Виды сварочных трансформаторов – принцип действия, устройство и классификация

Сварочный трансформатор:виды,характеристики,выбор и эксплуатация

Одним из основных рабочих агрегатов для сварки является сварочный трансформатор. Это устройство помогает в преобразовании напряжения, которое имеется в сети, в такое, которое требуется для сварочного процесса, а также холостого хода аппарата. Как правило, в сети подается 220 В, тогда как для холостого хода необходимо всего 50-60 В. Трансформаторы сварочные бытовые работают на понижение. Напряжение подается на первичную обмотку устройства, с которой он переходит на вторичную. Расстояние между обмотками может меняться, что способствует повышению значения напряжения, или его понижению. Таким образом, регулируя отдаление одной обмотки от другой, можно регулировать значение параметров.

Сварочный трансформатор Пратика

Каждый сварочный трансформатор, который используется в промышленности или в бытовых условиях, обладает собственными параметрами, которые зависят от материала сердечника, его размеров и прочих вещей. Сварочные трансформаторы переменного тока могут иметь в своем составе еще и выпрямители, которые преобразуют переменный ток в постоянный. В некоторых случаях можно даже сделать сварочный трансформатор своими руками, что получается при правильном следовании всем параметрам. Все должно соответствовать ГОСТ 7012-77, ГОСТ 95-77 или ГОСТ 16110-82, если речь идет о силовых устройствах.

Отличия сварочных трансформаторов современных моделей являются очень большими, так как за последнее время было выпущено большое разнообразие, которое имеет как узкую специализацию, так и широкую универсальную. В особенности это касается компактных маленьких моделей, к которым относятся трансформаторы сварочные бытовые. С их помощью зачастую производится сварка тонкого металла электродом, так как они не могут работать с толстым расходным материалом.

Преимущества

• Преимуществами данного аппарата являются такие факторы:
• Возможность плавной регулировки параметров в пределах допустимого диапазона;
• Достаточно простой принцип действия, который обеспечивает легкость в эксплуатации, а также в ремонте и уходе;
• Возможность работать как с двухфазными, так и с трехфазными сетями;
• Применение, как в промышленной, так и в бытовой сфере;
• Многие модели имеют колеса для удобного перемещения, если не обладают компактными размерами;
• Продуманная система вентиляции для работы в помещении.

Недостатки

При этом техника обладает рядом негативных моментов, которые могут помешать работе:

• Механические детали могут выходить из строя;
• При некоторых вариантах ремонта приходится менять обмотку трансформатора, что является достаточно длительным процессом;
• Для подключения требуются специальные мощные кабели;
• Чтобы подключить сварочный трансформатор, требуется специалист;
• Любые неполадки могут привести к тому, что рабочий процесс полностью останавливается;
• При поломках имеется риск поражения током, если неаккуратно обращаться с техникой.

Полная классификация всех типов трансформаторов

Каждый сварочный трансформатор имеет ряд определенных характеристик, которые позволяют создать систему классификации для данного оборудования, исходя из всех различий. Сразу стоит выделить сварочный трансформатор с нормальным рассеиванием магнитного поля. В данном случае имеется всего одна разновидность тиристорных моделей, которые работают только при сварке под флюсом.

Более разнообразными являются модели, которые имеют увеличенное рассеивание магнитного поля. Здесь модно выделить несколько подтипов куда входит:

• Сварочный трансформатор с подвижными обмотками;
• С подвижным шунтом;
• С обмоткой разбитой на отдельные секции, которые обладают ярмовым рассеиванием;
• С подвижным подмагниченным шунтом.

Сварочный трансформатор

Последняя разновидность относится к сварке под флюсом, а три предыдущие могут применяться как обыкновенная ручная дуговая сварка. Но это не единственные параметры классификации. Можно также выделить такие моменты как:

• Количество одновременно обслуживаемых мест, так как встречается техника для одного мастера, а также та, которая может обслуживать одновременно несколько рабочих мест;
• По количеству фаз подключения, что может составлять от одной до трех фаз;
• По особенностям конструкции, так как бывают такие, у которых регулятор для сварочного трансформатора по напряжению работает при помощи переключения количества витков, при помощи рассеивания напряжения, а также при помощи дросселя насыщения.

