Расчет сварочного трансформатора

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Октября 2013 в 00:42, научная работа

Краткое описание

Расчет самодельных сварочных трансформаторов имеет выраженную специфику, так как в большинстве случаев они не соответствуют типовым схемам и для них, по большому счету, нельзя применить стандартные методики расчета, разработанные для промышленных трансформаторов. Специфика состоит в том, что при изготовлении самоделок параметры их компонентов подстраиваются под уже имеющиеся в наличии материалы - в основном под магнитопровод. Часто трансформаторы собираются не из самого лучшего трансформаторного железа, мотаются не самым подходящим проводом, усиленно греются и вибрируют.

Содержание

Устройство сварочного трансформатора
Выбор мощности сварочного трансформатора
Стандартная методика расчета трансформатора
Упрощенный расчет сварочного трансформатора
Выбор сечения магнитопровода
Подбор витков трансформатора опытным путем

Скачать полностью (342.98 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Прикрепленные файлы: 1 файл

Расчет сварочного трансформатора.docx

— 363.67 Кб (Скачать документ)

рис. 11 Устройство сварочного трансформатора

рис. 12 Cхема сварочного трансформатора

Устройство сварочного трансформатора

Обмотки размещены на двух каркасах из листового стеклотекстолита толщиной 2 мм. Секции первичной и вторичной обмоток на каждом каркасе разделены изолирующей щечкой из того же материала. Отверстия в каркасах для магнитопровода на 1,5...2 мм шире и длиннее поперечного сечения последнего. Это избавляет от проблем при сборке. Чтобы не допустить деформации каркаса, во время намотки его плотно насаживают на деревянную оправку. Первичная обмотка состоит из двух секций (I' и I''), расположенных на разных каркасах и соединенных параллельно. Каждая из секций — 230 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,9 мм. Если в наличии имеется провод диаметром 2,7 мм, в секциях можно намотать по 115 витков, но соединить их придется последовательно. Каждый слой провода перед намоткой следующего следует уплотнить легкими ударами деревянного молотка и промазать пропиточным лаком. В качестве межслойной изоляции подойдет прессшпан (электрокартон) толщиной 0.5...1 мм.

Для вторичной обмотки  автором была применена алюминиевая  шина сечением 30 мм2 (5x6 мм). Если имеется шина приблизительно такой же площади поперечного сечения, но другого размера, придется немного изменить ширину секций каркаса, чтобы разместить обмотку. Неизолированную шину перед намоткой следует плотно обмотать киперной лентой или тонкой хлопчатобумажной тканью, предварительно разрезанной на полосы шириной 20 мм. Толщина изоляции — не более 0.7 мм.

Секции II' и II'' имеют по 34, секции III' и III''— по 8 витков. Шину укладывают на каркас в два слоя широкой стороной к магнитопроводу. Каждый слой уплотняют легкими ударами деревянного молотка и обильно промазывают пропиточным лаком. Изготовленные катушки следует просушить. Температура и продолжительность сушки зависят от марки пропиточного лака.

Магнитопровод сварочного трансформатора набран из пластин холоднокатаной трансформаторной стали толщиной 0.35 мм. В отличие от почти черной горячекатаной стали поверхность листа холоднокатаной — белая. Можно воспользоваться листовой сталью из магни-топроводов вышедших из строя трансформаторов, устанавливаемых на трансформаторных подстанциях. Сталь желательно испытать по методике, о которой рассказано выше. Если полученное опытным путем значение максимальной индукции Вт значительно отличается от принятого при расчете (1,42Тл), последний придется повторить и учесть результаты при изготовлении трансформатора. Стальные листы рубят в направлении проката на полосы шириной 40 мм, которые разрезают на пластины длиной 108 и 186 мм. Заусенцы удаляют надфилем или напильником с мелкой насечкой. Магнитопровод собирают "вперекрышку" с возможно меньшими зазорами на стыках пластин.

Готовый сварочный трансформатор  помещают в защитный кожух из немагнитного материала, например, алюминия. В кожухе обязательно делают вентиляционные отверстия. К сети 220 В трансформатор  подключают кабелем с медными  силовыми жилами сечением не менее 6 мм2 и заземляющим проводом , который соединяют с магнитопро-водом трансформатора и его защитным кожухом. Сетевая розетка должна быть трехконтактной (третий — заземлен), рассчитанной на ток не менее 63 А.

Выводы вторичных обмоток  надежно соединяют с резьбовыми латунными шпильками диаметром 8...10 мм, установленными на термостойкой диэлектрической  панели, укрепленной на защитном кожухе трансформатора. В качестве сварочных  пригодны мягкие медные провода сечением 16...25 мм2.

Электроды для сварки (в  случае отсутствия готовых) можно сделать самостоятельно, воспользовавшись, например, рекомендациями из [8]. Проволоку диаметром 2...6 мм из мягкой малоуглеродистой стали делят на прямые отрезки длиной по 300...400 мм. Обмазку готовят из 500 г мела и 190 г жидкого стекла, разведя их стаканом воды. Этого количества хватит на 100—200 электродов.

Подготовленные отрезки  проволоки погружают в обмазку  почти на всю длину, оставляя непокрытыми  только концы длиной приблизительно 20 мм, вынимают и сушат при температуре 20...30°С. Такие электроды пригодны для сварки как переменным, так и постоянным током. Разумеется, они могут служить лишь временной альтернативой выпущенным промышленным способом. Для выполнения ответственных работ ими пользоваться не стоит.

ЛИТЕРАТУРА

5. Закс М. И. и др. Трансформаторы для электродуговой сварки. — Л.: Энергоатомиз-дат, 1988.

