Сварочные трансформаторы
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1 СВАРОЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ С МЕХАНИЧЕСКИМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ 4
1.1 Сварочные трансформаторы с подвижными обмотками 5
1.1.2 Индуктивное сопротивление сварочного трансформатора 9
1.1.3 Элементы расчета трансформатора 10
1.2 Сварочные трансформаторы с подвижными магнитными шунтами 11
1.2.1 Индуктивное сопротивление сварочного трансформатора с подвижными магнитными шунтами 13
2 СВАРОЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ РЕГУЛИРУЕМЫЕ ПОДМАГНИЧИВАНИЕМ 17
2.1 Сварочные трансформаторы с дросселями насыщения 18
2.2 Сварочные трансформаторы, регулируемые подмагничиванием шунта 23
3 ТИРИСТОРНЫЕ СВАРОЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ 25
3.1 Сварочные трансформаторы с цепью подпитки 27
3.2 Сварочные трансформаторы с прерывистым питанием дуги 29
3.3 Технологические особенности ТТ 32
3.4 Силовой сварочный трансформатор 33
3.5 Режимы работы тиристоров в фазорегуляторе 34
3.6 Система импульсно-фазового управления (СФУ) тиристорных сварочных трансформаторов 35
3.7 Работа тиристорного сварочного трансформатора на несимметричную нагрузку 36
4 СЕРИЙНЫЕ СВАРОЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ 37
4.1 Сварочные трансформаторы серии ТД с механическим регулированием 37
4.2 Сварочные трансформаторы серии ТДМ с механическим регулированием 40
4.3 Трансформатор сварочный типа ТДЭ-402 42
4.4 Сварочные трансформаторы для автоматической сварки под флюсом 44
4.5 Сварочный трансформаторы серии ТДФЖ 45
4.6 Автотрансформатор сварочный АТС-01 49
5 ПОДКЛЮЧЕНИЕ, НАЛАДКА И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ СВАРОЧНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ 50
6 ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СВАРКА. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 57
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 66
ВВЕДЕНИЕ
Источники переменного тока находят широкое применение при ручной дуговой сварке штучными электродами, при механизированной сварке под флюсом и при аргонодуговой сварке легких сплавов.
Основным узлом современных источников переменного тока является специальный, как правило, однофазный сварочный трансформатор той или иной конструкции. Трансформатор разделяет сварочную цепь и силовую сеть, понижает напряжение сети до необходимого для сварки значения, самостоятельно или в комплекте с дополнительными устройствами обеспечивает формирование требуемых статических внешних характеристик и регулирование сварочного тока. По этому основному узлу источники переменного тока часто называют просто сварочными трансформаторами.
Конструкции сварочных трансформаторов весьма разнообразны. В зависимости от способа регулирования сварочного тока их можно подразделить на три группы устройств:
1 СВАРОЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ С МЕХАНИЧЕСКИМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ
В эту группу источников входят трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием, а именно сварочные трансформаторы с подвижными обмотками и с подвижными магнитными шунтами, и трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием, работающие в комплекте с дополнительной реактивной катушкой - дросселем.
1.1 Сварочные трансформаторы с подвижными обмотками
Трансформаторы с развитым магнитным рассеянием и подвижными обмотками выполняются с магнитопроводами броневого (рис 1, а, б, в) и стержневого (рис 1, г) типа. Обмотки броневого сварочного трансформатора могут быть цилиндрическими или дисковыми, обмотки стержневого трансформатора, как правило, только дисковые.
1.1.2 Индуктивное сопротивление сварочного трансформатора
При расчете сварочного трансформатора к числу основных исходных данных относятся пределы регулирования сварочного тока, которые непосредственно связаны с индуктивным сопротивлением трансформатора.
1.1.3 Элементы расчета трансформатора
Исходными данными при расчете являются расчетная мощность сварочного трансформатора, продолжительность нагрузки, номинальный ток и пределы его регулирования, номинальное рабочее напряжение, напряжение холостого хода и тепловой режим, на который рассчитывается трансформатор (класс изоляции обмоток).
1.2 Сварочные трансформаторы с подвижными магнитными шунтами
Трансформаторы с развитым магнитным рассеянием и подвижными магнитными шунтами выполняются на магнитопроводах стержневого типа и имеют дисковые обмотки.
Обмотки трансформатора (рис 3, а, б) расположены симметрично на двух стержнях магнитопровода 3. В канале между первичными 1 и вторичными 2 обмотками установлен магнитный шунт 4, Между шунтом и стержнями магнитопровода имеются воздушные зазоры б.
1.2.1 Индуктивное сопротивление сварочного трансформатора с подвижными магнитными шунтами
Трансформатор с выдвинутым магнитным шунтом почти полностью аналогичен трансформатору с подвижной обмоткой. Однако наличие выдвинутого магнитного шунта несколько влияет на характер поля рассеяния, в результате чего индуктивное сопротивление такого трансформатора на 20-30 % выше, чем у подобного сварочного трансформатора с разнесенными обмотками без шунта.
2 СВАРОЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ РЕГУЛИРУЕМЫЕ ПОДМАГНИЧИВАНИЕМ
В эту группу источников входят сварочные трансформаторы с нормальным рассеянием, работающие в комплекте с дросселями насыщения (ДН), и трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием, регулируемые подмагничиванием шунта (ТРПШ).
3.7 Работа тиристорного сварочного трансформатора на несимметричную нагрузку
В ряде случаев сварки неплавящимся электродом существует значительное различие напряжений дуги прямой и обратной полярности, что вызывает в сварочной цепи составляющую постоянного тока.
Исследования ТТ с фазорегулятором в цепи вторичной обмотки сварочного трансформатора показали, что при питании дуги несимметричным напряжением, например при сварке алюминиевых сплавов в среде аргона, постоянная составляющая сварочного тока равна 10 - 12 % действующего значения тока, что много ниже, чем в источниках с амплитудным регулированием сварочного тока не оснащенных специальными устройствами подавления постоянной составляющей. Это явление отмечено во всех режимах сварки, кроме близких к полнофазному. Физически небольшая постоянная составляющая тока объясняется наличием в сварочной цепи фазорегулятора, среднее (за период) напряжение на котором может быть отлично от нуля.
4.2 Сварочные трансформаторы серии ТДМ с механическим регулированием
В табл. 2 приведены технические данные новой серии трансформаторов с механическим регулированием ТДМ. В ближайшие годы эти трансформаторы заменят передвижные трансформаторы серии ТД (ТД-300, ТД-500, ТД-502, ТД-500-4). По принципу регулирования, схеме соединения катушек обмоток и конструктивному исполнению они близки к передвижным трансформаторам серии ТД.