Сварочный трансформатор Futura

Технические характеристику популярных моделей

Марки сварочных трансформаторов могут иметь различные значения параметров, в зависимости от тех целей, для которых их создали. Здесь приведены самые распространенные бренды, которые можно встретить на рынке:

Бренд	ПАТОН
Входное напряжение, В	220/380 В
Плавкая вставка	Отсутствует
Мощность, кВт	16,3
Используемое напряжение при холостом ходе	65 В
Ток регулируется в пределах	70-260 А
Диаметр присадочного материала, мм	2-5
Продолжительность включения	20%
Габариты, мм	424-275-425
Масса, кг	49 кг
Страна производитель	Украина
Бренд	Kaiser
Входное напряжение, В	220-380
Плавкая вставка	отсутствует
Мощность, кВт	3,5
Используемое напряжение при холостом ходе	48 В
Ток регулируется в пределах	60-200 A
Диаметр присадочного материала, мм	2-4
Масса, кг	23
Класс электрозащиты	IP21
Страна производитель	Германия

Бренд	Intertool
Входное напряжение, В	220-380 В
Плавкая вставка	Отсутствует
Мощность, кВт	6,5
Ток регулируется в пределах	55-160 А
Диаметр присадочного материала, мм	2-3.2 мм
Масса, кг	17,5 кг
Страна производитель	Китай

Выбор сварочного трансформатора

«Обратите внимание! Самые важные особенности аппарата не имеют отношения к его размерам или массе.»

Средний вес трансформаторов составляет 30 кг. Это может быть серьезной проблемой для размещения в бытовых условиях, поэтому, данный параметр больше зависит от удобства, чем от производительности, и в то же время может сделать недоступным применение той или иной модели в определенных местах. При этом мощность техники не зависит от размеров, так как сварочный трансформатор с тороидальным сердечником предоставляет куда более высокие результаты, чем другие, но при меньших размерах. Для выполнения большинства процедур сварки достаточно такого оборудования, которое бы смогло работать с электродами толщиной в 4 мм. Многие компактные бытовые модели имеют ограничения в 3 мм, что отображается на их стоимости, но это не всегда удобно для работы.

Успешность зажигания дуги зависит от того, какое напряжение потребляет сварочный трансформатор на холостом ходу. Зачастую оно составляет 50 В, чего вполне достаточно для стандартных операций, но некоторые модели могут иметь автоматический розжиг дуги. Следует обратить внимание на систему охлаждения аппарата, которая должно проводиться не только принудительным, но и естественным путем. Также желательно наличие автоматической системы отключения, когда сварочный трансформатор начинает работать в перегруженном состоянии. Сглаживающие конденсаторы должны иметь большую

емкость, а дроссель должен быть достаточно мощным. Не лишним будет наличие искрогасителя, который сможет заблокировать появление искры, когда техника будет в состоянии покоя, так как устройство удалит остаточное напряжение.

Особенности эксплуатации и подключения

Правильное подключение обеспечить нормальную работоспособность техники, так как если возникают какие-то проблемы, то зачастую они проявляют себя в местах подключения. Основной проблемой являются клеммы, так как на них в большинстве случаев происходит перегревание проводов и замыкание, поэтому, следует плотно соединить все детали, чтобы обеспечить бесперебойную работу. Многофазные силовые установки нужно подключать в строгом соответствии с инструкцией, так как их замыкание может привести к серьезным поломкам. Также требуется подобрать подходяще место, где может размещаться трансформатор для сварочного аппарата, которое бы хорошо проветривалось и не имело повышенную влажность.

Во время эксплуатации не стоит превышать время беспрерывной работы, которое допустимо для конкретной модели. Это может привести к тому, что сварочный трансформатор начнет самопроизвольно отключаться. В среднем, время холостого хода должно превышать в 4 раза время непосредственной сварки. При залипании электрода следует по возможности оторвать его от поверхности материала, а если не получается, то как можно быстрее отключить трансформатор.

Меры и техника безопасности

Если нет специальных знаний, то не стоит подключать трехфазные сварочные трансформаторы самостоятельно. Это может быть опасно как для жизни человека, так и для работоспособности агрегата. Применение сварочного трансформатора должно соответствовать правилам его технической эксплуатации. Не стоит включать оборудования в условиях повышенной влажности. Во время работы не нужно применять электроды с влажной или обсыпавшейся обмазкой, так как это может привести к залипанию, и как следствие, к короткому замыканию оборудования. При повышенной температуре нужно соблюдать щадящие режимы или обеспечивать дополнительную вентиляцию. Если замечено слишком сильное гудение, перегрев, невозможность зажечь дугу или прочие проблемы, то стоит прекратить работу и отключить оборудование от сети. Здесь может потребоваться ремонт и обслуживание сварочных трансформаторов, так как дальнейшая эксплуатация только усугубит проблему.

Популярные модели и производители

• Intertool;
• Kaiser;
• Патон;
• Дніпро-М;
• Telwin;
• Forte;
• Werk;
• Кентавр.

svarkaipayka.ru

устройство и принцип действия, для чего служит, виды

Сварочный инструмент

Сварочный трансформатор принадлежит к числу несложных, но признанных потребителями аппаратов. Его используют, когда к соединительному шву нет жестких требований. Сейчас на рынке появились более совершенные аппараты, но простые агрегаты не вышли из употребления.

