переменным током).

Это специальные виды однофазных и трехфазных трансформаторов, а также электромашинные генераторы повышенной частоты (400—500 Гц). Существуют два основных принципа построения сварочных трансформаторов: с нормальным магнитным рассеянием и дополнительным индуктивным сопротивлением — дросселем и с искусственно увеличенным магнитным рассеянием.
Трансформаторы первой группы бывают двух основных типов:

а) в двухкорпусном исполнении с отдельным дросселем а между обмотками трансформатора и дросселя имеется только электрическая связь, а величина сварочного тока изменяется путем изменения воздушного зазора в магпитопроводе дросселя.

б) в однокорпусном исполнении между обмотками трансформатора и дросселя существует как электрическая, так и магнитная связь; трансформаторы этого типа экономичнее и удобнее в эксплуатации.
В трансформаторах второй группы (в однокорпусном исполнении) необходимые внешние характеристики создаются за счет изменения реактивного сопротивления трансформатора. Это достигается за счет принудительного изменения расстояния между первичной и вторичной обмотками за счет изменения величины рассеяния магнитосиловых линий при помощи магнитного подвижного шунта , вводимого в зазор между удаленными друг от друга обмотками.

1.2 Выпрямители сварочные однопостовые (источники питания постоянным током).

Этот сварочный аппарат состоит из трансформатора и блока вентилей. Иногда в комплект выпрямителя входит также дроссель, включенный в цепь постоянного тока для получения нормального переноса электродного металла в дуге. В основном применяют многофазные выпрямители. В выпрямителях с полого-падающей характеристикой используют трансформаторы с малым сопротивлением короткого замыкания. Для получения падающей характеристики необходимы трансформаторы с дросселями или с развитым магнитным рассеянием, аналогичные ранее описанным. В современных выпрямителях применяют преимущественно кремниевые вентили, а в ряде случаев селеновые. Селеновые выпрямители обладают большой перегрузочной способностью и необходимы для сварочных аппаратов с падающей или жесткой характеристиками.
Кремниевые выпрямители применяют главным образом в источниках с падающими характеристиками. Они отличаются малым размером и, как следствие, очень напряженным тепловым режимом работы.

1.3 Инверторные сварочные аппараты.

Это последнее слово техники в сварочном производстве. Инвертор является блоком питания и генератором сварочного тока, и имеет габариты в 10 раз меньше габаритов выпрямителей и трансформаторов с теми же характеристиками, а главное инверторный аппарат имеет КПД около 90%.. Основным принципом работы сварочного аппарата инвертора является многократное поэтапное преобразование электрической энергии. Можно выделить основные этапы преобразования тока в сварочном инверторе:
• выпрямление переменного сетевого напряжения частотой 50 Гц в первичном выпрямителе, собранном из силовых диодов по мостовой схеме;
• преобразование полученного выпрямленного напряжения с повышенными пульсациями в переменное напряжение высокой частоты с помощью инвертирующего преобразователя;
• понижение переменного напряжения высокой частоты импульсным высокочастотным трансформатором до значения, соответствующего напряжению сварки, с формированием необходимого вида вольтамперной характеристики;
• преобразование вторичным выпрямителем переменного напряжения высокой частоты, имеющего величину сварочного напряжения, в постоянное напряжение со сглаживанием пульсаций тока.

2 Устройство трансформатора.

. Трансформатор — устройство, которое позволяет как повышать, так и понижать напряжение.

Впервые трансформаторы были использованы в 1878 г. русским ученым П. Н.Яблочковым для питания изобре­тенных им «электрических свечей» — нового в то время источника света. Идея П. Н. Яблочкова была развита сотрудником Москов­ского университета И. Ф. Усагиным, сконструировавшим усовершенствованные трансформаторы.

Трансформатор состоит из замкнутого железного сердечника, который изготовляют в основном из тонких пластин специальной стали. Это сделано для того, чтобы не терять энергии при преобразовании напряжения. В листовом материале вихревые токи будут играть меньшую роль, чем в сплошном.

На него надеты две (иногда и более) катушки с проволочны­ми обмотками . Одна из обмоток, называемая первич­ной, подключается к источнику переменного напряжения. Вторая обмотка, к которой присоединяют «нагрузку», т. е. приборы и устройства, потребляющие электроэнергию, называется вторич­ной.

Действие трансформатора основано на явлении электромаг­нитной индукции. При прохождении переменного тока по первич­ной обмотке в железном сердечнике появляется переменный маг­нитный поток, который возбуждает э.д.с. индукции в каждой обмотке. Причем мгновенное значение э.д.с. индукции е в любом витке первичной или вторичной обмотки согласно закону Фарадея определяется формулой

е = — ? Ф/ ? t.

Если Ф = Ф0 соs?t, то

е = ? Ф0 sin?t, или

е = E0 sin?t ,

где E0= ? Ф0 — амплитуда э.д.с. в одном витке.

В первичной обмотке, имеющей п1 витков, полная э.д.с. индук­ции e1 равна п1е.

Во вторичной обмотке полная э.д.с. е2 равна п2

е, где п2 — чис­ло витков этой обмотки.

Отсюда следует, что

e1/ е2 = п1/ п2. (1)

Сумма напряжения u1, приложенного к первичной обмотке, и

э.д.с. e1 должна равняться падению напряжения в первичной

обмотке:

u1 + e1 = i1 R1, где

R1 — активное сопротивление обмотки, а i1

сила тока в ней. Данное уравнение непосредственно вытекает из общего

урав­нения. Обычно активное сопротивле­ние обмотки мало и членом i1

R1 можно пре­небречь. Поэтому

u1 ? — e1. (2)

При разомкнутой вторичной обмотке трансформатора ток в ней не течет, и имеет

место соотношение

u2 ? — e2. (3)

Так как мгновенные значения э.д.с. e1 и e2

изменяются синфазно, то их отношение в формуле (1) можно заменить отношением

дей­ствующих значений E1 и E2 этих э.д.с. или,

учитывая равенства (2) и (3), отношением действующих значений напряжений U

1 и U2.

U1/U2 = E1/E2 = n1/ n2= k. (4)

Величина k называется коэффициентом трансформации. Ес­ли k>1,

то трансформатор является понижающим, при k повышающим.

При замыкании цепи вторичной обмотки в ней течет ток. Тогда соотношение u

2 ? — e2 уже не выполняется точно, и соответ­ственно

связь между U1 и U2 становится более

сложной, чем в уравнении (4).

Согласно закону сохранения энергии мощность в первичной цепи должна равняться

мощности во вторичной цепи:

U1I1 = U2I2, (5)

где I1 и I2— действующие значения силы в первичной и вто­ричной обмотках.

Отсюда следует, что

U1/U2 = I1/I2 . (6)

Это означает, что, повышая с помощью трансформатора на­пряжение в несколько раз, мы во столько же раз уменьшаем си­лу тока (и наоборот).

Вследствие неизбежных потерь энергии на выделение тепла в обмотках и железном сердечнике уравнения (5) и (6) вы­полняются приближенно. Однако в современных мощных транс­форматорах суммарные потери не превышают 2—3%.

Электромагнитной мощностью трансформатора называется мощность, передаваемая из первичной обмотки во вторичную электромагнитным путем. Она равна произведению э.д.с. этой обмотки на величину тока нагрузки, т.е.

P = E2I2

Полезной, или отдаваемой, мощностью трансформатора называется произведение эффективного напряжения на зажимах вторичной обмотки на величину ее нагрузочного тока

P2 = U2I2

Расчетной мощностью трансформатора называется произведение эффективного тока, протекающего по обмотке, на величину напряжения на ее зажимах. Эта мощность характеризует собой габаритные размеры обмотки, т.к. число витков обмотки определяется напряжением на ее зажимах, а сечение провода — эффективным током. Расчетная мощность первичной обмотки равна произведению напряжения на ее зажимах и тока, потребляемого трансформатором из сети, т.е.

P1 = U1I1

Типовой, или габаритной, мощностью называется мощность, определяющая размеры всего трансформатора. Ее величину определяют по формуле

Pтип = (P1+P2)/2

где P1 и P2 — расчетные мощности обмоток трансформатора. В процессе работы трансформатора в его магнитопроводе и в его обмотках затрачивается некоторая часть подводимой к нему энергии и поэтому мощность, потребляемая трансформатором из сети, всегда больше мощности, отдаваемой нагрузке. Конструктивные характеристики определяются весом, габаритами, формой, приспособленностью к совместному размещению с другими элементами конструкции радиоэлектронного блока или аппарата, а также приспособленностью к экономически целесообразному процессу изготовления. Эксплуатационными характеристиками трансформатора являются долговечность и надежность. Вольтамперная характеристика. Важнейшая характеристика любого источника тока — ВАХ — у него определена конструктивно и не может быть изменена в процессе эксплуатации. Отсюда посредственные динамические качества. Такой аппарат имеет большой вес и крупные габариты, но зато надежен и практически «не убиваем». Если он оборудован выпрямителем, то часто допускает работу на токе двух родов. На современных моделях часто используют тиристорное управление выходными параметрами. Это позволяет снизить массу и габариты, уменьшить «инертность», реализовать некоторые полезные функции и улучшить динамические характеристики. У таких аппаратов возможны коррекция ВАХ и работа с очень маленькими токами (до 2 А). Практически все такие источники имеют выход только по постоянному току. При проектировании источников питания для сварочных аппаратов необходимо учитывать особенности ВАХ последних. Так, при индуктивной нагрузке (сварочный трансформатор), внешняя характеристика синхронного генератора имеет резко падающий характер, причем с уменьшением cos падение напряжения усиливается (рис.2, X>0). При активно-емкостной нагрузке (сварочный инвертор) cos опережающий и с ростом потребляемого тока напряжение возрастает тем сильнее, чем меньше cos (рис 2, X

Процесс электродуговой сварки (без подачи инертного или каталитического газа) заключается в создании условий для образования электрической дуги при напряжении 50…80 В между электродом и свариваемыми деталями и дальнейшим поддержанием дуги при напряжении 18…25 В для расплавления материала деталей и электрода. Источник напряжения сварочного аппарата должен обладать хорошими динамическими характеристиками. Рабочее напряжение на дуге должно быстро устанавливаться и изменяться в зависимости от длины дуги, обеспечивая ее устойчивое горение. Для постоянного тока достаточно напряжение зажигания 30 — 40 В, в то время как для переменного необходимо напряжение 40 — 60 В. Время восстановления рабочего напряжения при коротком замыкании от 0 до 30 В не должно превышать 50 мс. Ток К.З. (короткого замыкания) не должен превышать рабочий более, чем на 25 — 100%.Для этого необходим источник тока с так называемой «падающей» вольтамперной характеристикой.. При ручной дуговой сварке внешняя характеристика, источника тока должна быть падающей, т.е. напряжение должно уменьшаться с увеличением тока.

При крутой динамической характеристике источника питания динамические токи КЗ значительно меньше (они близки к статическим токам КЗ) и при удлинившейся дуге образуется стабильная рабочая точка.

В аппаратах переменного тока, работающих от однофазной сети, дуга должна возникать при каждом полупериоде питающего напряжения, что делает более жесткими требования к аппарату и материалу электрода, чем при сварке постоянным током или трехфазным.

3. Расчет электросварочного трансформатора.

Сначала находят требуемую мощность. Основным критерием здесь служит максимальный диаметр электрода, определяющий примерное действующее значение сварочного тока. Так, для электрода диаметром 1,5 мм сварочный ток должен быть в пределах 25…40 А, для 2 мм — 60…70 А, для 3 — 100…140, для 4 — 160…200. Мощность трансформатора в ваттах равна Ртр=25*Icв, где Icв- сварочный ток в амперах.

Далее определяют сечение магнитопровода в см.кв.: S>0,015*Р (где Р — в ваттах). Для магнитопроводов отличных от тороидального следует увеличить сечение в 1,3…1,5 раза. Затем вычисляют диаметр в мм. провода первичной обмотки: di >= 1,13 . Диаметр в мм провода вторичной обмотки вычисляют по формуле: dii>=1,13 , где i — плотность тока в А/мм2. При токе I, меньшем 100 А, принимают i равной 10 А/мм2; при токе менее 150 А — 8 А/мм2, при токе менее 200 А — 6 А/мм2. Если используют некруглый провод, его сечение должно быть равным сечению круглого. В расчете принято, что среднее суммарное время горения дуги не превышает 20 % от среднего суммарного времени пауз между периодами горения дуги.

