Zariadenie a výpočet zváracieho transformátora pre domácnosť

Výpočet zváracieho transformátora sa vykonáva pomocou špecifických vzorcov. Je to spôsobené tým, že štandardné transformačné diagramy, rovnako ako výpočtové metódy, nemožno použiť na zváracie nástroje. Pri výrobe zvárania musí byť odpudzovaný tým, čo je k dispozícii. Najdôležitejšou vecou je železo. Čo je, a je zvyčajne uvedené, celý výpočet je len pre určitý magnetický obvod. Samozrejme, nie je vždy dobré, takže sa vyskytujú teplo a vibrácie. No, ak máte k dispozícii žehličky, ktorých parametre sú veľmi blízko priemyslu. Potom môžete bezpečne použiť techniky na výpočet typických zariadení. Ak chcete vyrobiť zvárací prístroj, potrebujete poznať jeho základné parametre a zariadenie.

Schéma zariadenia zváracieho transformátora.

Výkon transformátora pre zváraciu jednotku

Pred začatím výpočtu, najmä pri výrobe, musíte zistiť, aký je zvárací prúd. Vzhľadom k tomu, že v každodennom živote sú najčastejšie používané elektródy, ktorých priemer je 3-4 mm, stojí za to spoliehať sa na výpočty na nich. Tri tri milimetre stačia na domácu prácu a úklid. Dokonca aj práce s karosériou vo vozidle je možné vykonávať bez obáv z nekvalitných zvarov, ktoré je možné vykonať zváraním. Takže ak si vyberiete tri, musíte si vybrať prúd okolo 115 A. Na tomto prúde tieto elektródy fungujú perfektne. Ak sa rozhodnete použiť dva, prúd na výstupe zariadenia by mal byť asi 70 A a pre štyri - dvakrát toľko.

Schéma transformátora s primárnym a sekundárnym vinutím.

Upozorňujeme, že výkon zváracieho transformátora by nemal byť veľmi veľký. Spotreba prúdu je maximálne 200 A. A dokonca aj vtedy bude nadmerné vykurovanie nielen drôtov navíjania, ale aj silových káblov. V dôsledku toho sa zaťaženie siete zvyšuje a elektrické poistky nemusia vydržať. Takže ak sa rozhodnete použiť elektródy s hrúbkou 3 mm, odpudzujte prúd nepresahujúci 130 A. Pre výpočet výkonu zváracieho transformátora budete potrebovať produkt prúdu v sekundárnom vinutí pri zapálení oblúka, fázový uhol, napätie v režime pokoja vydeleného koeficient výkonnosti. V tomto prípade sa dá považovať za konštantnú hodnotu, rovná sa 0,7.

Zvárací transformátor

Najdôležitejšia vec v jadrách je forma. Môže byť otočný (tvar U) alebo obrnený (v tvare W). Ak ich porovnávame, ukáže sa, že účinnosť je vyššia pre prvý typ zváracieho zariadenia. Hustota zvinutia môže byť tiež vysoká. Samozrejme, sú najčastejšie používané na výrobu elektrického zvárania. Samonosný stroj na zváranie kovov môže mať vinutia nasledujúcich typov:

• cylindrické (sekundárne vinutie je navinuté cez sieť);
• disk (obe vinutia sú umiestnené v istej vzdialenosti od seba).

Válcové vinutie: a - jednovrstvové, b - dvojvrstvové, c - viacvrstvové, guľaté drôty, 1 - guľaté obdĺžnikové drôty, 2 - rozdeľovacie krúžky, 3 bubny z papierového bakelitu, 4 konce prvej vrstvy navíjania, 6 - vnútorné vetvenie vetvy.

Stojí za to pozrieť sa na každý typ navíjania podrobnejšie. Pokiaľ ide o valcové vinutie, má veľmi tvrdé vlastnosti prúdového napätia. Nie je však vhodný na použitie v ručných zváracích strojoch. Môžete sa dostať von zo situácie pomocou tlmivky a reostaty v konštrukcii prístroja. Ale len komplikujú celý systém, čo je vo väčšine prípadov nepraktické.

Pri použití vinutia typu diskov je sieť vzdialená od druhej. Väčšina magnetického toku vznikajúceho v zariadení (alebo presnejšie, vzniká v sieťovom vinutí) nemôže byť spojená (aj indukčne) so sekundárnym vinutím. Tento typ vinutia sa najlepšie používa v prípadoch, keď je potrebné časté nastavenie zváracieho prúdu. Externá charakteristika takýchto zariadení je k dispozícii v požadovanom množstve. A indukčnosť úniku zváracieho transformátora priamo závisí od umiestnenia sieťového vinutia vzhľadom na sekundárny. Závisí však aj od typu magnetického obvodu, a to aj v prípade, že v blízkosti zváračky sú kovové predmety. Vypočítajte, že presná indukčnosť nie je možná. Pri výpočte použite približné výpočty.