1

Виды сварочных трансформаторов и их устройство

Аппараты бывают дуговыми, у них в основе процесса лежит использование электрической дуги, а также есть аппараты контактной сварки – сильно сжатые детали привариваются импульсным током. По способу регулирования выпускаются агрегаты с дросселем – это первый тип. Второй, самый распространенный вид – разнотипные с регулировкой,  которая осуществляется изменениями в обмотках. Третий, самый современный – тиристорные с импульсной стабилизацией.

Водородный сварочный аппарат

Первые два вида регулируют режим изменением параметров. Разнотипные трансформаторы зачастую оборудованы более сложными устройствами для точного регулирования. Тиристорные имеют трансформатор и полупроводниковые регуляторы. Контактные сварочные приборы различаются методами сварки, которая может выполняться по отдельным точкам, по стыкам или цельным швом. Импульс регулируется электронным или релейно-механическим регулятором. Устройство сварочного трансформатора простое, аппарат состоит из:

• трансформатора;
• проводов подвода;
• сварочных проводов;
• держателя электродов.

Разные разработки сварочного трансформатора (далее – СТ) имеют сходные провода и держатели. Аппарат может иметь дополнительные устройства: вентилятор, автомат отключения при перегрузке, ручку, колеса. На работу это никак не влияет, но создает комфортные условия. Большинство сварочных трансформаторов переменного тока укомплектованы одинаковыми деталями с разницей в габаритах. Это позволяет делать устройства одного типа, отличающиеся показателями. Агрегат может комплектоваться выпрямителем для выработки постоянного тока. Аппаратами постоянного тока выполняется качественная сварка, производятся работы с цветными металлами и нержавейкой.

Большинство моделей имеют стальной сердечник из абсолютно одинаковых пластин – магнитопровод. Он может иметь подвижную часть или быть цельным. Пластины изолированы, чтобы увеличить КПД и уменьшить нагрев. Они образуют плотный пакет, стянутый шпильками. Неплотность пакета приводит к вибрации, что на слух воспринимается, как сильное гудение. Ток в трансформаторном сварочном аппарате (ТСА) подбирается плавно или ступенями. При плавном подборе изменяют зазор в магнитопроводе, сопротивление меняется. Ступенчатое регулирование включает в цепь разное количество витков обмоток. Независимо от способа, роль сварщика заключается во вращении рукоятки или переключении коммутатора.

2

Почему электричество соединяет металлы?

Трансформатор понижает сетевое напряжение до требуемого уровня. Предъявляемые к аппарату требования исходят из особенностей материалов для обработки. Под них подбирают принцип действия и комплектацию, детали уточняются в параметрах и регулировке. Во многих случаях требуется очень точная настройка, и устройство аппарата это учитывает. Функциональный принцип работы сварочного трансформатора и его устройство взаимосвязаны.

Вторичная обмотка сварочного трансформатора

Аппарат выполняется обычно с первичной и вторичной обмотками. Напряжение 220 или 380 В подается на первичную. Со вторичной снимается напряжение 30–80 В. Ток увеличивается до 100–700 А, отчего металл плавится и соединяется. В основу ТСА заложена наивысшая отдача мощности. Металлические изделия соединяются между собой при температуре в тысячи градусов, вырабатываемой электрической дугой. Ее появление вызывается коротким замыканием между электродом и металлом. Разряд пробивает воздух, образуется плазма. С уменьшением сопротивления воздушного изолятора увеличивается ток. Чтобы стабилизировать дугу, проводящую ток, поддерживают расстояние между электродом и металлом.

Устройство сварочного трансформатора позволяет изменять силу тока, добиваясь оптимального режима в зависимости от толщины заготовок и вида работ. Постоянство напряжения влияет на стабильность дуги. Малый скачок напряжения ее обрывает, а немного сглаживает скачки регулятор. Используя дополнительные приспособления, можно добиться стабильности электродуги. Перепады гасят фильтры из конденсаторов на входе.

3

Характерные особенности устройств разных типов

Сначала были придуманы аппараты с дросселем для регулировки тока. Модели простые и безотказные, но не лишены недостатков: очень ограниченные характеристики, сильная вибрация, из-за чего сбиваются настройки, и они потребляют много энергии. Более совершенны устройства с реактивной катушкой и дросселем.

Сварочный трансформатор

В разнотипных аппаратах используются магнитные шунты, подвижные обмотки. Такие агрегаты небольшой массы с лучшими характеристиками. Имеются конструкции с неподвижными шунтами и обмотками, сложной магнитной коммутацией. По этому принципу сконструировано много разных разработок, отчего этот вид СТ и получил название разнотипных. Оборудование на тиристорах – новая разработка на полупроводниках. Переменный ток превращается в импульсы. Вначале тиристорные устройства страдали нестабильностью дуги из-за несовершенства полупроводников. Сегодняшние полупроводниковые изделия избавлены от этого недостатка.

