Suvirinimo transformatoriaus charakteristikos
Ieškodami tinkamo suvirinimo transformatoriaus, daugelis atsisako gamyklinių modelių, o ne naminius. Šio sprendimo priežastys gali būti labai įvairios, pradedant nepriimtinomis kainomis ir baigiant noru patiems pasidaryti suvirinimo transformatorių. Tiesą sakant, nėra jokių ypatingų sunkumų, kaip padaryti suvirinimo transformatorių, be to, naminis suvirinimo transformatorius gali būti teisėtai laikomas bet kurio savininko pasididžiavimu. Tačiau jį kuriant neįmanoma apsieiti be žinių apie transformatoriaus įtaisą ir grandinę, jo charakteristikas ir jų skaičiavimus..
Suvirinimo transformatoriaus našumas
Bet kuris elektrinis įrankis turi tam tikras eksploatacines charakteristikas, o suvirinimo transformatorius nėra išimtis. Tačiau be įprastų, tokių kaip galia, fazių skaičius ir įtampa, reikalingi veikimui tinkle, suvirinimo transformatorius turi daugybę unikalių savybių, kurių kiekviena leis tiksliai pasirinkti prietaisą parduotuvėje tam tikro tipo darbams. Tiems, kurie ketina gaminti suvirinimo transformatorių savo rankomis, norint atlikti skaičiavimus, reikės žinoti šias charakteristikas.
Tačiau prieš pradėdami išsamiai apibūdinti kiekvieną charakteristiką, turite suprasti, koks yra pagrindinis suvirinimo transformatoriaus principas. Tai gana paprasta ir susideda iš įėjimo įtampos keitimo, būtent jos sumažinimo. Suvirinimo transformatoriaus nuleidimo voltų -amperų charakteristika turi tokią priklausomybę – kai įtampa (voltas) sumažėja, suvirinimo srovė (amperas) padidėja, o tai leidžia lydyti ir suvirinti metalą. Remiantis šiuo principu, atliekamas visas suvirinimo transformatoriaus darbas ir kitos susijusios eksploatacinės charakteristikos..
Maitinimo įtampa ir fazių skaičius
Su šia savybe viskas yra gana paprasta. Tai rodo įtampą, reikalingą suvirinimo transformatoriui valdyti. Tai gali būti 220 V arba 380 V. Praktiškai tinklo įtampa gali šiek tiek svyruoti +/- 10 V ribose, o tai gali turėti įtakos stabiliam transformatoriaus veikimui. Skaičiuojant suvirinimo transformatorių, pagrindinė skaičiavimo charakteristika yra tinklo įtampa. Be to, fazių skaičius priklauso nuo tinklo įtampos. 220 V atveju tai yra dvi fazės, 380 V – trys. Skaičiavimuose į tai neatsižvelgiama, tačiau tai yra svarbus suvirinimo aparato prijungimo ir jo veikimo momentas. Taip pat yra atskira transformatorių kategorija, galinti veikti tiek nuo 220 V, tiek nuo 380 V įtampos.
Nominali transformatoriaus suvirinimo srovė
Tai yra pagrindinė bet kurio suvirinimo transformatoriaus charakteristika. Galimybė pjauti ir suvirinti metalą priklauso nuo suvirinimo srovės dydžio. Visuose suvirinimo transformatoriuose ši vertė nurodoma kaip didžiausia, nes būtent tiek transformatorius gali atiduoti iki galimybių ribos. Žinoma, vardinę suvirinimo srovę galima sureguliuoti, kad ji veiktų su skirtingo skersmens elektrodais, o tam transformatoriuose yra specialus reguliatorius. Reikėtų pažymėti, kad buitiniams suvirinimo transformatoriams, sukurtiems rankomis, suvirinimo srovė neviršija 160 – 200 A. Tai visų pirma dėl paties transformatoriaus svorio. Galų gale, kuo didesnis suvirinimo srovės stipris, tuo daugiau vario vielos posūkių reikia, ir tai yra ypač sunkūs kilogramai. Be suvirinimo transformatoriaus, kaina priklauso nuo apvijų laidų metalo, ir kuo daugiau vielos buvo išleista, tuo brangesnė bus pati mašina..
Elektrodo skersmuo
Dirbant su suvirinimo transformatoriumi, skirtu metalo suvirinimui, naudojami įvairaus skersmens suvirinami elektrodai. Šiuo atveju galimybė naudoti tam tikro skersmens elektrodą priklauso nuo dviejų veiksnių. Pirmasis yra nominali transformatoriaus suvirinimo srovė. Antrasis yra metalo storis. Žemiau esančioje lentelėje parodyti elektrodų skersmenys, priklausomai nuo metalo storio ir paties transformatoriaus suvirinimo srovės.
Kaip matote iš šios lentelės, 2 mm elektrodo naudojimas bus tiesiog beprasmis, esant 200 A. reguliuotojai.
