Urządzenie i obliczenia transformatora spawalniczego dla

Obliczanie transformatora spawalniczego odbywa się za pomocą określonych formuł. Wynika to z faktu, że standardowe schematy transformatorów, jak również metody obliczeniowe, nie mogą być stosowane do narzędzi spawalniczych. W produkcji spawania musi być odpychany przez to, co jest dostępne. Najważniejszą rzeczą jest żelazo. To, co jest, jest i zwykle jest, całe obliczenie dotyczy tylko określonego obwodu magnetycznego. Oczywiście nie zawsze jest to dobre, więc pojawia się ciepło i wibracje. Cóż, jeśli masz dostępne żelazo, którego parametry są bardzo zbliżone do przemysłowego. Następnie możesz bezpiecznie korzystać z technik obliczania typowych urządzeń. Aby utworzyć spawarkę, musisz znać jej podstawowe parametry i urządzenie.

Schemat urządzenia transformatora spawalniczego

Schemat urządzenia transformatora spawalniczego.

Moc transformatora do spawarki

Przed przystąpieniem do obliczeń, w szczególności produkcji, należy samemu sprawdzić, jaki powinien być prąd spawania. Ponieważ w życiu codziennym najczęściej używane są elektrody, których średnica wynosi 3-4 mm, warto liczyć się w obliczeniach na nich. Trzy milimetry wystarczą do prac domowych i sprzątania. Nawet praca karoserii w samochodzie może być wykonywana bez obawy o niskiej jakości spoiny, które można wykonać przez spawanie. Tak więc, jeśli wybrałeś trzy, musisz wybrać prąd około 115 A. Właśnie w tym momencie te elektrody działają idealnie. Jeśli zdecydujesz się na użycie dwóch, prąd na wyjściu urządzenia powinien wynosić około 70 A, a dla czterech - dwa razy więcej.

Obwód transformatora z uzwojeniem pierwotnym i wtórnym

Schemat transformatora z uzwojeniem pierwotnym i wtórnym.

Należy pamiętać, że moc transformatora spawalniczego nie powinna być bardzo duża. Pobór prądu wynosi maksymalnie 200 A. A nawet wtedy nastąpi nadmierne nagrzewanie nie tylko przewodów uzwojenia, ale także kabli zasilających. W konsekwencji obciążenie sieci wzrasta, a bezpieczniki elektryczne mogą nie wytrzymać. Tak więc, jeśli zdecydujesz się użyć elektrod o grubości 3 mm, odepnij prąd nie większy niż 130 A. Aby obliczyć moc transformatora spawalniczego, potrzebujesz iloczynu prądu w uzwojeniu wtórnym, gdy łuk zapali się, kąt fazy, napięcie w trybie spoczynkowym podzielone przez współczynnik wydajności. W tym przypadku można ją uznać za wartość stałą, równą 0,7.

Powrót do spisu treści

Transformator spawalniczy

Najważniejszą rzeczą w rdzeniach jest forma. Może być osiowy (w kształcie litery U) lub pancerny (w kształcie litery W). Porównując je, okazuje się, że wydajność jest wyższa w przypadku pierwszego rodzaju sprzętu spawalniczego. Gęstość nawijania również może być dość wysoka. Oczywiście są one najczęściej wykorzystywane do produkcji spawania elektrycznego. Własna spawarka do metalu może mieć uzwojenia następujących typów:

  • cylindryczne (uzwojenie wtórne nawijane jest przez sieć);
  • dysk (oba uzwojenia znajdują się w pewnej odległości od siebie).
Zwoje cylindryczne

Zwoje cylindryczne: a - jednowarstwowe, b - dwuwarstwowe, c - wielowarstwowe z drutu okrągłego, 1 - rundy z drutu prostokątnego, 2 - dzielone pierścienie poziomujące, 3 - papierowy cylinder bakelitowy, 4 - koniec pierwszej warstwy uzwojenia, 5 - listwy pionowe 6 - wewnętrzne uzwojenie gałęzi.

Warto przyjrzeć się każdemu typowi uzwojenia bardziej szczegółowo. Co do cylindrycznego uzwojenia, ma bardzo twarde charakterystyki prądowo-napięciowe. Ale nie nadaje się do stosowania w ręcznych spawarkach. Możesz wyjść z sytuacji za pomocą dławików i reostatów w projekcie urządzenia. Ale tylko komplikują cały schemat, co w większości przypadków jest niepraktyczne.