Технические характеристики ТСА пребывают в зависимости от конструктивных особенностей. Общие достоинства:

• простое исполнение с минимальным набором деталей без электроники;
• широкий диапазон применения;
• надежная длительная эксплуатация, пригодность для ремонта;
• возможность выбрать аппарат с подходящими параметрами;
• доступные цены.

Сердечник с обмотками

К недостаткам относятся ограниченные возможности. Подобные аппараты потребляют много тока, ими трудно поддерживать дугу и добиться безукоризненного шва. Для работ различного рода больше подходит разнотипный трансформатор. Чтобы добиться качества шва и эффективности, агрегат оборудуют дополнительными устройствами, которые стабилизируют характеристики. Доступность и неприхотливость трансформаторных сварочных аппаратов привлекают потребителей, несмотря на выпуск качественных моделей с лучшими возможностями.

4

Что следует учитывать при выборе – показатели тока

Важный показатель для устройства – это количество фаз. Для однофазных СТ требуется 220 В, их можно включать в розетку домашней сети. Для двухфазных потребуется 380 В. Трехфазные могут работать от 220 или 380 В. В паспорте уточните показатель тока, потребляемого устройством. Далее узнайте сечение проводки и определите по справочнику, выдержит ли она работу ТСА. Автоматы домашней сети должны иметь запас не менее 10 %.

От тока на выходе зависит подбор электродов, свойства металла, с которым можно работать. Еще один параметр – напряжение на выходе. Особенно важно для тех, кто хочет варить автомобильные кузова. Чем ниже показатель (от 30 Вольт), тем тоньше металл можно варить. Потребляемая и выходная мощность указывает на количество электроэнергии, которую использует сварочный трансформатор. Следует обратить внимание на разницу показателей. Если она очень большая, агрегат будет использовать много киловатт и выполнять мало работы. В паспорте режим сварки указан в процентах.

К примеру, 70 % значит, что в течение 10 минут агрегат может 7 минут работать и 3 должен отдыхать.

Трансформаторные аппараты десятки лет исправно служат в сельском хозяйстве, промышленности, дома и в любом месте, где понадобятся. Их простота и дешевизна привлекают людей. В руках умельцев они способны работать с металлом разной толщины. С их помощью изготавливают несложные изделия, ремонтируют технику, соединяют трубы отопления и водопровода.

obustroen.ru

Сварочные трансформаторы – устройство, виды

Сварочный трансформатор предназначен для создания электрической дуги, с помощью которой осуществляется дальнейший процесс ручной сварки или сварки под флюсом. Он преобразуют высокое напряжение сети в низкое во вторичной цепи до необходимого для сварки уровня. Такое вторичное напряжение на холостом ходу варьируется от 60 до 75 Вольт. При осуществлении сварки при малых токах (от 60 до 100 Ампер) напряжение холостого хода должно составлять не менее 70 Вольт.

Устройство сварочных трансформаторов

Состоит из силового трансформатора и прибора регулировки сварочного тока. Из-за необходимости большого сдвига фаз тока и напряжения для появления стабильной электрической дуги переменного тока при перемене полярности, необходимо позаботиться об увеличении значения индуктивного сопротивления во вторичной цепи. Если начинает расти сопротивление индуктивности, то вырастает и угол наклона внешней статической характеристики источника питания, а это, в свою очередь, помогает получить падающие характеристики, что требует общая устойчивость системы «дуга — источник питания».

Чаще всего сварочный трансформатор изготавливают двухобмоточным. В таком случае главными его исполнительными деталями выступают первичная и вторичная обмотки, а также магнитопровод. Конструктивное исполнение сварочного трансформатора будет зависеть от следующих показателей и параметров:

1. формы и типы обмоток и магнитопровода;
2. количество фаз, форма и частота преобразуемого напряжения и тока;
3. вид и степень охлаждения обмоток;
4. уровень класса изоляции;
5. конструкционные параметры машины, где будет монтироваться сварочный трансформатор;
6. предъявляемые требования по ограничению массы и снижению уровня сопротивления обмоток.

Сварочные трансформаторы работают в режиме повторно-кратковременной нагрузки с общим числом отключений до 120-ти в минуту, поэтому к их механическим конструкциям принято предъявлять дополнительные требования по показателям прочности.

Внешние характеристики тока и напряжения трансформаторов для ручной сварки делятся на пологопадающие и крутопадающие. Рабочий режим этого вида трансформатора регулируется с помощью обмоточного сопротивления. Трансформаторы же, которые используются при постоянной сварке без регуляции сопротивления и дуги, обладают жесткой внешней характеристикой.