Теперь обычным порядком рассчитывают условия заполнения обмотками окна магнитопровода. Соотношения здесь не даны; напомним лишь о необходимости внимательно отнестись к расчету, не забыть учесть толщину слоев изоляции.

В качестве примера можно рассмотреть следующий вариант сварочного трансформатора.. Первичная обмотка сконструирована так, чтобы возможно было варьировать число витков, включенных в сеть. Намоточные характеристики трансформатора представлены в таблице.

Таблица 1. Намоточные характеристики трансформатора.

Сетевой транс-форматор аппарата

Обмотка

Число витков

Провод, диаметр, мм (сечение, мм2)

Примечания

Меньшей мощности

1

40

ПЭВ-2 1,5

2 отвода: от 10-го и 220-го витка

11

240

МГШВ (0,35)

Пригоден любой провод сечением от 0,2 до 0,75 мм ‘с изоляцией, допускающей работу при температуре не менее +80 °

III IV-V11

20 по 5

ПВЗ (10) ПВЗ (10)

Допустимо использование провода ПВЗ сечением 6 мм2 при намотке в «два провода

Сетевой транс-форматор аппарата

Обмотка

Число витков

Провод, диаметр, мм (сечение, мм2)

Примечания

Большей мощности

1

185

ПЭВ-2 1,8

3 отвода: от 20-го, 30-го и 135-го витка

11

40

МГШВ (0,35)

Пригоден любой провод сечением от 0,2 до 0,75 мм 2 с изоляцией, допускающей работу при температуре не менее +80 °С

III IV-IX

9 по 4

(10х3) (10х3)

Допустимо использование любого провода указанного сечения с изоляцией, имеющей теплостойкость не ниже +80 °С

Таким образом, сетевое напряжение 220 В у первого из трансформаторов (рис. 7) может быть подведено к 210, 220, 230 или к 240 виткам первичной обмотки, а у второго — к 115, 135, 155, 165 или к 185 виткам. Это позволяет в довольно широких пределах изменять коэффициент трансформации и вместе с коммутацией сильноточных обмоток III-VII (III- IX) подбирать оптимальный режим сварки. Для дуговой сварки сильноточные обмотки соединяют последовательно, а для контактной — параллельно.

Библиография.

1. Каретников К. А. Расчет трансформаторов и дросселей. М..:, 1973. — 272с.

2. Белопольский И. И., Пикалова Л. Г. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. — 272с.

3. Простаков В. Г. Открытия, изобретения. 1987.N22

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://academout.ru/

Заключение.

В данной работе рассмотрены основные типы сварочных аппаратов. Выяснено, что существует три основных вида сварочных аппаратов для дуговой сварки:

— трансформаторы

-выпрямители

-инверторы

Рассмотрены их основные конструктивные особенности.
Также выяснено, что в основе конструкции сварочного устройства заключен трансформатор, устройство, которое позволяет как повышать, так и понижать напряжение. Действие трансформатора основано на явлении электромаг­нитной индукции. Рассмотрены основные характеристики физических процессов, протекающих при прохождении ЭДС через первичную и вторичную обмотки сварочного трансформатора.

Также в работе рассмотрены основные технические характеристики

8

Установки дуговой электрической сварки, Реферат

метки: Сварочный, Сварка, Электрод, Дуговой, Строение, Источник, Свойство, Плавиться

Электросварочная установка — комплекс функционально связанных между собой элементов соответствующего электросварочного и общего назначения электротехнического, а также механического и другого оборудования, средств автоматики и КИП, обеспечивающих осуществление необходимого технологического процесса. (ПУЭ, пункт 7.6.3)

С точки зрения энергетики нас будут интересовать: этапы технологического процесса; источники сварочного тока, их виды, критерии их выбора; возможные пути энергосбережения.

Этим пунктам в реферате уделено особое внимание.

История развития применения электроэнергии в технологии рассматриваемого производства.

В этом разделе внимание будет заострено на истории развития источников сварочного тока.

В 1802 году в Санкт-Петербурге В.В. Петров открыл и описал явление электрической дуги. Производя опыты с электродами из различных металлов, В.В. Петров получает то же яркое пламя, «от которого сии металлы иногда мгновенно расплавляются, сгорают также с пламенем какого-нибудь цвета и превращаются в оксид», а «когда тонкая железная проволока… сообщенная с одним полюсом огромной батареи, будет употреблена для опыта… и поднесена к углю…, то которого… конец проволоки, почти во мгновение ока, краснеет, скоро расплавляется и начинает гореть с пламенем и разбрызгиванием весьма многих искр по различным направлениям». В этом сообщении академика В.В. Петрова о произведенном впервые расплавлении металлов электрической дугой присутствует не только первое указание на возможность такого расплавления, но и описывается в явление дуги, которое мы наблюдаем при сварке металлов.

У Петрова «Вольтов столб» состоял из 4 200 медных и цинковых кружочков, проложенных бумагой, смоченной водным раствором нашатыря. Общая длина этого столба составляла 12 метров. Выполнен этот столб был не так, как было принято, располагался в лежачем положении в нескольких ящиках из красного дерева, соединенных между собой проводом. Он и позволил изобретателю зажечь электрическую дугу на 5 лет раньше, чем Дэви Гемфри, использовавший в своих опытах столб из 2 000 «кружочков».

Рис. 1. Схема опытов В.В. Петрова

Работы Петрова по расплавлению металлов продолжил Н.Н. Бенардос. В 1882 г. он предложил способ дуговой электрической сварки, а через 2 года получил патент на это изобретение.

Н.Н. Бенардос соединил один полюс мощной электрической батареи (электрическая батарея представляла собой аккумуляторы и заряжающую их динамо-машину) с угольным электродом, а другой — со свариваемыми металлическими деталями.

40 стр., 19894 слов

Технология сварки металлов

… ударной вязкости при незначительном снижении пластичности. 2. Технология сварки металлов сталь электродуговой сварка пайка Сварка — технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления … столба». Этот столб или батарея был самым мощным источником электрического тока того времени. В то время электротехника только начинала создаваться, и открытие Петровым …

Как только сварщик, держа электрод за ручку, подносил его к металлу, вспыхивала яркая дуга. В ее пламя помещался конец металлического стержня, названный присадочным металлом. Жар дуги начинал расплавлять этот стержень и края свариваемых листов. Металлические детали соединялись при помощи шва, который представлял собой ровную полоску наплава. Способ Бенардоса получил широкую известность.

Рис. 2. Принципиальная схема сварки угольным электродом

Начали применять металлическую сварку на российских железных дорогах для ремонта рельсов и подвижного состава. Через 5 лет после того, как Н.Н. Бенардос запатентовал свое изобретение, Н.Г. Славянов, горный инженер, также получил патент на электросварку.

При наблюдении за действием электросварки, Славяновым было отмечено, что одной из причин снижения прочности сварного шва является излишнее количество углерода, попадавшего в шов при сгорании угольного электрода. В 1888 г. Н.Г. Славяновым был применен собственный способ дуговой электросварки металлов. В чем же заключалось отличие данного метода? Все просто: угольный электрод был заменен металлическим. В процессе сварки расплавленный металл стекал с электрода на поверхность свариваемой детали, что делало шов прочнее, а работу сварщика — проще.

Эффективность нового способа сварки была продемонстрирована лично Н.Г. Славяновым на выставке, организованной Русским техническим обществом в Петербурге. Сварочный аппарат Славянова и аппарат Бенардоса экспонировались на противоположных стендах, что давало посетителям возможность сравнить принципы их устройства.

Славянов предложил новаторскую по тем временам идею — исключить из сварочной цепи аккумуляторную батарею. На Пермских пушечных заводах под руководством Славянова были построены две мощные динамо-машины постоянного тока с приводом от паровых двигателей на номинальный ток 300 и 1 000 Ампер. Непрерывное расплавление электрода препятствовало образованию металлических включений и окислов, ухудшавших качество сварки.

Рис. 3. Схема поста для наплавки зубьев шестерен по проекту Н.Г. Славянова:

1 – сварочный генератор; 2 – свариваемый предмет; 3 – электрод; 4 – полуавтомат

В 1905 году австрийский профессор Розенберг разработал специальный сварочный генератор поперечного поля, у которого с ростом сварочного тока изменялось напряжение на дуге. В том же 1905 году академик В. Ф. Миткевич предложил применять для сварки металлов переменный ток , в том числе и трехфазный. В 1907 году первый генератор с регулируемым напряжением был выпущен на заводе Lincoln Electric. В том же году фирма С-С Electric сделала сварочный мотор-генератор, разработанный инженером-электриком Артуром де Эспесом. В 1927 году В. П. Никитину был выдан патент на первый в мире комбинированный однокорпусной трансформатор-регулятор для дуговой сварки марки СТН. [3]

Появление в 50-е годы полупроводниковых селеновых диодов позволило внедрить выпрямители в процесс сварки. Выпрямители состояли из трансформатора и выпрямительного диодного блока. Эти аппараты отличались от предшествующих генераторов постоянного тока и преобразователей меньшим весом, отсутствием движущихся силовых элементов, низким уровнем шума и отсутствием вибраций.

Основные технологические этапы

Рис.4. Обоб­щенная схема технологического процесса изготовления сварных конструкций с указанием его основных этапов.

Заготовительные работы.

Имеет смысл разделить заготовительные работы на два основных этапа: раскрой — разрезание полуфабриката, тем самым получение заготовок; формообразование деталей из полученных заго­товок. Иногда, если в том есть необходимость, вводится предварительная очи­стка и правка полуфабриката. Раскрой полуфабриката по трудоемкости составляет порядка 10 % всего объема заготовительных ра­бот, а формообразование — 90%, при этом более половины этого объема связано с формированием деталей из листа.

Подготовка деталей перед сборкой и сваркой., Сборка и сварка.

Сборка представляет собой совокупность операций по установлению деталей в положение, предусмотренное черте­жом, для проведения последующей сварки. Основная цель разра­ботки технологического процесса сборки — определе­ние наиболее выгодной последовательности и способа сварки от­дельных деталей.

В производстве сварных конструкций находят применение сле­дующие схемы сборки и сварки (рис. 5):

  • последовательная сборка и сварка элементов;
  • полная сборка всей конструкции с последующей ее сваркой;

— параллельно-последовательная сборка и сварка.

Рис.5. Схемы сборки и сварки сварных конструкций:

а – последовательная; б – полная; в – параллельно-последовательная

Технология ручной дуговой сварки

Сущность способа и оборудование

С помощью ручной дуговой сварки выполняется большой объем сварочных работ при производстве сварных конструкций. Наиболь­шее применение находит ручная дуговая сварка покрытыми элек­тродами. Схема процесса ручной дуговой сварки металлическим покрытым электродом показана на рис. 6.

Рис. 6. Схема процесса ручной дуговой сварки покрытым электродом: 1 – твёрдый шлак; 2 – шов; 3 – жидкий шлак; 4 – газовая защита; 5 – капли жидкого металла; 6 – стержень; 7 – электродное покрытие; 8 – дуга; 9 – сварочная ванна; 10 – деталь.

Дуга 8 горит между стержнем 6 и основным металлом детали 10. Под действием теп­лоты дуги электрод и основной металл расплавляются, образуя сварочную ванну 9. Капли жидкого металла 5 с электродного стерж­ня переносятся в ванну через дуговой промежуток. Вместе с ме­таллическим стержнем плавится и электродное покрытие 7, обра­зуя газовую защиту 4 и жидкую шлаковую пленку 3 на поверхно­сти расплавленного металла. В связи с тем, что большая часть теп­лоты выделяется на торце металлического стержня электрода, на его конце образуется коническая втулка из покрытия, способ­ствующая направленному движению газового потока. Это улучша­ет защиту сварочной ванны. По мере движения дуги сварочная ванна охлаждается и затвердевает, образуя сварной шов 2. Жид­кий шлак также затвердевает и образует на поверхности шва твер­дый шлак 1, удаляемый после сварки. При этом способе осуще­ствляется газошлаковая защита расплавленного металла от взаи­модействия с воздухом. Кроме того, шлаки позволяют проводить необходимую металлургическую обработку металла в ванне. Для выполнения функции защиты и обработки расплавленного ме­талла покрытия электродов при расплавлении должны образовы­вать шлаки и газы с определенными физико-химическими свойствами, поэтому для обеспечения заданных состава и свойств шва при выполнении соединений на разных металлах для сварки при­меняют электроды с определенным типом покрытий, к которым предъявляют ряд специальных требований.