Prúd potrebný na zváranie sa reguluje zmenou medzery medzi primárnym a sekundárnym vinutím. Samozrejme, mali by byť vyrobené tak, aby sa dali ľahko pohybovať pozdĺž magnetického obvodu. To je len v podmienkach domácej výroby je dosť ťažké robiť, ale môžete urobiť určitý počet pevných hodnôt zváracieho prúdu. Ak používate zváranie v budúcnosti, ak potrebujete mierne znížiť prúd, musíte kábel položiť na krúžky. Zvážte len to, že sa z toho zahreje.

Transformátorové vinutia sú oddelené na rôznych ramenách: 1 - primárne, 2 - sekundárne.

Zváracie stroje, ktoré sú vybavené jadrami tvaru U, budú mať veľmi silnú disperziu. A oni majú sieť navíjanie musí byť umiestnené na jednom ramene, a sekundárne - na druhom. Je to spôsobené tým, že vzdialenosť od jedného navíjania k druhému je dosť veľká. Hlavným indikátorom zváracieho transformátora je pomer transformácie. Môže sa vypočítať tak, že sa počet závitov sekundárneho vinutia vydelí počtom závitov primárneho. Rovnakú hodnotu získate delením výstupného prúdu alebo napätia zodpovedajúcou vstupnou charakteristikou (prúd alebo napätie).

Štandardný výpočet zváracieho transformátora

Nasledujúca metóda sa používa výhradne na výpočet prepočítavacích zariadení s použitím magnetických jadier len vo forme tvaru U. Oba vinutia sú navinuté na rovnakom ráme, umiestnenom na rôznych ramenách. Malo by sa vziať do úvahy, že je potrebné spojiť polovicu oboch vinutí v sérii navzájom. Napríklad sa počíta prevodník so 4 mm elektródami. To vyžaduje prúd v sekundárnom vinutie približne 160 A. Výstupné napätie by malo byť 50 V. Zároveň by malo byť napätie siete (napájanie) odobraté 220 alebo 240 V. Nech je trvanie práce 20%.

Pri výpočte je potrebné zadať parameter výkonu, ktorý zohľadňuje dĺžku práce. Táto sila bude rovná: Rdl = I2 x U2 x (PR / 100) 1/2 x 0,001.

Pre parametre zváracieho stroja, ktoré boli brané ako východiskový bod, sa hodnota výkonu rovná 3,58 kW. Teraz je potrebné vypočítať počet závitov vinutia. Za týmto účelom: E = 0,55 + 0,095 × Pdl.

Umiestnenie vinutia na tyči v transformátoroch: 1 - tyč, 2 - VN vinutí, 3 - VN vinutí, 4,5 - skupiny cievok.

V tomto vzorci E je elektromotorická sila jedného otočenia. Pre vypočítané zariadenie sa táto hodnota rovná 0,89 V / otáčka. To znamená, že je možné odstrániť z každej otáčky meniča 0,89 V. Preto je pomer 220 / 0,89 počet závitov primárneho vinutia. A pomer 50 / 0.89 je počet závitov sekundárneho vinutia zváracieho transformátora.

V primárnom vinutí bude prúd rovný pomeru súčinu prúdu sekundárneho vinutia a koeficientu k = 1,1 s transformačným pomerom. V tomto príklade sa získa prúd rovný 40 A. Na určenie prierezu jadra zváracieho transformátora použite vzorec: S = U2 × 10.000 / (4.44 × f × N2 × Bm).

Pre výpočet v príklade bude plocha 27 cm2. V tomto prípade sa predpokladá, že f je 50 Hertz a Bm je indukcia poľa (magnetické) v jadre zariadenia. Predpokladá sa, že jeho hodnota je 1,5 Tesla.

Pre zvárací transformátor, ktorý bude pracovať s elektródami s hrúbkou 4 mm, boli získané nasledujúce charakteristiky:

Typy magnetických jadier: a - pancier, b - tyč.

• zvárací prúd - 160 A;
• jadrová časť - 28,5 cm²;
• primárne vinutie obsahuje 250 zákrutov.

Tieto vlastnosti však platia pre zvárací transformátor. Iba pri výrobe jeho použitej schémy, ktorá uplatňuje zvýšenú hodnotu magnetického rozptylu. Na reprodukciu doma je takéto zariadenie nepravdepodobné, že bude úspešné, preto bude jednoduchšie vyrobiť transformátor s sekundárnym vinutie priamo na hornej strane siete. Aj keď berieme do úvahy podmienku, že použitie tlmiviek je nevyhnutné, zhoršenie charakteristík, potom bude magnetický tok takého jednoduchého zariadenia koncentrovaný v určitom bode a okolo neho. A všetka energia v ňom môže byť prenášaná racionálne.