Однофазные сварочные трансформаторы на рынке представлены серией ТД. Такие трансформаторы имеют довольно развитое магнитное поле, которое регулируется с помощью регулятора тока. Плотное магнитное рассеивание обеспечивается за счет идеального друг от друга расстояния обмоток. Также в однофазных трансформаторах для возможности осуществления дополнительной регулировки тока используют плавно-ступенчатое регулирование.

Среди переносных сварочных трансформаторов широкую популярность приобрели модели ТД-306 и ТД-102, имеющие номинальные токи в 250 и 160 Ампер. При работе на больших токах обмотки первичной катушки соединяются последовательно, а вторичной – параллельно. При переходе на работу с малыми токами вторичную катушку отключают. В некоторых моделях, таких как ТД-300 и ТД-500, обмотки вторичных катушек являются подвижными.

Трансформаторы с нормальным магнитным рассеиванием

У таких сварочных трансформаторов величина тока регулируется с помощью изменения величины воздушного зазора. Это происходит за счет передвижения дросселя. Сейчас трансформаторы с нормальным магнитным рассеиванием практически не встретишь на крупных предприятиях и заводах. Исключение могут составлять только модели ТСД-1000-3 и ТСД-2000-2, да и те используются лишь в автоматизированной сварке под флюсом. А дело все в том, что данные трансформаторы были придуманы одними из первых, а, следовательно, имели максимальное число недостатков (один из них – неимоверно сильная вибрация). Они уже давно сняты с производства, а оставшиеся экземпляры попросту доживают свои дни.

Регулировка сварочного тока

Процесс регулировки воздушного зазора осуществляется путем контрастных изменений воздушного зазора между неподвижной и подвижной частями действующего магнитопровода. Если начать увеличивать магнитный зазор, то произойдет постепенное увеличение сопротивления всего магнитопровода. Величина магнитного потока начнет стремительно падать, вместе с ней снижается сопротивление индуктивности, что приводит к увеличению величины сварочного тока. Если воздушный зазор исключить вовсе, то дроссель берет на себя роль катушки, и тогда величина тока примет минимальную величину. По этим причинам, если мы хотим добиться максимального значения величины сварочного тока, нам необходимо максимально увеличить расстояние между катушками (воздушный зазор). Данная регулировка имеет плавные характеристики настройки, поэтому позволяет осуществлять довольно точные настройки.

Однопостовые сварочные трансформаторы

Однопостовые сварочные трансформаторы используются при работах с ручной сваркой и сварки под флюс. К таким трансформаторам предъявляются повышенные технологические требования, поскольку они должны позволять осуществлять плавное и устойчивое горение дуги во время работы с электродами, обладающими высоким стабилизирующим действием. Только такие электроды позволяют работать с переменным током так, чтобы выходные характеристики сварочного трансформатора остались без изменений. Использование других типов электродов может привести к нестабильному горению дуги, особенно это наглядно видно при токах ниже 100 Ампер.

Разновидности

Сварочные трансформаторы принято классифицировать исходя из их электромагнитной схемы и способа регулирования. Трансформаторы амплитудного регулирования со стандартным уровнем рассеивания делятся на трансформаторы, имеющие дроссель насыщения, и трансформаторы, имеющие дроссель магнитного зазора. Трансформаторы амплитудного регулирования с большим уровнем рассеивания бывают с:

1. подвижным шунтом;
2. реактивной обмоткой;
3. подвижной катушкой;
4. конденсатором;
5. подмагниченным шунтом;
6. рассеивающими обмотками;
7. импульсными стабилизаторами.

Тиристорные трансформаторы, имеющие возможность регулировки фаз, делят на трансформаторы с подпиткой и трансформаторы с импульсной стабилизацией.

Сварочные трансформаторы с отдельным дросселем

Такие трансформаторы обладают крайне жесткими внешними характеристиками, которые появляются из-за малой величины магнитного рассеивания и небольшого показателя сопротивления индуктивности у трансформаторных обмоток. Ниспадающую внешнюю характеристику получают за счет дросселя, который имеет большое индуктивное сопротивление.

Сварочные трансформаторы с магнитными шунтами

Данные трансформаторы обладают плавными падающими характеристиками, которые получают за счет увеличения величины рассеивания. Это рассеивание образуется благодаря дальнему расположению друг от друга обмоток и шунта. Изменение выходных характеристик происходит после плавной регулировки шунта и ступенчатого переключения катушек.

podvi.ru

Сварочный трансформатор его виды, устройство и нюансы работы

Сварочный трансформатор представляет собой несложный, но весьма эффективный агрегат для выполнения сварки металлических конструкций. Чаще всего такая техника используется, если нет жестких требований к уровню качества соединительного шва. Долгое время сварочный трансформатор был популярен за неимением  более совершенного по конструкции и производительного устройства. Однако даже с появлением таковых (сварочные аппараты инверторного типа) источники переменного тока применяются и сегодня.

