Трансформатор для контактной сварки проводов в том числе и медных своими руками
В любых сварочных трансформаторах из-за необходимости большого сдвига фаз тока и напряжения, который гарантирует устойчивое зажигание дуги переменного тока в случае смены полярности, нужно обеспечить рост уровня индуктивного сопротивления во вторичной цепи. В том случае, если этот параметр удалось увеличить, то отмечают рост наклона внешней статической характеристики источника питания у сварочной дуги на рабочем ее участке. Это значит, что трансформатор для сварки может обеспечить получение необходимых падающих характеристик, которые установлены требованиями об общей устойчивости системы в цепочке «источник питания – дуга».
Конструктив
В конструкции сварочного преобразователя вплоть до начала двадцатого века использовался трансформатор с нормальным рассеянием магнитного поля, что в сочетании с совмещенным или отдельным дросселем создавало привычный для нас вид конструкции. Процесс регулирования электричества проводился за счет изменения воздушного зазора, находящегося в магнитопроводе дросселя. Те же аппараты для сварки, которые появились приблизительно в шестидесятых годах двадцатого века вышеупомянутые требования обеспечивают за счет увеличения уровня рассеяния магнитного поля. Как объект электротехники, трансформатор обладает эквивалентной схемой, которая содержит в себе, как индуктивное, так и активное сопротивление. Сварочные вариации, которые работают в режиме нагрузки, имеют уровень потребляемой мощности значительно выше, чем потери холостого хода, именно поэтому в случае работы при нагрузке данная схема чаще всего не учитывается. В наше время ее легко можно собрать своими руками.
Используется трансформатор для сварки в качестве преобразователя электрической энергии, которая подводится к его первичной энергии, в электрическую энергию с большим током, но при этом низким вторичным напряжением. Формула импульса электричества точечной сварки является полностью предопределенной за счет схемного решения силовой электрической промежуточной части, а ведь именно от нее и производится питание сварочного контура машины.
Классификация сварочных трансформаторов
В зависимости от способа запитывания контактных машин все преобразователи, используемые для сварки, делятся на две группы. В перовой группе представлен трансформатор, который занимается преобразованием электрической энергии переменного тока с частотой в пятьдесят Герц. Которая потребляется им из сети непосредственно в процессе сваривания. Вторая группа – это трансформатор для сварки, занимающийся преобразованием энергии. Которая была заранее накоплена. Более девяноста процентов из всех современных устройств такого типа представлены, как однофазный трансформатор. С переменным током, с частотой в пятьдесят Герц.
Типичная схема преобразователя работает таким образом, что основные потери магнитного поля между первичной обмоткой и вторичной обмоткой обнаруживаются как раз между стержнями магнитопровода. Рассеянием магнитного поля вполне реально управлять за счет изменений геометрии воздушного промежутка между обмотками. Это осуществляется руками, без применения специальных инструментов. Нужно лишь изменить число витков в первой и второй обмотке, а также с помощью подмагничиваемого шунта подкорректировать значения проницаемости.
Если рассматривается трансформатор в простой схеме, когда обмотки разнесены, то тут можно говорить о получении зависимости, построенной на основных параметрах устройства и индукционном сопротивлении. У современных аппаратов для точечной сварки диапазон плавного регулирования представлен в двух вариациях: 1: 3 и 1: 4. Большинство трансформаторов обладает также ступенчатым регулированием, которое достигается путем переключения обеих обмоток на последовательное или же параллельное включение. Для снижения веса, вместе с этим и стоимости таких устройств, как трансформатор, было создано специальное понижение напряжения во время холостого хода.
Сварочные трансформаторы с подвижным шунтом
Процесс регулирования электричества по рассеянию магнитного поля с использованием данного устройства производится вследствие изменений геометрических размеров – длины и сечения элементов магнитного пути между стержнями магнитопровода.
За счет того, что железо обладает вдвойне большей проницаемостью, чем воздух, в движении магнитный шунт изменяет сопротивление потока рассеяния, который в свою очередь проходит по воздуху. На данный момент трансформатор по данной схеме выпускается для применения в бытовых и промышленных целях.
Сварочные преобразователи с неподвижным подмагничиваемым шунтом
В случае данной схеме управление производится с помощью падающего участка. Это значит, что сердечник шунта должен работать в режиме насыщения, когда переменный магнитный поток проходит через шунт, то рабочая точка определяется, таким образом, чтоб не покидать пределы падающей ветки магнитной проницаемости. В процессе контактной сварочной операции данное условие необходимо выполнить для обеспечения снижения риска поломки устройства из-а мощных перегрузок, которые могут возникнуть.