При сварке покрытыми электродами перемещение электрода вдоль линии сварки и подачу электрода в зону дуги по мере его плавления осуществляют вручную. При этом возникают частые изменения длины дуги, что отражается на постоянстве основ­ных параметров режима сварки: напряжения дуги и силы сва­рочного тока. С целью поддержания более стабильного теплового режима в ванне при ручной дуговой сварке применяют источни­ки питания с крутопадающими вольт-амперными характеристи­ками. Схема питания дуги при ручной дуговой сварке показана на рис. 7.

Рис. 7. Схема питания дуги при ручной дуговой сварке покрытым электродом: а – электрическая цепь; б – схема поста сварки; 1 – деталь; 2 – электрододержатель; 3 – источник тока; А – амперметр; V – вольтметр.

С помощью дуговой сварки покрытыми электродами изготов­ляют конструкции из металлов с толщиной соединяемых элементов более 2 мм при небольшой протяженности швов, располо­женных в труднодоступных местах и различных пространственных положениях.

Основными преимуществами способа являются универсальность и простота оборудования. Недостаток — невысокая производитель­ность и применение ручного труда. Невысокая производительность обусловлена малыми допустимыми значениями плотности тока. Для увеличения производительности используют сварку погружен­ной дугой, пучком электродов или применяют электроды с же­лезным порошком в покрытии.

При сварке неплавящимся (обычно вольфрамовым) электро­дом в защитном газе применяют сварочные горелки (рис. 8).

Рис. 8. Горелка для ручной дуговой сварки в защитном газе: 1 – сопло; 2 – наконечник; 3 – ручка; 4 – токоподвод; 5 – газоподвод.

Оборудование сварочных постов

сварочным постом.

Рис. 9. Планировка сварочной кабины: 1 – источник питания дуги; 2 – заземление; 3 – пускатель источника питания; 4 и 5 – прямой и обратный токоподводящие провода; 6 – стол; 7 – вентиляция; 8 – коврик; 9 – электроды; 10 – щиток; 11 – электрододержатель; 12 – стул; 13 – ящик для отходов

Характерные электроприёмники производства

Характеристики источников питания дуги и требования к ним

Для создания устойчивого дугового разряда между электродом и свариваемым изделием к ним необходимо подвести напряжение от специального источника питания электрическим током. Такой источник должен обеспечивать легкое и надежное возбуждение дуги, устойчивое ее горение в установившемся режиме сварки, регулирование мощности (силы тока).

Одной из характеристик источников тока является внешняя вольт-амперная характерис­тика, представляющая собой зависимость напряжения на выход­ных зажимах источника от силы тока нагрузки и выражаемая гра­фически.

Внешние вольт-амперные характеристики источников питания сварочной дуги (рис. 10.1) могут быть падающими (напряжение уменьшается с увеличением сварочного тока), жесткими (умень­шения напряжения с увеличением силы тока не происходит), воз­растающими (при увеличении силы тока напряжение возрастает).

Наиболее часто используют источники с характеристиками пер­вого типа. Между статической вольт-амперной характеристикой дуги и внешней характеристикой источника питания должно быть определенное соответствие.

Рис. 10. 1. Внешние вольт-амперные характеристики источников питания дуги:

1 – крутопадающая; 2 – пологопадающая; 3 – жесткая; 4 – возрастающая.

При стабильном горении дуги требуется выполнение условий

Где

— напряжение дуги и источника соответственно; — ток дуги и источника соответственно.

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/svarochnaya-duga/

При совмещении вольт-амперных характеристик источника тока 2 и дуги 1 (рис. 10.2) такое условие может выполняться в двух точках А и В. Однако устойчивый процесс существования дуги будет лишь в точке А

Рис. 10.2. Совмещение вольт-амперных характеристик дуги 1 и источника тока 2:, А и В – точки стабильного горения дуги.

перемежающемся режиме

Такой режим работы характерен для источников при ручной дуговой сварке, а также для автоматической и механизированной сварки на постоянном токе. Для ручной сварки в большинстве случаев источники имеют номинальную продолжительность на­грузки, равную 20; 35 и 60 %.

повторно-кратковременном

продолжительном режиме

Сварочные трансформаторы, Общие сведения., Основные типы сварочных трансформаторов.

Рис. 10.3. Схемы трансформаторов с увеличенным магнитным рассеянием: а – с раздвижными обмотками; б – с подвижным шунтом; в – с управляемым шунтом; 1 – магнитопровод; 2 – первичная обмотка; 3 – вторичная обмотка; 4 – шунт; lmax – максимально возможное расстояние между обмотками; b – зазор в шунте; In – постоянный ток управления шунтом

В настоящее время трансфор­маторы с увеличенным магнитным рассеянием распространены более широко.

Трансформаторы с раздвижными обмотками

Рис 10.4. Устройство и внешние характеристики трансформатора ТД-500У2:

а – конструкция; б внешние характеристики; 1- корпус; 2 – магнитопровод; 3 – ручка винта; 4 – ходовой винт; 5 – ходовая гайка; 6,7 – обмотки; большим токам соответствует сплошная линия, малым – прерывистая.

Конструктивные особенности трансформаторов этой группы показаны на примере трансформатора ТД-500У2 (рис. 10.4, а), предназначенного для ручной и механизированной дуговой сварки, резки и наплавки металлов. Трансформатор представляет собой передвижной источ­ник питания дуги, выполненный в однокорпусном исполнении с естественным охлаждением. Внутри корпуса 1 расположены магнитопровод 2, первичная 6 и вторичная 7 обмотки, переключа­тель ступеней тока и токоуказательный механизм. Каждая из об­моток имеет по две катушки. Перемещение подвижной вторичной обмотки производится с помощью ходового винта 4. Вращая хо­довой винт, изменяют расстояние между обмотками.

Сварочный ток регулируется изменением индуктивного сопро­тивления. В трансформаторе предусмотрены две ступени регули­рования сварочного тока. Ступени переключаются специальным переключателем. На каждой из ступеней плавное регулирование силы тока осуществляется изменением расстояния между обмот­ками. При сближении катушек уменьшается индуктивное сопро­тивление, что приводит к увеличению сварочного тока, при их раздвижении сварочный ток уменьшается. Вследствие повышен­ной индуктивности рассеяния трансформатор обладает падающи­ми вольт-амперными характеристиками (рис. 10.4, б).

Трансформаторы с подвижным магнитным шунтом, Трансформаторы с управляемым магнитным шунтом, Выбор трансформаторов для разных способов сварки., Сварочные выпрямители, Общие сведения.

Рис. 11. Схема выпрямления однофазного переменного тока: а – схема включения; б – ток внешней цепи; в – выпрямленный ток; U – напряжение источника тока; UZ – выпрямитель; I – ток источника; t – время.

На рис. 11. показана схема выпрямления однофазного пере­менного тока. Она состоит из силового однофазного тока транс­форматора и четырех диодов, включенных по мостовой схеме. При таком варианте получают непрерывный выпрямленный пульси­рующий ток с падением его до нуля после каждого полупериода.

В сварочных выпрямителях силовой трансформатор применяют, как правило, трехфазный, что обеспечивает равномерную на­грузку трехфазной сети, а также позволяет получать меньшие пульсации выпрямленного тока. В этом случае диоды соединяют по трехфазной мостовой схеме двухполупериодного выпрямителя (рис. 12), представляющей собой мост из шести плеч.

Рис. 12. Выпрямление трехфазного переменного тока: а – схема включения; б – трехфазный ток; в, г – выпрямленные токи; 1 – 3 – фазы трансформатора; Т – трансформатор; UZ – выпрямитель; I1 – I3 – фазовые токи.

В каждом плече моста установлены вентили. Диоды в плечах каждой фазы соединены последовательно. В трех плечах соединены между собой все катоды, составляющие катодную группу выпрямителя, в ос­тальных трех — все аноды, образующие анодную группу. Такая схема обеспечивает выпрямление обоих полупериодов перемен­ного трехфазного тока во всех трех фазах. Применение трехфазной мостовой схемы позволяет свести пульсации выпрямленного тока до минимума.

Сварочные выпрямители для ручной и механизированной дуго­вой сварки.

Подробно рассмотрим выпрямитель типа ВД.

Рис. 13. Сварочный выпрямитель ВД – 306У3:

а – устройство; б – внешние характеристики; 1 – вентилятор; 2 – трансформатор; 3 – выпрямительный блок; жирной линией показана ВАХ для больших токов; пунктирной – для малых.

Сварочный выпрямитель ВД-306УЗ, Выбор выпрямителей для разных способов сварки., Сварочные электромашинные генераторы и преобразователи

Источниками постоянного тока для сварки наряду с выпрями­телями являются сварочные генераторы, преобразующие механи­ческую энергию в электрическую. Принцип действия электричес­кого генератора основан на явлении электромагнитной индукции. Электромагнитной индукцией называют явление возникновения ЭДС в проводнике при перемещении его в магнитном поле, пере­секающем этот проводник. Значение возникающей ЭДС зависит от скорости движения проводника, величины магнитного потока и длины проводника (число витков катушки).

Сварочные генера­торы постоянного тока относятся к электрическим машинам спе­циального назначения. В настоящее время промышленность вы­пускает генераторы с коллекторным и вентильным способами выпрямления тока.

Сварочный генератор коллекторного типа состоит из статора с магнитными полюсами и якоря с обмоткой и коллектором. При работе генератора якорь вращается в магнитном поле, создавае­мом полюсами статора. Обмотка якоря пересекает магнитные си­ловые линии полюсов генератора, и в ее витках возникает пере­менный ток, который с помощью коллектора преобразуется в постоянный. К коллектору прижаты угольные щетки, через кото­рые постоянный ток снимается с коллектора и подводится к вы­ходным зажимам. К этим зажимам присоединяют сварочные про­вода, идущие к электроду и изделию.

Сварочные генераторы выполняют по различным электричес­ким схемам. Они могут быть с падающей внешней характеристи­кой (генераторы ГСО в преобразователях типа ПСО-300, ПСО-500 и др.), с жесткой или пологопадающей характеристикой (ге­нераторы ГСГ в преобразователях типа ПСГ-500) и универсаль­ные (преобразователи ПСУ-300, ПСУ-500).

сварочным преобразователем

сварочным агрегатом.

Агрегаты используют в основном для ручной сварки и резки в монтажных и полевых условиях, где отсутствуют электрические сети. В этих условиях рациональным является использование бес­коллекторных сварочных генераторов с вентильным способом выпрямления тока. Вентильные генераторы вырабатывают трех­фазный переменный ток частотой 200 или 400 Гц, который затем преобразуется в постоянный выпрямительным блоком из крем­ниевых диодов, а отсутствие коллектора упрощает конструкцию и повышает эксплуатационную надежность источника тока.

Многопостовые источники питания дуги

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/svarochnaya-duga/

При необходимости размещения значительного числа свароч­ных постов на ограниченной производственной площади целесо­образно применять более мощные источники питания. Такие ис­точники обеспечивают работу нескольких постов одновременно через общий шинопровод, подключенный к выходным зажимам источника. Такие источники называют многопостовыми источни­ками питания.

Основное требование, предъявляемое к многопостовым источ­никам питания дуги, — обеспечение устойчивой работы каждого подключенного к нему поста как в установившемся, так и в пере­ходных режимах независимо от воздействия других постов. Эта независимость постов обеспечивается неизменностью напряжения холостого хода вдоль шинопровода для каждого поста. Многопос­товое питание часто используют для ручной дуговой сварки по­крытыми электродами, автоматической сварки под флюсом и механизированной сварки в среде углекислого газа. При многопо­стовом питании каждый сварочный пост подключается к шинопроводу через отдельное постовое (балластное) сопротивление.

Рис. 14. Схема подключения сварочных постов к много постовому источнику:

  • СП n – сварочные посты;
  • ШП – шинопровод;
  • РБ – балластное сопротивление

Схема подключения показана на рис. 14. Многопостовой ис­точник В обслуживает п сварочных постов (СП1 —СПn ) через об­щий шинопровод ШП. Каждый сварочный пост подключен к шинопроводу через балластное сопротивление РБ.