Подробнее о назначении

Размягчение металла происходит при высоких температурах, а каждый из видов материалов имеет собственный порог, при котором начинается процесс плавления. Чтобы соединить металлические детали, необходимо использовать источник переменного тока, продуцирующий довольно большие его значения. Как раз для этой цели используется сварочный трансформатор, который понижает сетевое напряжение и повышает ток.

Смотрим видео, устройство и принцип работы сварочного агрегата:

Именно эти свойства позволяют расплавлять металл до нужного состояния, чтобы в результате получилась надежная конструкция. Сварочный трансформатор – всегда основной узел в такой технике, как источник переменного тока. Главные направления, в которых используются подобные агрегаты: аргонодуговая или ручная сварка и автоматизированный процесс с применением флюса.

Статические характеристики устройства

В разных случаях, когда конструкция такого аппарата, как сварочный однофазный трансформатор, отличается, создаются требуемые статические характеристики для работы с материалом определенного рода и толщины.

Статические характеристики устройства

На форму кривой влияет непосредственно вид используемых во время работы электродов, особенности процесса (механизированный или ручной), а также среда (защитный газ, использование открытой электрической дуги или флюс).

Разновидности и конструктивные особенности

Классифицируется сварочный разнотипный трансформатор по различным конструктивным особенностям.

Схема устройство трансформатора

В первую очередь следует сказать, что существуют отличия в конструкции таких агрегатов по роду процесса сварки:

• Агрегаты, используемые для ручной сварки;
• Исполнения техники, которые подразумевают использование флюса, при этом весь процесс полностью механизирован.

Но сварочный разнотипный трансформатор дополнительно подразделяется на группы еще и по фазовому регулированию:

1. Аппараты с такими элементами конструкции, как дроссель насыщения или он же, но только с воздушным зазором, характеризуются нормальным уровнем магнитного рассеяния.
2. Сварочный разнотипный трансформатор, конструкция которого предусматривает наличие разных по исполнению обмоток, а также импульсивный стабилизирующий элемент или конденсатор, характеризуется амплитудным регулированием с повышенным уровнем магнитного рассеяния.
3. Сварочный тиристорный трансформатор также допускает вероятность использования импульсного стабилизирующего элемента.

Основной узел конструкции – сердечник с обмотками: первичной и вторичной. Сетевой переменный ток намагничивает сердечник, куда он переходит по первичной обмотке. В результате создается магнитный поток, который направлен в сторону вторичной обмотки, где индуцируется переменный ток.

Сварочный разнотипный трансформатор может иметь более сложную конструкцию, что напрямую повлияет на возможность регулирования значений электрических составляющих. От числа витков магнитопровода будет зависеть величина основных параметров.

Классификация трансформаторов

Например, чем меньше витков на вторичной обмотке сердечника, тем меньше будет значение напряжения. Сварочные трансформаторы ТДМ имеют по две первичные и вторичны обмотки. Процесс регулирования рабочего тока происходит посредством магнитного рассеяния.

Достоинства и недостатки

Каждый из видов подобной техники имеет свои плюсы и минусы, на что могут влиять конструктивные особенности устройства. Но все они имеют ряд общих достоинств, среди которых:

• Сравнительная простота механизма, а, соответственно, и эксплуатации;
• Высокое качество сварного соединения, вне зависимости от того, используются ли сварочные трансформаторы типа ТДМ или другое исполнение аппарата;
• Практически повсеместное использование;
• Отсутствие жестких требований к результату, так как чаще подобная техника применяется для соединения элементов неответственных конструкций;
• Нет необходимости использовать газовые баллоны.

Однако сварочные трансформаторы ТДМ и прочие исполнения подобной техники имеют несколько основных недостатков. Например, довольно крупные габариты, что порой затрудняет работу. И, опять же, вопрос качества сварного шва.

Смотрим видео, сравниваем трансформатор с инвертором:

Речь идет не о прочности, а о том, что для получения соединения, подпадающего под определенные требования, недостаточно использовать сварочные трансформаторы типа ТДМ или другой аналог. Но все же возможность такой техники работать с материалами разных видов (цветные металлы, разного рода сталь), а также довольно широкий выбор устройств с разным уровнем производительности в некоторых случаях перекрывает собой минусы.

Постоянная составляющая тока

В первую очередь стоит отметить, что данная величина негативно влияет на рабочий процесс, то есть на сварку. Объясняется это тем, что постоянная составляющая тока способствует формированию устойчивого постоянного магнитного поля, что в свою очередь влияет на рост намагничивающего поля. В результате отмечается, что сварочный трансформатор типа ТДМ или другое исполнение отдает меньшую мощность, чем мог бы, а это напрямую влияет на рабочий процесс.