Jednoduchý výpočet transformátora na zváranie

Štandardné metódy na výpočet transformátorov sú vo väčšine prípadov neprijateľné, pretože sa používajú neštandardné formy železa a drôt s neznámym prierezom sa vypočíta približne. Pri výpočte sa získali také charakteristiky zváracieho transformátora ako rezu plochy magnetického obvodu a počet závitov. Stojí za zmienku, že zdvojnásobením prierezovej plochy sa vlastnosti samotného transformátora nezhoršia. Stačí len zmeniť počet závitov primárneho vinutia, aby ste dosiahli požadovaný výkon.

Čím väčšia je časť magnetického obvodu, tým menej závitov bude musieť vietor. Túto kvalitu použite, ak máte problémy s navíjaním drôtu. Ak chcete vypočítať počet závitov primárneho vinutia, môžete použiť jednoduché vzorce:

Závislosť prúdu primárneho vinutia transformátora na napájacom napätí v režime voľnobehu.

• N1 = 7440 × U1 / (S × 12);
• N1 = 4960 × U1 / (S × 12).

Prvý sa používa pri výpočte zváracích strojov, v ktorých sú obe vinutia umiestnené na rovnakom ramene. Pri samostatných vinutiach by sa mal použiť druhý vzorec. V týchto vzorcoch je Siz časť magnetického obvodu meraná pred výpočtom. Upozorňujeme, že keď oddeľujete vinutia na rôznych ramenách, na výstupe zváracieho stroja nebudete mať výstup väčší ako 140 A. A pre akýkoľvek typ zariadenia nie je možné brať do úvahy aktuálnu hodnotu, ktorá je vyššia ako 200 A. A nezabudnite, že máte veľa neznámych:

• trieda železného transformátora;
• sieťové napätie a jeho zmena;
• odpor v elektrických vedeniach.

Aby sa vylúčila možnosť pôsobenia takých malých faktorov na prevádzku zváracieho transformátora, je potrebné urobiť kohútik každých 40 otáčok. Prevádzkový režim transformátora môžete kedykoľvek zmeniť použitím napájacieho napätia pre menej alebo viac závitov.

Prierez magnetického obvodu a výber závitov transformátora

Balenie transformátora (magnetické jadro).

Keď poznáte prierez magnetického obvodu, nájdete počet závitov vinutia zváracieho transformátora. Hlavná vec, ktorú musíte rozhodnúť, je, čo presne by mala byť sekcia. V ideálnom prípade sa získala hodnota 28 cm2. Ale nie je vždy možné použiť v zváracom transformátore, ak sa pozriete na štrukturálne a ekonomické komponenty. Musíte starostlivo premýšľať o spôsobe, akým bude drôt navíjať. Pre jednu energiu si môžete vybrať dve schémy:

• 30 cm2 a 250 otáčok;
• 60 cm² a 125 otáčok.

Je tiež možné použiť strednú možnosť. Ak je okno malé, je lepšie jednoducho zvýšiť prierezovú plochu. Ale potom sa zvýši váha zváracieho transformátora. Preto sa môže voľne pohybovať len na špeciálnom vozíku.

Existujú prípady, kedy je potrebné posúdiť užitočný výkon transformátora pre zváraciu jednotku, najlepšie prúd, ktorý sa meria v primárnom vinutí zariadenia v kľudovom režime. Aby ste boli presnejší, musíte hovoriť viac o hodnote sily počas vytvárania oblúka, ale len o nastavení zváracieho transformátora na najvyšší výkon. Stlačte maximum z vášho dizajnu. A hlavnou úlohou v procese výpočtu transformátora je zabrániť nedostatočnému počtu závitov primárneho vinutia. Vyžadujú sa tieto zariadenia:

• LATR (lineárny autotransformátor);
• ampérmeter;
• voltmeter.

Aj pre transformátory rovnakého typu môže byť prúd odlišný. Preto nie je možné posúdiť výkon elektrického zvárania. Ale závislosť na prúde primárneho vinutia môže veľa povedať. Je možné identifikovať niektoré špeciálne vlastnosti zváracieho transformátora. Na to je potrebné použiť napätie z výstupu LATR na primárne vinutie zvárania. Vďaka lineárnemu autotransformátoru môžete meniť hodnotu napätia od 0 do 240 V. Voltmeter je zapojený paralelne s vinutím a ampér je vložený do prerušenia jedného drôtu.

Po prvé, existuje lineárny nárast prúdu, ktorý má malú hodnotu.

Po zvýšení rýchlosti rastu sa prúd rýchlo a rýchlo zvyšuje. Pri nedostatočnom počte závitov v primárnej krivke bude aktuálna krivka mať nekonečnú hodnotu až do prahu 240 V. Preto musíte navíjanie zváracieho stroja pridať určitý počet závitov. A nezabudnite vziať do úvahy skutočnosť, že keď zapnete sieť bez LATR, zariadenie z nej spotrebuje najmenej o tretinu viac prúdu. Týmto spôsobom nie je ľahké teoreticky vypočítať zvárací transformátor, v praxi je všetko oveľa jednoduchšie.