Вспомогательные устройства для источников питания

Многие специализированные источники питания дуги для свар­ки на переменном и постоянном токе комплектуют устройства­ми, облегчающими зажигание дуги.

Осцилляторы,

Питание сварочной дуги токами высокой частоты и высокого напряжения параллельно с основным источником сварочного тока повышает устойчивость горения дуги и облегчает ее зажигание. Зажигание дуги обеспечивается даже без соприкосновения элект­рода с изделием, что особенно необходимо при сварке вольфра­мовым электродом в защитном газе. При подаче импульсов тока от осциллятора на промежуток между изделием и электродом про­исходит пробой промежутка. В нем появляются свободные элект­роны, создавая условия для горения дуги, питаемой от основного источника тока. Ток высокой частоты и напряжения безопасен для человека. С источником питания постоянного тока осциллято­ры применяют для первоначального возбуждения дуги, а пере­менного — как для первоначального возбуждения дуги, так и для его возобновления после смены полярности (после перехода си­нусоиды тока через ноль), т. е. для поддержания устойчивого горе­ния дуги. Осцилляторы в основном используют при сварке дутой малой мощности, при аргонодуговой сварке, при сварке тонко­листового металла, при пониженном напряжении холостого хода источника сварочного тока.

Стабилизаторы

Требования к надёжности электроснабжения предприятия [5]

7.6.11. Электроприемники основного оборудования и вспомогательных механизмов электросварочных установок в отношении обеспечения надежности электроснабжения, как правило, следует относить к электроприемникам III или II категории (см. гл. 1.2).

К III категории следует относить электроприемники всех передвижных и переносных электросварочных установок, стационарных электросварочных установок, перечисленных в 7.5.8, цехов и участков, а также других цехов и участков, если перерыв в электроснабжении используемого в них электросварочного оборудования не приводит к массовому недоотпуску продукции, простоям рабочих и механизмов.

2 категории электроснабжения

3 категории электроснабжения

Возможные пути энергосбережения

В промышленности наблюдается общая тенденция к модерни­зации и совершенствованию технологических процессов и при­меняемого оборудования. В сварочном производстве одним из перспективных направлений является создание энергосберегающего оборудования с использованием высокочастотных преобразовате­лей. Так, в последние годы расширяется применение источников питания инверторного типа. Основным элементом такого источ­ника является высокочастотный преобразователь тока — инвер­тор, преобразующий постоянный ток в переменный высокой ча­стоты. Преобразование тока производится с помощью коммута­ционных элементов тиристорного или транзисторного типа, ра­ботающих на частотах, достигающих десятков килогерц. У таких источников масса и габариты уменьшаются в несколько раз по сравнению с безинверторными. Они имеют коэффициент мощно­сти 0,95…0,98, малые потери, более высокие КПД и динамичес­кие свойства.

Заключение

В развитии экономики ведущую роль должно занимать машиностроение. Это возможно лишь при условии внедрения последних научных разработок, в том числе и в области сварки.

На производстве широко используются сварочные полуавтоматы и автоматы – они используют те же физические явления, но автоматизируют производство, повышая его экономическую эффективность.

Выводы о взаимодействии с сетью

Сварочное оборудование широко используется в промышленности. Это приводит к искажениям сетевого напряжения и тока, вызывает негативное влияние на питающую сеть. Сетевое напряжение и ток искажаются, что отрицательно сказывается на работе различной, чувствительной к высшим гармоникам напряжения питающей сети: компьютеры, различные электронные устройства. Неблагоприятное воздействие данных несинусоидальных режимов может вызвать поломку дорогостоящего оборудования, что, естественно, сильно ударит по карману производителей.

Также целесообразно рассматривать компенсацию реактивных составляющих мощности как выгодный способ повышения качества питающей сети. При использовании компенсирующих устройств совместно со сварочным оборудованием улучшаются энергетические характеристики.

Существует проблема выбора компенсирующих устройств: из-за того, что у сварочного оборудования несколько этапов работы, затрудняется использование классических средств компенсации(статически батареи конденсаторов, LC-фильтры и тд).

Следовательно, требуется разработка новых устройств компенсации.

Приведем цитату из научной работы Н.Н.Петросяна:

«Электросварочные установки оказывают влияние на все показатели качества электрической энергии по напряжению, т.е. их можно рассматривать как источники электромагнитных помех (ЭМП), которые оказывают влияние на сам технологический процесс и на системы управления электроприемников, что приводит к изменению рабочих характеристик электроприемников или к отказам в работе.

Основными видами помех являются отклонения, колебания и провалы напряжения, переходные процессы при включении сварочных машин, а также несинусоидальность и несимметрия напряжения»

Большинство этих проблем решается с помощью подключения сварочных установок в сеть через различные преобразователи, о которых уже было рассказано в работе.

Список использованной литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/referat/svarochnaya-duga/

  1. untry.ru/content/sov_nauka/mi_first/mi_0023.php (Информация о В.В.Петрове)
  2. http://rus-eng.org/invention/E%27lektrodugovaya%20svarka%20plavyawimsya%20e%27lektrodom.htm (Бенардос, Славянов)
  3. (История развития)
  4. В.С. Виноградов «Электрическая дуговая сварка», 4 – е издание, Академия, 2010г.(Источники сварочного тока)
  5. Правила устройства электроустановок
  6. http://www.ngpedia.ru/id143647p2.html (Сварочный пост)
  7. http://www.rusarticles.com/oborudovanie-statya/svarochnye-generatory-1589025.html (Сварочные генераторы)
  8. http://global-katalog.ru/://www.sport-trener.com/item8181.html (Многопостовые источники питания)

Сварочные трансформаторы

Классификация и основные характеристики сварочных трансформаторов

Определение 1

Сварочный трансформатор – это трансформатор, который предназначен для проведения различных сварочных работ.

Сварочный трансформатор преобразует напряжение сети (220 или 380 вольт) в более низкое напряжение, при этом одновременно преобразовывает низкий электрический ток в высокий, до нескольких тысяч ампер. Данный трансформатор регулируется благодаря изменению величины либо вторичного напряжения, либо индуктивного сопротивления. Такой процесс осуществляется благодаря секционированию количества витков первичной вторичной обмотки. Признаками для классификации сварочных трансформаторов являются:

  1. Количество обслуживаемых мест.
  2. Фазность напряжения в сети. Согласно данному признаку сварочные трансформаторы делятся на однофазные и трехфазные.
  3. Конструкция. Согласно данному признаку сварочные трансформаторы делятся на трансформаторы с регулируемым напряжением на выходе при помощи дросселя насыщения, с регулировкой вторичного напряжения посредством магнитного рассеяния, а также с регулировкой переключения числа витков.

К основным характеристикам сварочных трансформаторов относятся:

  1. Пределы регулирования электрического тока.
  2. Коэффициент мощности.
  3. Мощность.
  4. Напряжения сети.
  5. Вторичное напряжение.

Определение 2

Коэффициент мощности – это комплексный показатель, который характеризует потери электрической энергии в сети и обусловлен нелинейными и фазовыми искажениями напряжения и электрического тока в нагрузке.

Для осуществления надежного зажигания дуги необходимо, чтобы напряжение сварочного трансформатора было не менее 60 вольт, напряжение дуги в случае ручной сварки, как правило, не превышает 30 вольт. Для сварочных работ переменным током используются однофазные трансформаторы, способные понижать напряжение с 220 вольт до 70 вольт. В промышленности применяются трехфазные трансформаторы, которые понижают напряжение с 380 вольт до 70 вольт. Существуют также и двухфазные трансформаторы, которые также способные понижать напряжение с 380 до 70 вольт. Данные трансформаторы отличаются друг от друга только тем, что у них разная величина коэффициента преобразования тока и напряжения, из-за разницы во входных напряжениях, а следовательно, в построении первичной обмотки.

Готовые работы на аналогичную тему

Принцип работы и конструкция сварочного трансформатора

Конструкция сварочного трансформатора достаточна проста. Трансформатор самой простой конструкции работает при подключении к однофазной сети и имеет три основных элемента: магнитопровод или сердечник, первичную стационарную обмотку и вторичную движущуюся обмотку. В качестве магнитопровода используется элемент из ферромагнитной стали с замкнутым контуром. Первичная обмотка подключается к сети, а вторичная на массу держатель электрода. Сопротивление контура становится меньше, а электромагнитная связь увеличивается. В состав более сложных конструкций входят дроссель и другие составляющие. Пример схемы конструкции более сложного сварочного трансформатора изображен на рисунке ниже.

Рисунок 1. Схема конструкции сварочного трансформатора. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Здесь: 1 — рукоятка; 2 — рым-болт; 3 — крышка корпуса; 4 — вертикальный винт с ленточной резьбой; 5 — ходовая гайка винта; 6 — вторичная обмотка трансформатора; 7 — первичная обмотка трансформатора; 8 — жалюзи для охлаждения; 9 — корпус; 10 — зажим для присоединения проводов сварочной цепи; 11 — ручка; 12 — замкнутый магнитопровод.

Принцип работы сварочных трансформаторов заключается в постепенном снижении напряжения до 60-80 вольт и одновременном увеличении силы тока, в некоторых случаях до сотен ампер. В большинстве случаев, при эксплуатации сварочный трансформатор поддерживает переменный ток. Однако, некоторые модели выдают постоянный электрический ток и называются выпрямителями. Работа аппаратов происходит по единому принципу. Во время подключения к сети по первичному контуру проходит переменный ток, который создает магнитный поток. Во вторичной и первичной обмотках индуцируется электродвижущая сила, соотносящаяся с количеством витков обмотки. Например, допустима, что первая обмотка имеет 150 витков, а вторая 5. В данном случае коэффициент трансформации будет равен 30 (150/5). Если такой аппарат подключить к бытовой сети, напряжением 220 вольт, то на его выходе будет получено напряжение 220/30=7,3 вольт. Для того, чтобы поменять нагрузку, сварщики меняют зазор магнитопровода. Если он увеличивается, то сила тока становится меньше и наоборот. Чтобы подобрать нужное значение напряжения на осуществления сварочных работ необходимо определить количество витков вторичной обмотки сварочного трансформатора.

Лучшими моделями сварочных трансформаторов являются: Wester ARC 130, Сорокин, ELITECH AC 200T, Telwin Quality 280, ЗУБР, PRORAB FORWARD.

РЕФЕРАТ ЛАПИН — Виды трансформаторов


Подборка по базе: Методические указания к написанию реферата по истории и философи, контрольная виды политических режимов..docx, задание реферат (3).doc, аннотация и его виды.pptx, 5. Реферат_Государственная промышленная политика в российской фе, Миличенко АФ реферат по истории.docx, спор и его виды.docx, Литейное дело реферат (копия).docx, 5 Реферат Меликова.docx, Ватажко Конфликты в коллективе, понятия, виды.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Ивановский государственный энергетический университет им. В.И.Ленина»

Кафедра Электромеханики
ДИСЦИПЛИНА

Электромеханические системы

Реферат на тему:

«ВИДЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ»

Выполнил:_________________________________ студент гр. Руфино Б. 3-35х

Проверил:__________________________________________ Лапин А.Н.

Иваново 2017
ВИДЫ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Трансформатором называется статическое электромагнитное устройство, содержащее от двух до нескольких обмоток, расположенных на общем магнитопроводе, и индуктивно связанных, таким образом, между собой.

Служит трансформатор для преобразования электрической энергии переменного тока посредством электромагнитной индукции без изменения частоты тока. Используют трансформаторы, как для преобразования переменного напряжения, так и для гальванической развязки в различных сферах электротехники и электроники.
Справедливости ради отметим, что в некоторых случаях трансформатор может содержать и всего одну обмотку (автотрансформатор), а сердечник может и вовсе отсутствовать (ВЧ — трансформатор), однако в большинстве своем трансформаторы имеют сердечник (магнитопровод) из магнитомягкого ферромагнитного материала, и две или более изолированные ленточные или проволочные обмотки, охватываемые общим магнитным потоком, но обо всем по порядку. Рассмотрим, какие же бывают виды трансформаторов, как они устроены и для чего применяются.