Возникновение такого явления обусловлено сильным различием между физическими свойствами свариваемого металла и электрода, например, если это алюминиевый сплав в первом случае и вольфрам – во втором. Результатом может быть изменение напряжения дуги в разных полупериодах, что приводит к появлению постоянной составляющей тока. Во избежание негативных последствий, необходимо, чтобы в рабочую цепь была подключена конденсаторная батарея.

Коэффициент компенсации реактивной мощности

Обычно коэффициент мощности у таких агрегатов небольших значений. Для того чтобы трансформатор разнотипный для сварочного аппарата имел больший коэффициент мощности, необходимо подключить косинусный конденсатор в рабочую цепь. Это делается на участке с первичной обмоткой. Для определения числового значения коэффициента мощности используется формула:

определения числового значения коэффициента мощности

где Р_1Н – величина, именуемая активной мощностью аппарата, под нагрузкой;

P₀ – этот же параметр, но при включении режима холостого хода;

Q_1X – величина, которая называется реактивной мощностью, под нагрузкой до подключения косинусного конденсатора;

Q_1X0 – этот же параметр до подключения конденсатора, но при включении режима холостого хода;

Q_C – непосредственно мощность самого конденсатора.

Требования, предъявляемые к агрегатам

Сварочные разнотипные трансформаторы типа ТДМ и прочие исполнения должны соответствовать определенным требованиям.

Трансформаторы типа ТДМ

В числе основных из них:

• Статическая характеристика должна в обязательном порядке быть ниспадающей;
• Для обеспечения возможности вторичного и последующего образования дуги поддерживается напряжение холостого хода на вторичной обмотке определенных значений;
• Для работы необходимо обеспечить возможность регулировки рабочего тока.

Во время работы все основные режимы постоянно меняются: холостой ход, подача нагрузки, короткое замыкание. Эта особенность характеризует практически все источники питания.

Таким образом, для реализации поставленной задачи при определенных условиях необходимо использовать наиболее подходящий для этого сварочный разнотипный трансформатор, цена которого может варьироваться. Чтобы избежать негативных факторов, влияющих на эффективность работы и качество шва, следует подключать к действующей цепи дополнительные элементы, например, конденсаторную батарею для снижения риска образования постоянной составляющей тока. Важно также иметь возможность изменять значение рабочего тока, что позволит воздействовать на соединяемые элементы с определенной силой тока.

generatorvolt.ru

принцип работы и характеристики, распространенные неисправности

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

Сварочный трансформатор уменьшает напряжение и обеспечивает стабильное функционирование такого прибора.

Особенности конструкции

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

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

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

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

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

Самодельные трансформаторы

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

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

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

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

Характеристики и виды

Назначение прибора определяет его конструктивные особенности:

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

По типу конструкции трансформаторы делятся на:

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

Принцип работы

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

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

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

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

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

Распространенные неисправности

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

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

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

tokar.guru

Устройство сварочного трансформатора, виды трансформаторов

Сварочный трансформатор — это устройство, предназначенное для преобразования тока из электросети в ток, пригодный для сварки. Он понижает напряжение сети до нескольких вольт, а ток, соответственно, возрастает и может достигать тысячи ампер и больше. В этой статье мы рассмотрим устройство сварочного трансформатора и выявим разновидности таких агрегатов.

• Конструкция сварочного трансформатора
• Классификация сварочных трансформаторов

Конструкция сварочного трансформатора

В основе устройства лежит понижающий трансформатор, запитываемый от внешнего источника электроэнергии. Кроме него, конструкция подразумевает наличие дополнительных приспособлений для получения необходимых характеристик тока, управления током и защиты устройства от коротких замыканий. Как правило, в цепь включается отдельная дроссельная катушка.

Принцип работы сварочного трансформатора — преобразование внешнего напряжения (220 или 380В) в более низкое — в режиме холостого хода оно составляет около шестидесяти вольт.

Примерная схема агрегата с дросселем такова: первичная и вторичная катушки намотаны на одном металлическом сердечнике. Дроссель подключается после вторичной обмотки устройства, при этом его исполнение позволяет регулировать характеристики тока за счет изменения воздушного зазора — для этого предусмотрен регулировочный винт. Регулировка тока возможна и с использованием других способов, как правило, используется движение подвижных обмоток (неподвижной в таких конструкциях является первичная обмотка, подключенная к электрической сети) и регулировочного винта.

Возникновение электрической дуги (начало процесса сварки) ведет к снижению значения тока, что снижает ЭДС самоиндукции дросселя и приводит к возникновению рабочего напряжения, обеспечивающего устойчивое горение дуги. Это напряжение ниже, чем напряжение холостого хода.