6. Баранов В. Маломощный  электросварочный аппарат.— Радио, 1996, № 7, с. 52—54.

7. Горский А. Н. и др. Расчет электромагнитных элементов источников вторичного электропитания. — М.: Радио и связь, 1988.

8 Справочная книга электромонтера. — М: Энергоиздат, 1934

РАДИО №12, 2002, с. 38-39.

 

 

 

 
Сварочный трансформатор  из понижающего типа ТСЗ (ТСЗИ) 
 
24 Июнь 2011

Написал: Nikolai


 

Автор В. Сопот предлагает простую и малозатратную переделку понижающих трансформаторов типа ТСЗ (ТСЗИ)–УХЛ2–380 В (220)/36 В, которые широко используются в промышленности и строительстве для питания специального инструмента, цепей освещения, сигнализации с напряжением питания 36 В.

Преимущество предлагаемой конструкции в том, что сделать  сварочный аппарат можно самостоятельно с минимальными затратами времени  и вспомогательных материалов. Для  этого потребуется трансформатор  указанного типа мощностью 1,5 или 2,5 кВт, внешний вид представлен на рисунке 1.

Рис.1. Общий вид трансформаторов ТСЗ: 
1 – корпус; 2 – крышка; 3 – ручка; 4 – клеммы на 380 В; 5 – клеммы на 36/42 В; 6 – болт заземления; 7 – опорные пластины для


Необходимо придерживаться повторно-кратковременного режима при  сварочных работах, т.к. эти аппараты не рассчитаны на длительное протекание сварочных токов.

Перед началом работ измерьте сопротивления обмоток. Для удаления поврежденной обмотки у одних  типов трансформаторов необходимо полностью разобрать верхний магнитопровод. В других конструкциях проще – магнитопровод разборной. Вторичные обмотки выполняются алюминиевой лентой, реже медной лентой или проволокой. После переключения на 220 В замерьте ток, потребляемый из сети в режиме холостого хода, – примерно 3–7 А. Трансформатор должен работать тихо, не перегреваясь. Если это не так, значит перепутаны местами концы первичных обмоток — поменяйте их. Напряжение холостого хода на вторичной обмотке равно 70–75 В. Предлагаемая конструкция позволит вам самостоятельно при минимальных затратах времени и вспомогательных материалов собрать свой сварочный аппарат.

Некоторые трансформаторы имеют  клеммную пластину, расположенную под верхней крышкой корпуса. Такой трансформатор можно использовать в качестве трехфазного понижающего. Для этого необходимо лишь произвести некоторые коммутации на клеммной пластине. Наиболее типичные схемы трансформаторов выполнены по схемам, представленным на рисунках 2, 3.

Рис.2. Схема и соединение обмоток: 
а – трансформатора ТСЗИ-2,5-380/36 В (заводская маркировка); б – схема подключения на 380 В/36 В


Рис.3. Электрическая схема ТСЗИ: 
а – в качестве сварочного трансформатора; б – схема соединения обмоток на клеммной пластине


При сомнениях в исправности  трансформатора необходимо снять корпус, замерить сопротивление первичных  обмоток. Поврежденную обмотку необходимо удалить. Для этого отвинчиваются  два верхних болта, которые стягивают  магнитопровод, болты вынимаются. Далее, подняв магнитопровод на угол 40–60°, извлекают сгоревшую обмотку. Некоторые конструкции требуют полной разборки магнитопровода на отдельные пластины. Если сгоревшая обмотка находится сбоку, то ее можно заменить перестановкой, например из средней обмотки.

Собирается трансформатор  в обратном порядке.

Если трансформатор будет  использоваться только в качестве сварочного, то можно извлечь свободную обмотку  для облегчения веса и использовать ее как запасную.

У трансформаторов, собранных  по схеме рис.4 выводы центральных  обмоток можно не изолировать, а подключить следующим образом: начало первичной обмотки (B) соединить с концами крайних обмоток (X, Z). Конец обмотки (Y) соединить с началом крайних обмоток (A, C).

Рис.4. Схема и соединение обмоток: 
а – трансформатора ТСЗИ-2,5-ЗФ-380/36В (заводская маркировка); б – схема подключения на 380 В/36 В


Рис.5. Электрическая схема ТСЗИ: 
а – в качестве сварочного трансформатора; б – схема соединения обмоток на клеммной пластине


Центральную вторичную обмотку  соединить последовательно с  крайними вторичными обмотками (x–b; y–c). При этом напряжение в точках соединения должно последовательно возрастать: между точками «а–x» 20–25 В, между точками «а–y» 40–50 В, между «а–z» 65–75 В.

Если это не так, то поменяйте  местами начало и конец вторичной  обмотки, после которой нет роста  напряжения. Центральную вторичную  обмотку можно не подключать, а  крайние обмотки подключить по схеме  «а,x – c,z», т.е. перемычка между «x» и «c», а выводы на сварку подключать к «а» и «z». При этом напряжение будет примерно 50 В.

Переделанный таким образом  сварочный аппарат подключается к бытовой электросети 220 В через автоматический выключатель типа АП–50 на рабочий ток 16–25 А проводом сечением не менее 2,5 мм2. Надо учитывать, что обмотки этих трансформаторов не рассчитаны на длительное протекание сварочного тока. Аппараты сильно нагреваются в режиме «резка». Поэтому необходимо строго соблюдать режимы работы. Можно установить в корпусе вентилятор для принудительного охлаждения.


 


Информация о работе Расчет сварочного трансформатора