Силовой трансформатор
Данный вид низкочастотных (50-60 Гц) трансформаторов служит в электрических сетях, а также в установках приема и преобразования электрической энергии. Почему называется силовой? Потому что именно этот тип трансформаторов применяется для подачи и приема электроэнергии на ЛЭП и с ЛЭП, где напряжение может достигать 1150 кВ.
В городских электросетях напряжение достигает 10 кВ. Посредством именно силовых низкочастотных трансформаторов напряжение также и понижается до 0,4 кВ, 380/220 вольт, необходимых потребителям.
Конструктивно типичный силовой трансформатор может содержать две, три или более обмоток, расположенных на броневом сердечнике из электротехнической стали, причем некоторые из обмоток низшего напряжения могут питаться параллельно (трансформатор с расщепленными обмотками).
Это удобно для повышения напряжения, получаемого одновременно с нескольких генераторов. Как правило, силовой трансформатор помещен в бак с трансформаторным маслом, а в случае особо мощных экземпляров добавляется система активного охлаждения.
Трансформаторы силовые трехфазные мощностью до 4000 кВА устанавливаются на подстанциях и электростанциях. Более распространены трехфазные, поскольку потери получаются до 15% меньше, чем с тремя однофазными.


Трансформатор сетевой
Сетевые трансформаторы еще в 80-е и 90-е годы можно было встретить практически в любом электроприборе. С помощью именно сетевого трансформатора (обычно однофазного) напряжение бытовой сети 220 вольт с частотой 50 Гц понижается до уровня, требуемого электроприбору, например 5, 12, 24 или 48 вольт.
Часто сетевые трансформаторы выполняются с несколькими вторичными обмотками, чтобы несколько источников напряжения можно было бы использовать для питания различных частей схемы. В частности, трансформаторы ТН (трансформатор накальный) всегда можно было (да и сейчас можно) встретить в схемах, где присутствовали радиолампы.
Современные сетевые трансформаторы конструктивно выполняются на Ш-образных, стержневых или тороидальных сердечниках из набора пластин электротехнической стали, на которые и навиваются обмотки. Тороидальная форма магнитопровода позволяет получить более компактный трансформатор.

Если сравнить трансформаторы равной габаритной мощности на тороидальном и на Ш-образном сердечниках, то тороидальный будет занимать меньше места, к тому же площадь поверхности тороидального магнитопровода полностью охватывается обмотками, нет пустого ярма, как в случае с броневым Ш-образным или стержневым сердечниками. К сетевым можно отнести в частности и сварочные трансформаторы мощностью до 6 кВт. Сетевые трансформаторы, конечно, относятся к низкочастотным трансформаторам.

Автотрансформатор
Одной из разновидностей низкочастотного трансформатора является автотрансформатор, у которого вторичная обмотка является частью первичной или первичная является частью вторичной. То есть в автотрансформаторе обмотки связаны не только магнитно, но и электрически. Несколько выводов делаются от единственной обмотки, и позволяют всего с одной обмотки получить различное напряжение.

Главное преимущество автотрансформатора — меньшая стоимость, поскольку расходуется меньше провода для обмоток, меньше стали для сердечника, в итоге и вес получается меньше, чем у обычного трансформатора. Недостаток — отсутствие гальванической развязки обмоток.
Автотрансформаторы находят применение в устройствах автоматического управления, а также широко используются в высоковольтных электросетях. Трехфазные автотрансформаторы с соединением обмоток в треугольник либо в звезду в электрических сетях весьма востребованы сегодня.
Силовые автотрансформаторы выпускаются на мощности вплоть до сотен мегаватт. Применяют автотрансформаторы и для пуска мощных двигателей переменного тока. Автотрансформаторы особенно целесообразны при невысоких коэффициентах трансформации.


Лабораторный автотрансформатор
Частным случаем автотрансформатора является лабораторный автотрансформатор (ЛАТР). Он позволяет плавно регулировать напряжение, подаваемое к потребителю. Конструкция ЛАТРа представляет собой тороидальный трансформатор с единственной обмоткой, которая имеет неизолированную «дорожку» от витка к витку, то есть имеется возможность подключения к каждому из витков обмотки. Контакт с дорожкой обеспечивается скользящей угольной щеткой, которая управляется поворотной ручкой.
Так можно получить на нагрузке действующее напряжение различной величины. Типичные однофазные ЛАТРы позволяют получать напряжение от 0 до 250 вольт, а трехфазные — от 0 до 450 вольт. ЛАТРы мощностью от 0,5 до 10 кВт очень популярны в лабораториях для целей наладки электрооборудования.

 

Трансформатор тока
Трансформатором тока называется трансформатор, первичная обмотка которого подключается к источнику тока, а вторичная — к защитным или измерительным приборам, имеющим малые внутренние сопротивления. Наиболее распространенным типом трансформатора тока является измерительный трансформатор тока.
Первичная обмотка трансформатора тока (обычно — всего один виток, один провод) включается последовательно в цепь, в которой требуется измерить переменный ток. Получается в результате, что ток вторичной обмотки пропорционален току первичной, при этом вторичная обмотка обязательно должна быть нагружена, ибо иначе напряжение вторичной обмотки может получиться достаточно высоким, чтобы пробить изоляцию. Кроме того, если вторичную обмотку ТТ разомкнуть, то магнитопровод просто выгорит от наведенных некомпенсированных токов.
Конструкция трансформатора тока представляет собой сердечник из шихтованной кремнистой холоднокатаной электротехнической стали, на который намотана одна или несколько изолированных обмоток, являющихся вторичными. Первичная обмотка зачастую — просто шина, либо пропущенный через окно магнитопровода провод с измеряемым током (на этом принципе, кстати, работают токоизмерительные клещи). Главная характеристика трансформатора тока — коэффициент трансформации, например 100/5 А.
Для измерения тока и в схемах релейной защиты трансформаторы тока применяются достаточно широко. Они безопасны, поскольку измеряемая и вторичная цепи гальванически изолированы друг от друга. Обычно промышленные трансформаторы тока выпускаются с двумя или более группами вторичных обмоток, одна из которых подключается к защитным устройствам, другая — к устройству измерения, например к счетчикам.


Импульсный трансформатор
Почти во всех современных сетевых блоках питания, в разнообразных инверторах, в сварочных аппаратах, и в прочих силовых и маломощных электрических преобразователях применяются импульсные трансформаторы. Сегодня импульсные схемы почти полностью вытеснили тяжелые низкочастотные трансформаторы с сердечниками из шихтованной стали.
Типичный импульсный трансформатор представляет собой трансформатор выполненный на ферритовом сердечнике. Форма сердечника (магнитопровода) может быть совершенно различной: кольцо, стержень, чашка, Ш-образный, П-образный. Преимущество ферритов перед трансформаторной сталью очевидно — трансформаторы на феррите могут работать на частотах до 500 и более кГц.
Поскольку импульсный трансформатор является высокочастотным трансформатором, то и габариты его с ростом частоты значительно снижаются. На обмотки требуется меньше провода, а для получения высокочастотного тока в первичной цепи достаточно полевого, IGBT или биполярного транзистора, иногда — нескольких, в зависимости от топологии импульсной схемы питания (прямоходовая — 1, двухтактная — 2, полумостовая — 2, мостовая — 4).
Справедливости ради отметим, что если применяется обратноходовая схема питания, то трансформатор по сути является сдвоенным дросселем, поскольку процессы накопления и отдачи электроэнергии во вторичную цепь разделены во времени, то есть они протекают не одновременно, поэтому при обратноходовой схеме управления это все же дроссель, а не трансформатор.
Импульсные схемы с трансформаторами и дросселями на феррите встречаются сегодня всюду, начиная от балластов энергосберегающих ламп и зарядных устройств различных гаджетов, заканчивая сварочными аппаратами и мощными инверторами.


Импульсный трансформатор тока
Для измерения величины и (или) направления тока в импульсных схемах часто применяют импульсные трансформаторы тока, представляющие собой ферритовый сердечник, зачастую — кольцевой (тороидальный), с единственной обмоткой. Через кольцо сердечника продевают провод, ток в котором нужно исследовать, а саму обмотку нагружают на резистор.

Например, кольцо содержит 1000 витков провода, тогда соотношение токов первичной (продетый провод) и вторичной обмотки будет 1000 к 1. Если обмотка кольца нагружена на резистор известного номинала, то измеренное напряжение на нем будет пропорционально току обмотки, а значит измеряемый ток в 1000 раз больше тока через этот резистор.
Промышленностью выпускаются импульсные трансформаторы тока с различными коэффициентами трансформации. Разработчику остается только подключить к такому трансформатору резистор и схему измерения. Если требуется узнать направление тока, а не его величину, то обмотка трансформатора тока нагружается просто двумя встречными стабилитронами.

«Влияние инверторных источников питания сварочной дуги на систему электроснабжения промышленных предприятий», Электротехника

УДК 621.314

ВЛИЯНИЕ ИНВЕРТОРНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ НА СИСТЕМУ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ О. Г. ШИРОКОВ, Г. О. ШИРОКОВ, А. А. АЛФЕРОВ, О. А. АЛФЕРОВА Учреждение образования «Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого», Республика Беларусь Введение Сварка плавлением, в особенности электродуговая сварка, является основным технологическим процессом сварочного производства. На многих предприятиях широко применяются установки дуговой и контактной сварки с инверторными и выпрямительными источниками питания. Сварочные выпрямители питаются в основном от сетей 0,38 кВ. Мощность сварочных машин автоматической сварки однофазным током промышленной частоты достигает 1,5 МВ-А, сварки трехфазной дугой — нескольких МВ • А. В некоторых цехах машиностроительных предприятий удельный вес сварочных машин в нагрузке может достигать 80% [1].

С начала 80-х гг. вместе с началом использования силовых транзисторов ученые стали замечать, что сварочные выпрямители оказывают негативное влияние на работу другого электрооборудования.

По своему воздействию на несинусоидальность питающей сети сварочные нагрузки можно разделить на две категории: установки дуговой и контактной электросварки переменного тока, установки дуговой электросварки постоянного тока. Установки дуговой электросварки переменного тока воздействуют на питающую сеть аналогично дуговым сталеплавильным печам. Включение сварочных машин контактной электросварки производится с помощью игнитронных или тиристорных ключей, которые для плавного регулирования сварочного тока снабжаются системами фазового регулирования угла зажигания, что приводит к искажению тока высшими гармониками, уровень которых аналогичен уровню гармоник для дуговой сварки переменного тока.

Определение токов гармоник, генерируемых установками дуговой электросварки постоянного тока, аналогично определению токов гармоник для вентильных преобразователей. V ‘

где Тсв — номинальный первичный ток установки.

Для группы установок электросварки независимо от режима работы суммарные отдельные токи гармоник определяются по формуле

где Ivi — ток v-й гармоники i-й установкиn — общее число работающих установок [2].

Цель работы — определение степени влияния инверторных источников питания сварочной дуги на систему электроснабжения промышленных предприятийполучение спектра высших гармоник, генерируемых однофазными и трехфазными источниками питания сварочной дуги, и оценка их вклада в ухудшение показателей качества электроэнергии.

Основная часть В последнее десятилетие все промышленно развитые страны стали уделять особое внимание энергосберегающим технологиям и качеству электроэнергии электрических сетей. Вызвано это тем, что в начале 90-х гг. они столкнулись с проблемой постоянного ухудшения качества электроэнергии питающих сетей, заключающейся в искажении синусоидальной формы напряжения и тока. Это незамедлительно привело к повышению потерь и понижению надежности эксплуатации электрооборудования. Такое явление вызвано увеличением количества оборудования с нелинейными трехфазными и однофазными нагрузками, которые генерируют в электрическую сеть высшие гармоники тока.

Поскольку в нашей стране отсутствует нормативно-техническая база, нормирующая величину гармоник тока, то для определения степени искажения нелинейности данных величин используется коэффициент (гармоник) THDi (Total Harmonic Current Distortion), применяемый за рубежом.

Однофазные импульсные источники питания с бестрансформаторным входом, выпрямители, инверторы, частотно-управляемые электроприводы, компьютерные системы, телекоммуникационная и офисная аппаратура, энергосберегающие лампы и другие однофазные нелинейные нагрузки из-за своей массовости привели к увеличению THDi до 90−140%, особенно за счет генерации в сеть 3-й и кратных ей гармоник тока до 80% (токи нулевой последовательности). Высшие гармоники тока увеличивают коэффициент нелинейных искажений напряжения KU сетей, доводя его до 7% и выше.

Приемлемые значения коэффициента KU ограничены 3% для индивидуальных нелинейных нагрузок. Допустимое значение определено 5% для совокупных нагрузок сети. Отечественные нормативные документы допускают значение KU до 8%, при котором уже существенно искажается синусоидальное напряжение сети.

