Существует прямая корреляция между числом витков вторичной обмотки и величиной выходного напряжения. Если цель — увеличить выходное напряжение, необходимо увеличить количество витков вторичной катушки. В противном случае, если требуется снизить напряжение, следует уменьшить количество витков. Сварочный трансформатор, как правило, служит для понижения напряжения, что обуславливает меньшее количество витков на его вторичной обмотке по сравнению с первичной обмоткой.
Что такое сварочный трансформатор
Дуговая сварка является одним из самых распространенных методов соединения металлических элементов. Она осуществляется путем подачи электрического тока на электрод и заготовку, что приводит к образованию электрической дуги. Эта дуга плавит металл, соединяя металлические поверхности. Во время сварки температура может достигать 5000 градусов Цельсия, что достаточно для обработки большинства металлов, используемых в строительстве и быту.
Для выполнения сварочных работ, помимо специального аппарата, необходим сварочный трансформатор, который обеспечивает подачу тока с заданными параметрами на электроды.
Для чего нужен сварочный трансформатор
Для формирования электрической дуги требуется напряжение, не превышающее 60-65 Вольт. В бытовых условиях для сварки обычно достаточно напряжения в диапазоне 30-35 В. Однако стандартное напряжение в большинстве электросетей составляет 220 В. В некоторых ситуациях в розетках может быть 120 В или 380 В. Сварочный трансформатор служит для понижения входного напряжения до требуемого уровня, одновременно увеличивая силу тока.
Другим важным аспектом является количество фаз. Стандартные бытовые розетки чаще всего однофазные, тогда как некоторые сварочные аппараты могут быть трехфазными. Поэтому трансформатор необходим для приведения всех характеристик — уровня напряжения, силы тока и числа фаз — к таким значениям, которые оптимальны для сварочных работ.
Следующая его функция заключается в обеспечении стабильной и бесперебойной подачи тока. Для достижения ровного шва, без плохо проработанных участков, требуется создать равномерную дугу. Любые резкие колебания напряжения в сети могут adversely сказаться на качестве соединения. Сварочный трансформатор, как правило, позволяет избежать этого, стабилизируя ток.
Устройство сварочного трансформатора
Основная задача трансформаторного устройства заключается в преобразовании поступающего из электросети электричества до необходимых параметров.
Для того чтобы возникла электрическая дуга между электродом и металлической работой, трансформатор понижает напряжение и повышает силу тока.
Основные элементы
Сварочный трансформатор имеет сравнительно простую конструкцию, включающую в себя следующие ключевые узлы и компоненты:
- Первичная стационарная обмотка, изготовленная из изолированного провода, которая подключается к источнику переменного тока.
- Вторичная обмотка из неизолированного провода, которая подсоединяется к держателю электрода. Неизолированный провод обеспечивает улучшенную теплоотдачу, что снижает сопротивление обмотки.
- Магнитопровод (сердечник), формируемый из пакета стальных пластин, сделанных из электротехнической стали, на которые и наматываются обмотки. Сердечник нужен для передачи меняющихся магнитных потоков между обмотками.
- Клеммы или зажимы, с помощью которых осуществляется подключение аппарата к сварочной конструкции.
- Изолированные кабели для питания трансформатора.
- Кнопки и переключатели, необходимые для управления и регулировки рабочих параметров устройства.
Все перечисленные части устройства размещены в металлическом корпусе, оснащенном вентиляционными решетками, которые способствуют отведению тепла от работающего устройства.
Вторичная обмотка в понижающем трансформаторе всегда содержит меньшее количество витков, чем первичная.
Схема сердечника трансформатора.
Дополнительные узлы
Трансформаторные устройства могут быть оснащены дополнительными элементами, которые расширяют их функциональные возможности:
- Конденсаторы, которые увеличивают мощность импульса во время сварки постоянным током;
- Стабилизаторы, позволяющие выравнивать и поддерживать необходимое входное напряжение;
- Дополнительные обмотки, что дает возможность регулировать силу тока в широком диапазоне;
- Подвижные шунты, которые меняют расстояние между обмотками;
- Диодные мосты и тиристоры для более точной настройки силы тока.
Дополнительная система вентиляции также позволяет эффективно охлаждать трансформатор, тем самым увеличивая продолжительность работы под нагрузкой и тем самым продлевая срок службы аппарата.
Обмотки сварочного трансформатора
Электромагнитная схема сварочного трансформатора состоит из первичной и вторичной обмоток, которые располагаются на замкнутом сердечнике, изготовленном из ферромагнитного материала.
Первичная обмотка, выполненная из изолированного провода, подключается к источнику питания. В то время как вторичная обмотка — неизолированная, она подключается к нагрузке.
Выходное напряжение напрямую зависит от количества витков во вторичной обмотке:
- Если необходимо повысить напряжение на выходе, нужно увеличить количество витков;
- Чтобы понизить выходное напряжение, следует уменьшить количество витков.
Также расстояние между вторичной и первичной обмоткой влияет на силу тока:
- Чем меньше расстояние между обмотками, тем больше сила тока;
- При увеличении зазора между обмотками, сила тока снижается.
С помощью регулировок сварщик может работать с различными материалами, отличающимися по составу и толщине.