Podczas korzystania z uzwojenia typu dysku sieć jest odległa od drugorzędnej. Większość strumienia magnetycznego powstającego w urządzeniu (lub dokładniej, powstaje w uzwojeniu sieciowym) nie może być połączona (nawet indukcyjnie) z uzwojeniem wtórnym. Ten typ uzwojenia najlepiej stosować w przypadkach, w których istnieje potrzeba częstej regulacji prądu spawania. Zewnętrzna charakterystyka takich urządzeń dostępna jest w wymaganej ilości. A indukcyjność przecieku transformatora spawalniczego zależy bezpośrednio od położenia uzwojenia sieciowego względem wtórnego. Ale zależy to również od rodzaju obwodu magnetycznego, nawet od tego, czy w pobliżu spawarki znajdują się metalowe przedmioty. Oblicz dokładną indukcyjność nie jest możliwe. Podczas obliczania stosuj obliczenia przybliżone.

Prąd wymagany do spawania jest regulowany przez zmianę szczeliny między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym. Oczywiście powinny one być tak wykonane, aby można je było łatwo przesuwać wzdłuż obwodu magnetycznego. To tylko w warunkach domowej produkcji jest dość trudne, ale można wprowadzić pewną liczbę stałych wartości prądu spawania. Jeśli korzystasz ze spawania w przyszłości, jeśli chcesz nieco zmniejszyć prąd, musisz ułożyć kabel w pierścienie. Zastanów się tylko, czy się na tym rozgrzeje.

Uzwojenia transformatora rozdzielone na różnych barkach

Uzwojenia transformatora rozdzielone na różnych barkach: 1 - pierwotny, 2 - wtórny.

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

Powrót do spisu treści

Standardowe obliczenia transformatora spawalniczego

Poniższą metodę stosuje się wyłącznie do obliczania urządzeń do konwersji wykorzystujących rdzenie magnetyczne tylko w kształcie litery U. Oba zwoje są nawijane na tej samej ramie, znajdującej się na różnych barkach. Należy pamiętać, że konieczne jest wzajemne połączenie połówek obu uzwojeń. Na przykład kalkulator oblicza się do pracy z elektrodami 4 mm. Wymaga to prądu w uzwojeniu wtórnym około 160 A. Napięcie wyjściowe powinno wynosić 50 V. Jednocześnie napięcie sieciowe (zasilające) powinno wynosić 220 lub 240 V. Czas pracy powinien wynosić 20%.

Do obliczeń konieczne jest wprowadzenie parametru mocy, który bierze pod uwagę czas pracy. Ta moc będzie równa: Rdl = I2 x U2 x (PR / 100) 1/2 x 0,001.

Dla parametrów spawarki, które przyjęto jako punkt wyjścia, wartość mocy wynosi 3,58 kW. Teraz należy obliczyć liczbę zwojów uzwojeń. W tym celu: E = 0,55 + 0,095 x Pdl.

Lokalizacja uzwojeń na prętach w transformatorach

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

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

W uzwojeniu pierwotnym będzie prąd równy stosunkowi iloczynu prądu uzwojenia wtórnego i współczynnika k = 1,1 do współczynnika transformacji. W przykładzie uzyskano prąd równy 40 A. Aby określić przekrój rdzenia transformatora spawalniczego, należy użyć wzoru: S = U2 × 10 000 / (4,44 × f × N2 × Bm).

Dla celów obliczeń w tym przykładzie powierzchnia wyniesie 27 cm². W tym przypadku przyjmuje się, że f wynosi 50 herców, a Bm to indukcja polowa (magnetyczna) w rdzeniu urządzenia. Przyjmuje się, że jego wartość wynosi 1,5 Tesli.

Dla transformatora spawalniczego, który będzie pracował z elektrodami o grubości 4 mm, uzyskano następujące cechy:

Rodzaje rdzeni magnetycznych

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

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

Ale te cechy są ważne dla transformatora spawalniczego. Tylko przy wytwarzaniu używanego schematu, który zastosował zwiększoną wartość rozproszenia magnetycznego. Jest mało prawdopodobne, że takie urządzenie będzie w stanie odtwarzać w domu, więc łatwiej będzie wyprodukować transformator z wtórnym uzwojeniem bezpośrednio na wierzchu sieci. Nawet jeśli weźmiemy pod uwagę warunek, że użycie dławików jest nieuniknione, pogorszenie charakterystyki, to strumień magnetyczny takiego prostego urządzenia będzie skoncentrowany w pewnym punkcie i wokół niego. A cała energia w nim zawarta może być przekazywana racjonalnie.