Значение коэффициента нелинейных искажений тока THDi при работе однофазных сварочных источников питания лежит в диапазоне 8,7−121,5%, а напряжения KU — 2,2−6,7%, что свидетельствует о плохой электромагнитной совместимости большинства однофазных сварочных источников питания. Особенно опасна генерация 3-й и кратных ей гармоник тока.

Наиболее широкий спектр высших гармоник тока генерируют однофазные сварочные инверторы, которые более всего искажают синусоидальную форму тока и напряжения сети, что требует обязательного применения фильтров высших гармоник тока.

Трансформаторные источники питания сварочной дуги обладают многими положительными свойствами, в частности, хорошей электромагнитной совместимостью, и по праву занимают свое место на рынке сварочного оборудования. Поэтому создание источников питания сварочной дуги на основе трансформаторов необхо;

i=1

димо развивать и совершенствовать, например, используя конденсаторные умножители напряжения, устройства стабилизации горения сварочной дуги или индуктивно-емкостную цепь.

Однофазные сварочные источники питания, в которых применяется электрическая дуга, являющаяся нелинейной нагрузкой, сварочные выпрямители и инверторы также являются генераторами высших гармоник (ВГ) тока. В связи с этим актуально уменьшение уровня гармоник тока при работе сварочного оборудования, особенно при продвижении отечественных сварочных технологий и оборудования в промыш-ленно развитые страны [3].

Проблема высших гармоник, генерируемых сварочным оборудованием, весьма актуальна, так как на предприятиях Гомельской области присутствуют цеха с долей сварочной нагрузки более 50%, которые могут вносить существенный вклад в искажение кривой напряжения и тока, а также на электромагнитную совместимость в целом.

Степень искажения напряжения различными источниками питания сварочной дуги. В промышленности широкое применение находят сварочные установки, в которых в качестве источника питания используются полупроводниковые выпрямители. Сварочные выпрямители коммутируются по трехфазной мостовой схеме с использованием неуправляемых вентилей либо управляемых — тиристоров.

В расчетах сварочная дуга учитывается в виде постоянной противо-ЭДС. Токи ВГ, генерируемые сварочными выпрямителями, различны для отдельных режимов работы сварочных установок. В зависимости от нагрузки сварочный выпрямитель, собранный по трехфазной мостовой схеме, может работать в одном из трех режимов коммутации:

— режиме прерывистых токов при малых нагрузках, которому соответствует двухвентильная коммутация;

— режиме смешанной двухи трехвентильной коммутации при средних нагрузках;

— режиме трехвентильной коммутации при больших нагрузках.

В кривых тока сварочных выпрямителей уровни 5-й и 7-й гармоник тока являются нестабильныминезначительные изменения условий горения дуги могут вести к увеличению или уменьшению тока 5-й и 7-й гармоник в несколько раз. Также в полигармоническом сигнале имеются ВГ четных порядков и кратные тремосновной причиной их появления является разброс углов зажигания групп вентилей, который обусловлен разбросом и нестабильностью характеристик отдельных вентилей. Сказывается также возникающее при этом подмагничивание магнитопровода трансформатора постоянным магнитным потоком [1].

Сварочные аппараты производят непрерывные по спектру частот составляющие, для каждого режима свои. Длительность каждого процесса варьируется от одной до нескольких секунд в зависимости от типа сварочного аппарата [5]. Колебания и спектр гармоник в типичном процессе работы дуговой сварки, измеренные на вторичной обмотке трансформатора, приведены на рис. 1.

Ручная дуговая сварка, несмотря на интенсивное развитие механизированной и автоматической сварки, по-прежнему востребована и остается актуальной в серийном производстве, при ремонтных работах, в отдельных частях технологических процессов, таких как специальные врезки на магистральных трубопроводах и др. Ручная дуговая сварка покрытыми электродами позволяет осуществлять однои многопроходную сварку конструкций с различной конфигурацией швов во всех пространственных положениях, а также швов, расположенных в труднодоступных местах.

а) б) Рис. 1. Колебания и спектр гармоник в типичном процессе работы дуговой сварки, измеренные на вторичном контуре трансформатора: а — колебания напряженияб — спектр с гармониками (пики) и интергармониками (Power system quality assessment, Wiley, 2000)

Инверторные источники питания сварочной дуги обладают малыми габаритами и массой, обеспечивают высокое качество сварных соединений, позволяют формировать необходимую вольт-амперную характеристику и потребляют небольшую мощность, но остаются по-прежнему достаточно дорогими, ненадежными в эксплуатации и требуют наличия сервисных центров с высококвалифицированным персоналом.

Трансформаторные сварочные источники питания имеют большую массу, но на порядок дешевле инверторных источников питания, надежны и неприхотливы в эксплуатации. К тому же не исчерпаны все возможности их совершенствования с целью улучшения их технических, эксплуатационных и экономических показателей.

В [3] было проведено исследование следующих сварочных источников питания, питающихся от однофазной сети переменного тока частотой 50 Гц:

— инверторный источник питания ВДИ-Ь-200, предназначенный для ручной дуговой сварки низкоуглеродистых сталей, различных цветных металлов любыми видами электродов;

— сварочный трансформатор с развитыми поперечными магнитными потоками рассеяния и магнитным шунтом СТШ-250 для ручной дуговой сварки штучными электродами переменного и постоянного тока;

— сварочный источник питания с конденсаторным умножителем напряжения ВДУ-125-У3.

Для инверторного источника питания ВДИ-Ь-200 в питающей сети выражены практически все нечетные гармоники тока, в частности, 3-я гармоника тока, составляющая 75,1% от 1-й гармоники- 5-я — 39,5%- 7-я — 10,5%- 9-я — 8,3%- 11-я — 7,4%. Нечетные гармоники напряжения, превосходящие 1%: 3-я — 5,2%- 5-я — 2,2%- 7-я — 1,4%. Коэффициенты нелинейных искажений тока и напряжения данного источника питания равны: THDi = 86,4%- Ku = 5,9%.

Для однофазного сварочного трансформатора СТШ-250 со стабилизатором горения сварочной дуги в питающей сети выражены 3-я гармоника тока, составляющая 15,3% от 1-й гармоники, и 5-я — 2,3%- остальные нечетные гармоники тока не превосходят 1%. Нечетные номера гармоник напряжения имеют значения: 3-я — 2,5%- 5-я — 1,3%- 9-я — 1%. Коэффициенты нелинейных искажений тока и напряжения данного источника питания равны: THDi = 15,9%- KU = 3,1%.

Для однофазного сварочного источника питания с конденсаторным умножителем напряжения ВДУ-125-У3 в питающей сети выражены 3-я гармоника тока, составляющая 15,6% от 1-й гармоники, и 5-я — 4,6%- остальные нечетные гармоники тока не превосходят 1%. = 2,2%.

Несмотря на все свои преимущества (малую массу, обеспечение заданной формы вольт-амперной характеристики, высокий cosф и др.), сварочные инверторы генерируют в сеть наиболее широкий спектр гармонических составляющих тока и существенно искажают синусоидальную кривую тока и напряжения. Также они создают радиопомехи. Это свидетельствует об их плохой электромагнитной совместимости с системой электроснабжения.

Отрицательным влиянием однофазных сварочных источников питания для сетей в отличие от трехфазных источников является то, что они значительно загружают нулевой провод, не предназначенный для больших нагрузок, высшими гармониками тока нулевой последовательности.

Получение экспериментальных данных по показателям качества электрической энергии для сварочного оборудования проводилось при помощи устройства контроля параметров качества электрической энергии УК1 (ТУ РБ 100 230 547.012−2002). Устройство устанавливается на энергообъектах и осуществляет сбор, обработку и хранение информации о параметрах качества электрической энергии в соответствии с требованиями ГОСТ 13 109–97 [4] (19, https://bakalavr-info.ru).

Для получения экспериментальных данных были выбраны различные по принципу работы и мощности сварочные трансформаторы. Эксперименты проводились для различных режимов работы трансформаторов:

— режим холостого хода;

— режим короткого замыкания.

Перед испытанием каждого сварочного трансформатора проводились замеры питающей сети с отключенной вилкой трансформатора.

Определение показателей качества электрической энергии при работе сварочного трансформатора S-MIG-160

Измерения проводились при сварке порошковой проволокой без защитного газа.

Внешний вид сварочного трансформатора S-MIG-160 и схема его работы приведены на рис. 2.

а) б) Рис. 2. Сварочный трансформатор Б-МЮ-160: а — внешний видб — схема работы Спектрограммы п-х гармонических составляющих напряжения для сварочного трансформатора S-MIG-160, снятые для питающей сети, режима холостого хода и режима короткого замыкания, приведены на рис. 3.

¦

J .1. 1 III 1 III. Ill III. … .

J Я < R fi 1 Я <�Э 10 11 ‘-? 13 14 14 16 17 1ft? il J1 77 ?.3 7И Номер гармоники

¦ сетз I хк В КЗ Рис. 3. Сводный спектр высших гармоник напряжения по всем трем снятым режимам Из анализа рис. 3 можно сделать вывод, что коэффициенты n-х гармонических составляющих напряжения Кщп) за время измерения не превышали пределы нормально допустимых значенийв режиме холостого хода возрастают 7, 11, 13, 23 и 25-я гармонические составляющие, а в режиме короткого замыкания — 2−6-я- 8−10-я и 15-я.

Кратковременная доза фликера Pst за время измерения выходила за пределы допустимых значений. При этом наибольшее значение кратковременной дозы фликера PSt для фазы, А составляло 7,74 о. е. (при верхнем пределе 1,38 о. е.).

Коэффициенты искажения синусоидальности кривой напряжения Ки по фазе, А за время измерения не превышали нормально и предельно допустимые значения. При этом наибольшее значение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения Ки по фазе, А за время измерения составляло 4,32% (при нормально и предельно допустимых значениях для номинального напряжения 0,38 кВ, равных 8 и 12%).

Длительности провалов напряжения At» за время измерения превышали значения, установленные ГОСТ 13 109–97. При этом в фазе, А за время измерения зарегистрировано 23 провала напряжения длительностью более 100 мс. Длительность провалов напряжения за время измерения находилась в диапазоне от 10 до 320 мс.

Определение показателей качества электрической энергии при работе сварочного трансформатора АС 150 INVERTER

АС 150 INVERTER — это сварочный инверторный аппарат, разработанный для ручной электродуговой сварки постоянным током покрытыми плавящимися электродами. Внешний вид сварочного трансформатора АС 150 INVERTER приведен на рис. 4.

Рис. 4. Внешний вид сварочного трансформатора АС 150 INVERTER

Спектрограммы n-х гармонических составляющих напряжения для сварочного трансформатора АС 150 INVERTER, снятые для питающей сети, режима холостого хода и режима короткого замыкания, приведены на рис. 5.

в

— А. _L _L _IIIIIII .i -111 -III_A_._.

2 3 4 5 в 7 &amp- 9 10 11 12 15 14 IS 16 17 IS 19 20 21 22 2i 24 25

Номер гармоники

¦ ПРТЬ ¦ XH В Кл Рис. 5. Сводный спектр высших гармоник напряжения по всем трем снятым режимам Из анализа рис. 5 следует, что коэффициенты n-х гармонических составляющих напряжения Кщп) за время измерения не превышали пределы нормально допустимых значений. Особенно выделялись в общем спектре гармоник коэффициенты 3, 5, 7, 9, 11 и 13-й гармонических составляющих. При работе сварочного трансформатора АС 150 на холостом ходу коэффициенты Кщ») практически не изменяются по сравнению с питающей сетью, а в режиме короткого замыкания сильно возрастает коэффициент 3-й гармонической составляющей напряжения.

Кратковременная доза фликера Pst за время измерений выходила за пределы предельно допустимых значений (верхний предел — 1,38 о. е.). При этом наибольшее значение кратковременной дозы фликера PSt для фазы, А составляло 2,51 о. есреднее значение — 1,32 о. е.

Коэффициенты искажения синусоидальности кривой напряжения Ки по фазе, А за время измерения кратковременно превышали нормально допустимые значения. При этом наибольшее значение коэффициента искажения синусоидальности кривой напряжения Ки по фазе, А за время измерения составляло 8,48%, а среднее — 6,7%

(при нормально и предельно допустимых значениях для номинального напряжения 0,38 кВ, равных 8 и 12%). по фазе, А за время измерения составляло 5,98%, среднее -5,57- по фазе В — 5,07%- среднее — 4,83%- по фазе С — 5,57%- среднее — 5,06% (при нормально и предельно допустимых значениях для номинального напряжения

0.38.кВ, равных 8 и 12%).