С повышением уровня насыщения магнитопровода у шунта начинает наоборот снижаться магнитная проницаемость, параллельно с этим также возрастает индуктивное сопротивление и поток рассеяния. В итоге трансформатор получает уменьшение сварочного тока. Так как регулирование производится электрическим путем, то, соответственно, есть возможность управлять источником питания дистанционно. Еще одно преимущество данной схемы, это отсутствие подвижных частей. За счет же электромагнитного управления своими же руками можно значительно облегчить и упростить конструкции более мощного используемого трансформатора.
Тиристорные, сварочные трансформаторы
Данный принцип регулирования электричества и напряжения при помощи тиристоров основывается на фазовом сдвиге открытия самого тиристора в полупериод прямой полярности.
В этом случае изменяется значение выпрямленного напряжения и электричества за этот полупериод. Обеспечить регулирование однофазной сети можно за счет двух встречно включенных тиристора. Нужно соблюдать условия симметричного регулирования. Тиристорный трансформатор обладает довольно жесткой внешней статической характеристикой, которая регулируется за счет напряжения на выходе.
Тиристоры особо удобны для регулировки электричества и напряжения в цепях с переменным напряжением, так как при смене полярности производится автоматическое закрытие. Для точечной сварочной операции данный аспект очень важен, так как необходима четкая регуляция мощности устройства. Помимо всего прочего индуктивность преобразователя данной схемы обеспечивает значительно большее сглаживание выпрямленного тока. Все современные трансформаторы, которые используются для сварки, оборудуются специальными обмотками из алюминия.
Для повышения уровня надежности на концах обмотки приварено несколько медных накладок. Обеспечить безопасность также позволяет изоляция, которую в домашних условиях можно создать своими руками. Для этого не потребуется особых знаний или специальных инструментов. Такая осторожность позволит в дальнейшем использовать устройство без опаски.
Общая информация по конструкции трансформаторов для сварки
Чаще всего преобразователи контактных машин имеют две обмотки. Основным конструктивным элементом такого устройства является магнитопровод, а также не обойтись без медных крепежных, установочных и стяжных деталей, контактных плит, отводов и прочих необходимых элементов.
Существование сразу нескольких конструктивных исполнений трансформатора обусловлены зависимостью от форм и мощности его комплектующих, а также метода сварки, для которого он будет использован. Очень много параметров работы устройства играют важную роль в случае, когда стоит провести операцию по контактной сварке или же остановить свой выбор на точечном варианте.
Основными решающими факторами в такой ситуации станут тип и форма обмоток и магнитопровода, их охлаждение и класс изоляции, количество фаз, форма тока и напряжения, частота, ограничения по массе, компоновка устройства.
Если учесть тот фактор, что преобразователи для точечной сварки работают в режиме, где нагрузки кратковременные и постоянно повторяются – до ста двадцати раз в минуту, то не удивительно, что к конструкции этого устройства предъявляются такие серьезные требования в плане механической прочности.
Принципы работы сварочного трансформатора
Стабильность горения дуги в процессе сварки напрямую зависит от напряжения, которое в данный момент подается в электрической сети. Именно на трансформатор возлагаются все функции по регулированию напряжений до уровня, необходимого для нормального сваривания.
Основной функцией данного агрегата, если речь идет о точечной сварочной операции, будет преобразование высокого напряжения наиболее оптимальное. Зачастую данное устройство используется в работе под флюсом или же контактной сварке.
Регулирование силы электричества производится за счет обмотки, находящейся в подвижном состоянии, где индуктируется переменный ток уже с пониженным напряжением. Напряжение, необходимое для проведения контактной сварочной операции также может быть отрегулировано с помощью изменения зазора между двух медных частей сердечника – подвижной и неподвижной.
Чем зазор меньше, тем меньше становится и величина тока. Такой метод регулирования осуществляется своими же руками, так как не требует инструментального вмешательства. Он также обеспечивает плавное изменение режимов сварки, например с точечной на контактную.
Принцип работы такого трансформатора предельно прост. После подачи на первичную обмотку тока на сердечнике возникает магнитный поток, который проходит уже через вторичную обмотку. Именно в ней и происходит индукция тока с пониженным напряжением.
Сварочный преобразователь может быть использован, как в быту, так и на крупной стройке или же производстве. Главным его преимуществом является уникальное соотношение цены и качества. Такой трансформатор, состоящий из дорогих медных элементов, все равно стоит значительно дешевле, чем сварочный выпрямитель или же аппарат с такими же характеристиками по мощности.
Похожие статьи