Устройство оборудования
В классической конструкции сварочного трансформатора с подвижной обмоткой имеются следующие элементы:
1. Металлический корпус прямоугольной формы, который имеет продольные отверстия для циркуляции воздуха и охлаждения.
2. Крышка с элементом регулировки сварочного тока.
3. Собственно сам трансформатор, состоящий из двух обмоток: первичной и вторичной, с магнитопроводом или замкнутым сердечником, а также регулировочным винтом, по которому перемещается гайка с закрепленной обмоткой.
4. Рукоятка, соединенная с регулировочным винтом, используемая для управления зазором.
5. Клеммы или зажимы для подключения к сварочному аппарату силовых кабелей с держателем электрода и общей клеммой.
Магнитопровод
Так как магнитопровод является одним из ключевых элементов в сварочном трансформаторе, его следует рассмотреть отдельно. Основная функция магнитопровода заключается в передаче магнитного поля от первичной обмотки ко вторичной. Сам замкнутый сердечник не влияет на силу тока, поскольку он изготовлен из электротехнической стали и представляет собой сборку из отдельных пластин, которые изолированы друг от друга специальным лаком.
Цель объединения пластин в один пакет заключается в предотвращении возникновения в сердечнике токов, которые противодействуют магнитной индукции и, тем самым, ослабляют ее.
Как снизить шумы сварочного трансформатора? При прохождении больших токов через обмотки трансформатора из-за сильного магнитного поля пластины сердечника начинают издавать шум. Для его уменьшения необходимо максимально сильно стянуть пластины.
Модели трансформаторов
Все сварочные аппараты имеют схожую конструкцию, различаясь только по торговым маркам и цветовым решениям. Выбор оборудования следует осуществлять, основываясь на необходимых технических характеристиках и задачах, которые оно должно выполнять.
На рынке представлено множество моделей сварочных трансформаторов. Стоимость зависит не только от характеристик, но и от известности бренда. Важно понять, для каких целей вам нужен данный аппарат. Если вам требуется устройство для бытового использования, то не стоит приобретать промышленные модели с избыточным количеством дополнительных функций.
Такое устройство будет сложным в использовании и будет стоить значительно дороже. Кроме того, не рекомендуется приобретать самые бюджетные варианты, так как они могут не обеспечить необходимую надежность. Оптимальным выбором являются модели средней ценовой категории со стандартными характеристиками от известных производителей.
Сейчас на рынке вы можете найти огромное количество различных моделей. Многие современные устройства способны изменять величину подаваемого тока для сварки, что, соответственно, повышает качество сварного шва и облегчает работу с аппаратом.
В каталоге сварочного оборудования на нашем сайте представлен широкий ассортимент от различных производителей. Специалисты компании «Борн СПб» готовы помочь вам с выбором и ответить на все интересующие вас вопросы. Звоните нам по бесплатному телефону: 8 (800) 700-84-87, или пишите на электронную почту: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
По материалам компании Борн.
Расчет трансформатора для сварки
В зависимости от характера сварочных работ требуется разная мощность оборудования. Основные расчетные показатели выполняются на основании разницы в количестве витков первичной и вторичной обмоток. Важно понимать основной принцип работы сварочного трансформатора. Для понижающих устройств существует правило, которое описывает зависимость между коэффициентом понижения и числом витков.
Таким образом, если необходимо уменьшить выходное напряжение в 100 раз по сравнению с входным, количество витков вторичной катушки должно быть в 100 раз меньше, чем количество витков на первичной. То же самое правило применимо и в обратном случае. Погрешность расчетов обычно не превышает 3%.
Каждое устройство характеризуется коэффициентом трансформации, который обозначает величину изменения от первичного (i1) к вторичному (i2) значению. Формула для расчета представляется следующим образом: n = i1/i2. Зная эту формулу, можно легко определить нужные значения для изготовления оборудования под конкретные виды сварочных работ.
Классификация сварочных трансформаторов
Сварочные трансформаторы классифицируются по их предназначению и имеют ряд отличительных характеристик:
- Габариты и вес. На рынке можно найти как компактные модели, которые комплектуются плечевым ремнем для переноски, так и крупные агрегаты, для перемещения которых потребуется специализированное оборудование, например, тельфер или тележка.
- Напряжение холостого хода. Это значение варьируется в диапазоне от 48 до 70В.
- Сила тока. Большинство серийных устройств имеют значение этого параметра в пределах от 50 до 400А. Есть также крупные промышленные образцы, способные вырабатывать ток силой до 1000А.
- Количество фаз и потребляемый ток. Существуют однофазные и трехфазные сварочные трансформаторы, предназначенные для линий энергоснабжения с напряжением 220 и 380В.
- Метод подачи тока. Ток может подаваться как в непрерывном, так и в импульсном режиме.
- Используемые электроды. Расходные материалы могут различаться по составу и диаметру (2-6 мм).
Добиться надежного соединения двух металлических элементов проще всего с помощью электрической сварки. Этот метод отлично подходит для выполнения различных строительных, производственных или домашних работ. Сварочные аппараты отличаются простотой в эксплуатации, надежностью и эффективностью. Сварные швы обеспечивают прочное соединение заготовок и могут служить десятилетиями.
Сварочный трансформатор: устройство и принцип действия.
Пожалуйста, оцените статью.