Powrót do spisu treści

Proste obliczenia transformatora do spawania

Standardowe metody obliczania transformatorów są w większości przypadków niedopuszczalne, ponieważ stosuje się niestandardowe formy żelaza, a drut o nieznanym przekroju oblicza się w przybliżeniu. Przy obliczaniu uzyskano charakterystykę transformatora spawalniczego jako przekroju obwodu magnetycznego i liczby zwojów. Warto zauważyć, że przez podwojenie powierzchni przekroju charakterystyka samego transformatora nie ulegnie pogorszeniu. Trzeba tylko zmienić liczbę zwojów uzwojenia pierwotnego, aby uzyskać wymaganą moc.

Im większa część obwodu magnetycznego, tym mniej zwojów będzie musiało nawijać. Użyj tej jakości, jeśli masz problemy z nawijaniem drutu. Aby obliczyć liczbę zwojów uzwojenia pierwotnego, można użyć prostych formuł:

Zależność prądu w uzwojeniu pierwotnym transformatora od napięcia zasilania

Bieżące zależności uzwojenia pierwotnego transformatora na napięciu zasilania, w trybie jałowym.

  • N1 = 7440 x U1 / (S x12);
  • N1 = 4960 x U1 / (S x I2).

Pierwsza służy do obliczeń spawarek, w których oba uzwojenia znajdują się na tym samym ramieniu. W przypadku oddzielnych uzwojeń należy zastosować drugą formułę. W tych wzorach Siz jest odcinkiem obwodu magnetycznego mierzonego przed obliczeniami. Zwróć uwagę, że podczas oddzielania uzwojeń na różnych barkach, na wyjściu spawarki nie będzie prądu o wartości przekraczającej 140 A. Dla każdego rodzaju urządzenia nie można uwzględnić bieżącej wartości większej niż 200 A. I nie zapominaj, że masz wiele niewiadomych:

  • gatunek żelazka transformatorowego;
  • napięcie sieciowe i jego zmiana;
  • rezystancja w liniach energetycznych.

Aby wykluczyć możliwość wpływu takich drobnych czynników na działanie transformatora spawalniczego, konieczne jest wykonanie kurka co 40 obrotów. Możesz zmienić tryb pracy transformatora w dowolnym momencie, stosując napięcie zasilania dla mniejszej lub większej liczby zwojów.

Powrót do spisu treści

Przekrój obwodu magnetycznego i wybór zwojów transformatora

Pakiet żelazka transformatorowego (rdzeń magnetyczny)

Pakiet żelazka transformatorowego (rdzeń magnetyczny).

Znając przekrój obwodu magnetycznego, można znaleźć liczbę zwojów uzwojenia transformatora spawalniczego. Najważniejszą rzeczą, którą musisz zdecydować, jest to, czym dokładnie powinna być ta sekcja. W idealnej sytuacji uzyskano wartość 28 cm2. Ale nie zawsze można go zastosować w transformatorze spawalniczym, jeśli spojrzymy na elementy konstrukcyjne i ekonomiczne. Musisz uważnie przemyśleć, jak nawinąć drut. Dla jednej mocy możesz wybrać dwa schematy:

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

Możliwe jest również użycie opcji pośredniej. Jeśli okno jest małe, lepiej po prostu powiększyć obszar przekroju. Ale wtedy wzrośnie ciężar transformatora spawalniczego. Dlatego można go swobodnie przenosić tylko na specjalnym wózku.

Zdarzają się przypadki, kiedy trzeba ocenić użyteczną moc transformatora dla spawarki, najlepiej według prądu, który jest mierzony w uzwojeniu pierwotnym urządzenia w trybie jałowym. A mówiąc dokładniej, trzeba mówić więcej o wartości mocy podczas formowania łuku, ale tylko o dostosowaniu transformatora spawalniczego do najwyższej mocy. Wyciśnij maksimum ze swojego projektu. I najważniejsze w procesie obliczania transformatora jest zapobieganie niewystarczającej liczbie zwojów uzwojenia pierwotnego. Wymagane są następujące urządzenia:

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

Nawet w przypadku transformatorów tego samego typu prąd może być inny. Dlatego nie można ocenić mocy spawania elektrycznego. Ale zależność w pierwotnym prądzie uzwojenia może wiele powiedzieć. Można zidentyfikować niektóre specjalne właściwości transformatora spawalniczego. W tym celu konieczne jest doprowadzenie napięcia z wyjścia LATR do uzwojenia pierwotnego spawania. Dzięki autotransformatorowi liniowemu można zmieniać wartość napięcia od 0 do 240 V. Woltomierz jest połączony równolegle z uzwojeniem, a amperomierz wstawiany jest do zerwania jednego drutu.

Po pierwsze, występuje liniowy wzrost prądu, który przyjmuje niewielką wartość.

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

Dodaj komentarz