Установившееся отклонение напряжения 5Uy за время измерения превышало нормально допустимые значения для выводов приемников электрической энергии по фазе С (±5% от номинального напряжения электрической сети). При этом наибольшее значение установившегося отклонения напряжения по фазе С за время измерения составило 5,63%, а наименьшее значение установившегося отклонения напряжения за время измерения составило 0,94%.

Заключение

Из анализа полученных экспериментальных данных можно сделать вывод, что однофазные сварочные аппараты S-MIG-160, АС 150 генерируют в сеть нечетные гармоники от 3 до 25 включительно. Трехфазный сварочный аппарат ВД-301У3 генерирует от 3 до 21 гармоники по всем трем фазам, особенно выделяется 9-я гармоника, которая превышает нормально допустимое значение по всем трем фазам. Эксперименты проводились на отдельных сварочных аппаратах, поэтому искажения, вносимые ими в сеть, незначительны. Если рассматривать сварочный цех, в котором работают одновременно несколько сварочных аппаратов, то искажения показателей качества электрической энергии будут более существенными, в этом случае целесообразно рассмотреть вариант установки фильтров нечетных гармоник в диапазоне от 3 до 13, чтобы предотвратить их негативное влияние на другое оборудование промышленного предприятия.

1. Жежеленко, И. В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промпред-приятий / И. В. Жежеленко. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 2000.-331 с.

2. Источники гармонических составляющих. — 2012. — Режим доступа: http://esis-kgeu.ru/ems/360-ems. — Дата доступа: 10.10.2014.

3. Электромагнитная совместимость источников питания сварочной дуги / Д. М. Пенте-гов [и др.] // Электротехника и электромеханика. — 2012. — № 3. — С. 34−40.

4. ГОСТ 13 109–97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. — Минск: Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1998. — Взамен ГОСТ 13 109–87. Электрическая энергия. Требования к качеству электрической энергии в электрических сетях общего назначения. — М.: Изд-во стандартов, 1988.

5. Ханзелка, Зб. Интергармоники (Interharmonics) / Збигнев Ханзелка, Анжей Бьень. -2005. — Режим доступа: http://www.abok.ru/for_spec /articles. php? nid=3107. — Дата доступа: 11.10.2014.

Получено 24.02.2015 г.

(PDF) Модель магнитного сердечника среднечастотного трансформатора точечной сварки сопротивлением

ПОДЛОГАР и др.: МОДЕЛЬ МАГНИТНОГО СЕРДЕЧНИКА СРЕДНЕЧАСТОТНОГО СОПРОТИВИТЕЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ 605

Рис. 6. Измеренная и рассчитанная петля гистерезиса потокосцепления и входной ток, ; (a) напряжение питания V, период времени

мс, и (b) напряжение питания V, период времени мс, .

потери очень хорошо согласуются для полос ламинирования, разделенных на два или

более ломтиков. На рис.6(а) и (б). Расчеты

проводились для каждой из полос ламинирования, разделенных

на части.

В. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этой статье описывается модель трансформатора RSW с железным сердечником

, которая учитывает вихревые токи, гистерезис и насыщение.

Применение предложенной модели железного сердечника трансформатора в стандартной схемной модели

системы RSW значительно улучшает

соответствие между расчетными и измеряемыми переменными, такими как токи и потокосцепления.Эта модель железного сердечника, являющаяся частью

схемы схемы системы RSW, очень полезна при анализе влияния толщины пластин на

поведение трансформатора и потери. Параметрически задана форма железного сердечника;

поэтому влияние любого изменения параметра на поведение

системы можно очень легко оценить. Проведенные тесты

подтвердили наши ожидания, что при анализе систем RSW недостаточно учитывать только насыщение, так как системы RSW

работают в диапазоне средних частот до нескольких килогерц, где влияние расслоения железного сердечника толщина на

вихревых токов и гистерезисных потерь значительна.Лучшее совпадение

численных результатов с измерениями достигается путем деления

полос ламинирования на несколько частей.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Б. Клоп

ci

c, Д. Долинар и Г. ˇ

Штумбергер, выход

», J. Magn. Магн. Матер., том. 320, нет. 20, pp. e929–e934, 2007.

[2] B. Klopˇ

ciˇ

c, D.Dolinar и G. ˇ

Stumberger, «Расширенное управление системой контактной точечной сварки

», IEEE Trans. Power Electron., т. 2, с. 23,

нет. 1, стр. 144–152, январь 2008 г.

[3] JG Zhu, SYR Hui, and VS Ramsden, «Обобщенная динамическая

модель цепи магнитных сердечников для низкочастотных и высокочастотных приложений». — Часть 1», IEEE Trans. Power Electron., т. 2, с. 11, нет. 2, стр.

246–250, март 1996 г.

[4] Дж. Теллинен, «Простая скалярная модель магнитного гистерезиса», IEEE

Trans.Маг., вып. 34, нет. 4, стр. 2200–2006, июль 1998 г.

[5] Э. Длала, «Сравнение моделей для оценки потерь в магнитных сердечниках

в электрических машинах с использованием метода конечных элементов», IEEE Trans.

Magn., vol. 45, нет. 2, pp. Определение магнитно-нелинейных характеристик трансформаторов

и индукторов с железным сердечником методом дифференциальной эволюции», IEEE Trans.Магн.,

том. 44, нет. 6, стр. 1570–1573, июнь 2008 г.

[7] Д. А. Филипс, Л. Р. Дюпре и Дж. А. Мелкебек, «Сравнение моделей гистерезиса Джиллса

и Прейзаха в магнитодинамике», IEEE Trans.

Magn., vol. 34, нет. 4, стр. 2200–2006, июль 1998 г.

[8] Э. Длала, Дж. Сайц и А. Арккио, «Перевернутые и прямые модели Preisach

для численного анализа задач электромагнитного поля»,

IEEE Транс. Маг., вып. 42, нет. 8, с.1963–1973, август 2006 г.

[9] М. Томан, Г.

Штумбергер и Д. Долинар, «Идентификация параметров

модели гистерезиса Джилса-Атертона с использованием дифференциальной эволюции», IEEE

Trans . Маг., вып. 44, нет. 6, стр. 1098–1101, июнь 2008 г.

[10] К. С. Нарендра и К. Партасарати, «Идентификация и управление динамическими системами с использованием нейронных сетей», IEEE Trans. Нейронная сеть,

том. 1, нет. 1, стр. 4–27, март 1990 г.

[11] Э.Барбизио, Ф. Фиорилло и К. Рагуза, «Прогнозирование потерь в магнитных сталях

при произвольной форме волны индукции и с небольшими петлями гистерезиса

», IEEE Trans. Маг., вып. 40, нет. 4, стр. 1810–1819, июль 2004 г.

Кривые гистерезиса трансформатора контактной точечной сварки

Аннотация

Назначение

Целью статьи является создание простой и надежной гистерезисной модели для прогнозирования кривых намагничивания сердечника трансформатора контактной точечной сварки (ТСВТ), работающего в широком диапазоне плотностей потока и частот возбуждения.

Дизайн/методология/подход

Модель гистерезиса, рассматриваемая в статье, представляет собой описание T(x), предложенное Й. Такачем. Рассмотрены три варианта расширения модели на условия динамического намагничивания. Условия возбуждения отличаются от предписанных международными стандартами.

Находки

Квазистатическая модель Такача в сочетании с уравнением дробной вязкости, аналогичным предложенному С.Е.Зирка превосходит другие рассмотренные варианты. Воздействие вихревых токов можно рассматривать как возмущающий фактор частотно-независимой квазистатической петли гистерезиса.

Ограничения/последствия исследований

Комбинированный подход дает в большинстве случаев удовлетворительное согласие между теорией и экспериментом. Для самой высокой частоты, рассматриваемой в статье (1 кГц), в моделируемых петлях наблюдались чрезмерные «крены».Этот артефакт можно уменьшить, введя более сложную зависимость для вязкого члена. Дальнейшая работа будет посвящена этому вопросу.

Практические последствия

Комбинированная модель Такача-Зирки является полезным инструментом для прогнозирования кривых намагничивания сердечника RSWT в широком диапазоне плотностей потока и частот возбуждения.

Оригинальность/ценность

Полезность описания Такача была проверена на практике. Модель способна прогнозировать кривые намагничивания при нестандартных условиях возбуждения.

Ключевые слова

Цитата

Петрун М., Чвастек К.и Долинар, Д. (2013), «Кривые гистерезиса трансформатора контактной точечной сварки», COMPEL — Международный журнал по вычислениям и математике в электротехнике и электронной технике , Vol. 32 № 4, стр. 1404-1416. https://doi.org/10.1108/03321641311317202

Издатель

:

Изумруд Групп Паблишинг Лимитед

Авторские права © 2013, Emerald Group Publishing Limited.

Страница не найдена — Inpressco

Международный журнал передовой промышленной инженерии

IJAIE приглашает статьи во всех областях промышленного проектирования, включая торговые центры и перерабатывающую промышленность, целлюлозно-бумажную промышленность, кожевенную промышленность, текстильную промышленность, керамическую промышленность, стекольную промышленность, производство шелка, киноиндустрию и т. д.

Люди, которых мы обслуживали

INPRESSCO опубликовала около 3500 статей с 2010 года и объединила более 10000 исследователей по всему миру, включая различные области технических наук и технологий

Международный журнал тепловых технологий

International Journal of Thermal Technologies ISSN: 2277 – 4114, публикуется ежеквартально

Международный журнал современной техники и технологий

International Journal of Current Engineering and Technology индексируется Регенсбургским университетом Германии

Добро пожаловать в международную пресс-корпорацию

Inpressco является международным издателем серии международных журналов и книг с открытым доступом, рецензируемых экспертами, охватывающих широкий спектр академических дисциплин.

Распределительные трансформаторы | Energy Rating

Нормативные стандарты и процедуры испытаний распределительных трансформаторов публикуются Standards Australia. Применяются следующие стандарты:

  • AS 2374.1.2: Силовые трансформаторы Часть 1.2: Требования стандарта минимальных энергетических характеристик (MEPS) для распределительных трансформаторов
  • AS 2374.1: Силовые трансформаторы Часть 1: Общие положения
  • КАК 60076.11-2006: Трансформаторы силовые сухие

Эти стандарты можно приобрести в SAI Global по лицензии Standards Australia.

AS 2374.1: Силовые трансформаторы Часть 1: Общие положения

Abstract:
Определяет технические требования к однофазным и трехфазным силовым трансформаторам, включая автотрансформаторы, но не включает однофазные трансформаторы мощностью менее 1 кВА, трехфазные трансформаторы мощностью менее 5 кВА и некоторые специальные трансформаторы, такие как измерительные, пусковые, испытательные и сварочные трансформаторы, трансформаторы для статических преобразователей и устанавливаемые на подвижном составе.Основан на стандарте IEC 60076-1:1993, но не эквивалентен ему. Включает австралийские варианты, такие как обычно используемые номинальные мощности и предпочтительные методы охлаждения, соединения общего назначения и сведения об обозначении соединений.

Область применения:
Эта часть международного стандарта IEC 60076 применяется к трехфазным и однофазным силовым трансформаторам (включая автотрансформаторы), за исключением определенных категорий малых и специальных трансформаторов, таких как: однофазные трансформаторы с номинальным мощностью менее 1 кВА и трехфазных трансформаторов менее 5 кВА; измерительные трансформаторы; трансформаторы для статических преобразователей; тяговые трансформаторы, установленные на подвижном составе; пусковые трансформаторы; испытание трансформаторов; сварочные трансформаторы.Если стандартов МЭК для таких категорий трансформаторов не существует, настоящая часть МЭК 60076 может быть применима полностью или частично. Для тех категорий силовых трансформаторов и реакторов, которые имеют свои собственные стандарты МЭК, эта часть применима только в той степени, в которой она специально вызывается перекрестной ссылкой в ​​другом стандарте. В нескольких местах этой части указывается или рекомендуется, чтобы было достигнуто соглашение относительно альтернативных или дополнительных технических решений или процедур.Такое соглашение должно быть заключено между производителем и покупателем. Желательно, чтобы вопросы поднимались на ранней стадии, а соглашения включались в спецификацию контракта.