В целом схема сварочного трансформатора подразумевает наличие следующих элементов:

• Центральная часть конструкции – магнитопровод (сердечник), изготавливаемый обыкновенно из нескольких стальных пластин, гальванически разъединенных друг с другом. Самодельные сердечники для сварки изготавливаются из электротехнической стали, берущейся из «донорской» техники.
• На сердечнике размещены обмотки из изолированного провода соответствующей длины и сечения, число витков напрямую влияет на характеристики устройства. Первичная обмотка в такой конструкции всегда одна.
• Для регулировки тока используются различные решения – подвижные обмотки и т.д.
• Для защиты агрегата от повреждений он помещается в корпус;
• Дополнительные элементы, такие, как вентиляция, колеса и ручки для удобной транспортировки тяжелых агрегатов.

к меню ↑

Классификация сварочных трансформаторов

Агрегаты для сварки можно классифицировать следующими способами:

• По фазности: однофазные, трехфазные;
• По конструкции: с регулировкой напряжения переключением обмоток, посредством дросселя насыщения или посредством магнитного рассеяния;
• По количество обслуживаемых мест.

Помимо этого, конструкции различаются такими характеристиками, как коэффициент мощности, вторичное и первичное напряжение, мощность и пределы регулирования тока. Существует достаточно большое количество моделей агрегатов для сварки, что позволяет подбирать оптимальный вариант под любые задачи.

Устройства с регулировкой посредством магнитного рассеивания состоят из двух частей – понижающего блока и регулирующего напряжение дросселя.

Устройства с увеличенным магнитным рассеиванием несколько более сложны по конструкции – в них входят несколько подвижных обмоток, конденсатор или импульсный стабилизатор и некоторые другие элементы.

Стоит упомянуть и о сравнительно новом типе агрегатов для сварки – тиристорных моделях. В них включается силовой блок и тиристорный фазорегулятор, позволяющий достичь меньшего веса по сравнению с другими видами конструкций.

Заключение

Мы рассмотрели устройство агрегатов для сварки и различные варианты их конструкции. Как видите, схема сварочного трансформатора не очень сложная, и такой агрегат легко изготовить даже самостоятельно, а различные варианты изготовления таких агрегатов позволяют подобрать оптимальный метод под каждую ситуацию и каждый сварочный процесс. Надеемся, эта информация будет полезной для вас.

Похожие статьи

goodsvarka.ru

Виды сварочных трансформаторов. Основные критерии выбора.

Сварочный трансформатор – это необходимое оборудование, которое используется для осуществления сварки различных металлических конструкций. Не стоит забывать о том, что модели сварочных трансформаторов в основном отличаются по типу конструкции, а также по мощности.

Стоит ли говорить о том, что сварочный трансформатор, цена которого зависит от сферы применения, активно применяется и бытовой сфере. Естественно, речь идёт исключительно об однофазных аналогах.

Разделение по способу регулирования и количеству фаз

В действительности, мощные аналоги представляют собой устройства, которые питаются от трёх фаз (напряжение 380 В). Суть работы трансформатора заключается в том, что он понижает напряжение до определённой величины.

Сила тока увеличивается, что и обеспечивает возможность сваривания различных металлических поверхностей. Ниже представлены критерии, по которым разделяются сварочные трансформаторы на различные виды:

• питающее напряжение;
• количество фаз;
• возможность регулирования напряжения;
• однопостные или двухпостные модели.

При этом не стоит забывать о магнитном рассеивании. Эта характеристика также весьма порядочно влияет на конечную стоимость оборудования.

Современные модели

Как уже было сказано, магнитное рассеивание обеспечивает наилучше характеристики оборудования. Сегодня различаются следующие модификации: с номинальным рассеиванием, с увеличенным рассеиванием, тиристорные модели.

Тиристоры стали применятся в подобном оборудовании относительно недавно. Их принцип действия построен на то, что в сочетании с катушками трансформатора используются тиристорыне фазовые регуляторы.

Сила тока – не менее определяющая величина. Даже точечная сварка требует хотя бы 10 кА. Если же говорить о полноценных сварочных швах тугоплавких металлов, то здесь уже, если оборудование не способно выдавать 500 кА, прочность подобной сварки не пройдёт ОТК.

Не забудем и о оборудовании для дуговой сварки. Напряжение холостого хода в них должно быть не более 80 В. Чем ближе будет напряжение ХХ оборудования к означенной отметке, тем проще разжечь дугу и поддерживать её в дальнейшем.

Конечно, при выборе обращаем внимание на КПД сварочного аппарата. Рассчитать его самостоятельно несложно – необходимо знать потребляемую и выходную мощность оборудования.

Смотрите также:

В видео будет продемонстрирован сварочный инвертор и трансформатор:

Источник №1: http://el-welder.com.ua/elektrosvarka/transformatoryi-svarochnyie/

Твитнуть

glavspec.ru