АС 60076.11-2006 (R2016): Трансформаторы силовые сухие

Реферат:
Определяет требования к сухим трансформаторам общего назначения, имеющим хотя бы одну обмотку напряжением не менее 1,1 кВ и не имеющим обмотки напряжением более 36 кВ.

Объем:

Настоящий стандарт не распространяется на следующие небольшие и специальные сухие трансформаторы:

(a) Однофазные трансформаторы на напряжение менее 1 кВ.А и многофазные трансформаторы мощностью менее 5 кВА.

(b) Измерительные трансформаторы (охваченные AS 1243 и AS 1675).

(c) Трансформаторы для полупроводниковых преобразователей (AS 1955).

(d) Пусковые трансформаторы.

(е) Испытательные трансформаторы.

(f) Тяговые трансформаторы, установленные на подвижном составе.

(ж) Взрывозащищенные трансформаторы.

(з) Сварочные трансформаторы.

(к) Трансформаторы регулирования напряжения.

(k) Небольшие силовые трансформаторы, в которых особое внимание уделяется безопасности.

Если австралийские стандарты не существуют для трансформаторов, упомянутых выше, или для других специальных трансформаторов, этот стандарт может применяться полностью или частично.

проектирование и изготовление аппарата для дуговой сварки на переменном токе — для тем и материалов проекта B.Sc, HND и OND

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ АППАРАТА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

 

РЕЗЮМЕ

Этот проект называется проектированием и строительством электростанции А.Аппарат для дуговой сварки С. Аппарат электродуговой сварки 220/240 Вольт и выходным напряжением 100В. Понижающий трансформатор с сердечником и дроссель необходимы, поскольку напряжение дуги обычно составляет от 50 до 100 вольт. 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 220 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
Титульная страница
Утверждение Страница
Посвящение
Благодарность
Резюме
Содержание

ГЛАВА ПЕРВАЯ
1.0 ВВЕДЕНИЕ
1.1 Фон проекта
1.2 Цель / цель проекта
1.3. Значение проекта
1.4 Объем проекта
1.5 Назначение проекта
1.6 Ограничение проекта
1.7 Типы электрической дуговой сварки
1.8 Проект организация
ГЛАВА ВТОРАЯ
2.0      Обзор литературы

    • Историческая справка проекта
    • Конструкция трансформатора
    • Обзор видов электродуговой сварки, методы:
    • Обзор сварочного оборудования
    • Факторы, влияющие на качество сварки

ГЛАВА ТРЕТЬЯ
3.0      методология строительства

    • Блок-схема
    • Основной принцип работы аппарата для дуговой сварки
    • Теория и конструкция сварочных трансформаторов
    • Работа системы
    • Расчет конструкции
    • Анализ затрат

ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
4.0      Анализ результатов

    • Процедура строительства
    •  Оболочка и упаковка
    • Сборочная секция
    • Тестирование системы
    • Меры предосторожности при проектировании

ГЛАВА ПЯТАЯ

  • Заключение и рекомендация
    • Заключение
    • Рекомендация
    • Каталожные номера
 
 
ГЛАВА ПЕРВАЯ

1.0                                                      ВВЕДЕНИЕ
Аппарат для дуговой сварки представляет собой тип сварочного аппарата, в котором источник сварочного тока используется для создания электрической дуги между электродом и основным материалом для расплавления металлов в точке сварки. Дуговая сварка представляет собой процесс сварки плавлением, при котором тепло сварки получается от электрической дуги, зажженной между заготовкой (или основным металлом) и электродом. Температура тепла, выделяемого электрической дугой, составляет порядка 6000—7000°С.
Они могут использовать как постоянный (DC), так и переменный (AC) ток, а также плавящиеся или неплавящиеся электроды. Зона сварки обычно защищена защитным газом, паром или шлаком. Процессы дуговой сварки могут быть ручными, полуавтоматическими или полностью автоматизированными. Дуговая сварка, впервые разработанная в конце 19 века, приобрела коммерческое значение в судостроении во время Второй мировой войны. Сегодня это остается важным процессом для изготовления стальных конструкций и транспортных средств.
Аппарат для дуговой сварки имеет основной кабель, который получает энергию от источника (обычно 3 фазы 220 или 440 В переменного тока), стартера или выключателя, трансформатора, регуляторов напряжения (напряжения) и тока (амперы или силы тока), два вторичных провода: один для заземления машины к зданию + сооружению + детали, которую вы должны сварить, другой — для установки электрода и производства сварки
Направление тока, используемое при дуговой сварке, также играет важную роль в сварке . В процессах с плавящимся электродом, таких как дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа и дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа, обычно используется постоянный ток, но электрод может заряжаться как положительно, так и отрицательно.При сварке положительно заряженный анод будет иметь большую концентрацию тепла, и в результате изменение полярности электрода влияет на свойства сварного шва. Если электрод заряжен положительно, он будет плавиться быстрее, увеличивая глубину провара и скорость сварки. В качестве альтернативы, отрицательно заряженный электрод приводит к более мелким сварным швам. В процессах с неплавящимся электродом, таких как дуговая сварка вольфрамовым электродом, может использоваться как постоянный ток (DC), так и переменный ток (AC).Однако при постоянном токе, поскольку электрод только создает дугу и не обеспечивает присадочный материал, положительно заряженный электрод вызывает неглубокие сварные швы, а отрицательно заряженный электрод делает более глубокие сварные швы. Переменный ток быстро перемещается между ними, что приводит к сварке со средним проваром. Один недостаток переменного тока, тот факт, что дуга должна повторно зажигаться после каждого пересечения нуля, был устранен с изобретением специальных блоков питания, которые создают прямоугольную форму волны вместо обычной синусоидальной волны, устраняя время низкого напряжения после переходы через ноль и минимизация последствий проблемы.

1.1                                ЦЕЛЬ И ЗАДАЧА ПРОЕКТА

Целью данной работы является проектирование и изготовление электродуговой машины, которую можно использовать для сварки чугуна. Спроектировать и построить электрическую машину, которая будет создавать электрическую дугу между электродом и основным материалом для плавления металлов в точке сварки.
Цель данной работы:

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.

1.3                                        ЗНАЧЕНИЕ ПРОЕКТА
Трансформаторы для дуговой сварки на переменном токе сегодня широко используются в машиностроении, а также в ремонтных и производственных работах общего назначения. Легкие средние и тяжелые строительные работы в качестве источника энергии.
Преимущества безопасности при переходе на сварочный аппарат включают снижение риска для здоровья рабочих.От ограничения воздействия вредных паров до снижения риска дугового ожога, аппараты для дуговой сварки помогают избавить рабочих от некогда опасной работы.

1.4                                        ОГРАНИЧЕНИЯ ПРОЕКТА из-за дополнительных электронных компонентов
4) Настройка переменных установки требует высокого уровня квалификации
5) Менее эффективна, когда требуются высокие требования к рабочему циклу
6) Воздействие излучения более серьезное

1.5                                             ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОЕКТА
В аппарате для дуговой сварки используется процесс, при котором интенсивно нагревается металл в месте соединения, 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.

1.6                                        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 детали : 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 полагаются на правильно функционирующее оборудование, и процессы сварки 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 тестов и очистки одежды или посуды.Практически каждый прибор, используемый сегодня, был изготовлен, по крайней мере частично, с использованием процесса дуговой сварки.

1.7                                    ВИДЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ сварка:
Когда для сварки используется большой электрод или присадочная проволока, говорят, что это дуговая сварка без защиты.
(B): Дуговая сварка в среде защитного газа:
Когда используются сварочные стержни, покрытые флюсом, это называется дуговой сваркой в ​​среде защитного газа.

1.8                         ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТНОЙ РАБОТЫ
Различные этапы разработки этого проекта были должным образом сведены в пять глав, чтобы сделать чтение более полным и кратким. В этом тезисе проекта проект организован последовательно 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 тестирования. Были проанализированы все тесты, в результате которых была получена точная функциональность.
Пятая глава посвящена выводам, рекомендациям и ссылкам.

 

 


Этот материал представляет собой полный и тщательно проработанный проектный материал исключительно для академических целей, который был одобрен различными преподавателями из различных высших учебных заведений. Мы делаем реферат и первую главу видимыми для всех.

Все темы проекта на этом сайте состоят из 5 (пяти) полных глав. Каждый материал проекта включает в себя: Аннотация + Введение + и т. д. + Обзор литературы + методология + и т. д. + Заключение + Рекомендация + Ссылки/Библиография.

Кому » СКАЧАТЬ » полный материал по данной 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 видите свою тему на нашем сайте, но хотите подтвердить доступность вашей темы нажмите ЗДЕСЬ

Вы хотите, чтобы мы исследовали для вашей новой темы? если да, нажмите » ЗДЕСЬ »

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

Вы также можете посетить нашу страницу в Facebook по адресу fb.me/hyclas для просмотра еще наша родственная конструкция (или дизайн) фото


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

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

Адрес электронной почты : [email protected]

Номер Watsapp :+2348146561114

Чтобы просмотреть наше изображение дизайна: Вы также можете посетить нашу страницу в Facebook по адресу fb.me/hyclas для наших дизайнерских фотографий/фото.


ЕСЛИ ВЫ ДОВОЛЬНЫ НАШИМИ УСЛУГАМИ, ПОЖАЛУЙСТА, НЕ ЗАБУДЬТЕ ПРИГЛАСИТЬ СВОИХ ДРУЗЕЙ И СОПУТНИКОВ НА НАШУ СТРАНИЦУ.

%PDF-1.4 % 1 0 объект >поток application/pdf

  • Цзин Ван
  • 2019-01-07T11:11:59+08:00PScript5.dll Версия 5.2.22022-03-15T10:36:11-07:002022-03-15T10:36:11-07:00iText 4.2.0 от 1T3XTuuid:6d270392-6c4b-418f-9cea-c0150abea057uuid:372e0334-fe68-4f90-a095-dd7f86ec52c9uuid:6d270392-6c4b-418f-9cea-c0150abea057 сохранено 90mp.iid:AC6721AFCD1AE9118F91FDEDFE59134B2019-01-18T08:33:52+05:30Adobe Bridge CS6 (Windows)/метаданные конечный поток эндообъект 2 0 объект > эндообъект 3 0 объект >поток xXn7)[email protected]@-ȩE}Q8~gș%K%6ڤ /ИКС,} >`s˖=O`A ׽Et’wX]>ZFDK1cIN4bheI&, tc!.9r[[email protected]{вязкая79\b- +c=deX2QdYq+3~L(%’P»pK5″Ji(] =d’,Mul(o3L21Kdۊ6ıR.jmX)mYK;jNſΟSy sQ笎SOrCӫvF;}c 1 Jk4ǖN:bLlH_1KaZO(v ВY\’*,@a V=|+tsV`[email protected]~y7″BYxUɸ)+5+)RyRD\~T*ŖM7rg+ٺk4lBf37nbtڡ=S5lU}k`72 DChleF3HAQwxra+\L)Bwm0Lz9; 0ɡ.l’+NVWǛ룮ۖ Iq71\$t}=bG\pY &WK۵0pME_V]:¸»$+IA;GjK`fZE=IXEQҥdu~5*Wspokenl}-FUG *KhӢwX

    Методы диагностики запутанных соединений обмоток трансформатора Открытая сварка

    [1] Инь Кэнин.Принципы проектирования трансформатора [M]. Пекин: China Power Press, (2010).

    [2] ВАН Шиге. Анализ неисправностей и технические усовершенствования[M].Пекин: China Power Press, (2004).

    [3] DL/T596-1996 Правила профилактических испытаний электроэнергетического оборудования [S]. (1996).

    [4] СИ Цзэн-янь.Диагностика и устранение неисправностей трансформаторов 110 кВ [J]. Аппарат высокого напряжения, 2007, 43(2): 157-158.

    [5] Чэнь Хуаган.Руководство по нештатной работе электрооборудования и устранению инцидентов[M]. Пекин: China Power Press, (2009).

    [6] ВАН Ши-гэ.Анализ неисправностей силового трансформатора и технические усовершенствования [M]. Пекин: China Electric Power Press, (2004).

    [7] DL/T 722-2000 Руководство по анализу и диагностике газов, растворенных в трансформаторном масле[S].(2000).

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.