Suvirinimo srovės reguliavimo ribos
Suvirinant įvairaus storio metalą, naudojami įvairaus skersmens elektrodai. Bet jei suvirinimo srovės stipris yra per didelis, metalas suvirinimo metu sudegs, o jei jis yra per mažas, tada jo ištirpinti nebus įmanoma. Todėl šiems tikslams suvirinimo transformatoriuose yra įmontuotas specialus reguliatorius, kuris leidžia sumažinti vardinę suvirinimo srovę iki tam tikros vertės. Paprastai savadarbiuose suvirinimo transformatoriuose sukuriami keli reguliavimo žingsniai, svyruojantys nuo 50 A iki 200 A.
Nominali darbinė įtampa
Kaip pažymėta, suvirinimo transformatorius įvesties įtampą paverčia žemesne 30–60 V. Tai yra vardinė darbinė įtampa, reikalinga stabiliam lankui palaikyti. Be to, nuo šio parametro priklauso galimybė suvirinti tam tikro storio metalą. Taigi, norint suvirinti ploną lakštinį metalą, reikalinga žema įtampa, o storesniam metalui – aukšta įtampa. Skaičiuojant šis rodiklis yra labai svarbus..
Nominalus darbo režimas
Viena iš pagrindinių suvirinimo transformatoriaus charakteristikų yra jo vardinė apkrova. Tai rodo nepertraukiamo darbo laikotarpį. Šis gamyklinių suvirinimo transformatorių skaičius paprastai yra apie 40%, tačiau namuose pagamintiems transformatoriams jis negali būti didesnis nei 20 – 30%. Tai reiškia, kad iš 10 darbo minučių galite nuolatos virti 3 minutes, o 7 minutes – pailsėti..
Energijos suvartojimas ir galia
Kaip ir bet kuris kitas elektrinis įrankis, suvirinimo transformatorius sunaudoja elektros energiją. Skaičiuojant ir kuriant transformatorių, energijos suvartojimo indikatorius vaidina svarbų vaidmenį. Kalbant apie išėjimo galią, taip pat reikėtų į tai atsižvelgti, nes suvirinimo transformatoriaus efektyvumas tiesiogiai priklauso nuo šių dviejų rodiklių skirtumo. Ir kuo mažesnis skirtumas, tuo geriau.
Atviros grandinės įtampa
Viena iš svarbių charakteristikų yra suvirinimo transformatoriaus atviros grandinės įtampa. Ši charakteristika yra atsakinga už lengvą suvirinimo lanko atsiradimą, ir kuo didesnė įtampa, tuo lengviau pasirodys lankas. Tačiau yra vienas svarbus dalykas. Siekiant užtikrinti su įrenginiu dirbančio asmens saugumą, įtampa ribojama iki 80 V.
Suvirinimo transformatoriaus schema
Kaip jau minėta, suvirinimo transformatoriaus veikimo principas yra sumažinti įtampą ir padidinti srovę. Daugeliu atvejų suvirinimo transformatoriaus konstrukcija yra gana paprasta. Jį sudaro metalinė šerdis, dvi apvijos – pirminė ir antrinė. Žemiau esančioje nuotraukoje parodytas suvirinimo transformatoriaus įtaisas.
Tobulėjant elektrotechnikai, buvo patobulinta suvirinimo transformatoriaus schema, o šiandien gaminamos suvirinimo mašinos, kurių grandinėje naudojami droseliai, diodinis tiltas ir srovės reguliatoriai. Diagramoje parodyta, kaip diodinis tiltas yra integruotas į suvirinimo transformatorių (nuotrauka žemiau).
Vienas iš populiariausių naminių suvirinimo transformatorių yra toroidinis šerdies transformatorius dėl savo lengvo svorio ir puikių eksploatacinių savybių. Tokio transformatoriaus schema pateikta žemiau..
Šiandien yra daug įvairių suvirinimo transformatorių grandinių, pradedant nuo klasikinių iki keitiklių ir lygintuvų grandinių. Bet norint sukurti suvirinimo transformatorių savo rankomis, geriau pasirinkti paprastesnę ir patikimesnę grandinę, kuriai nereikia naudoti brangios elektronikos. Tokie kaip toroidinis suvirinimo transformatorius arba droselio ir diodo tilto transformatorius. Bet kokiu atveju, norėdami sukurti suvirinimo transformatorių, be grandinės, turėsite atlikti tam tikrus skaičiavimus, kad gautumėte reikiamas eksploatacines charakteristikas..
Suvirinimo transformatoriaus apskaičiavimas
Kurdami suvirinimo transformatorių tam tikriems tikslams, turite iš anksto nustatyti jo veikimą. Be to, apskaičiuojamas suvirinimo transformatorius, siekiant nustatyti pirminės ir antrinės apvijos apsisukimų skaičių, šerdies ir jo lango skerspjūvio plotą, transformatoriaus galią, lanko įtampą ir kt. ..
Norėdami atlikti skaičiavimus, jums reikės šių dalykų pradiniai duomenys:
- pirminės apvijos įėjimo įtampa (V) U1;
- antrinės apvijos vardinė įtampa (V) U2;
- antrinės apvijos vardinė srovė (A) I;
- šerdies plotas (cm2) Sс;
- lango plotas (cm2) Taigi;
- apvijos srovės tankis (A / mm2).
Apsvarstykime toroidinio transformatoriaus, kurio parametrai yra šie: įėjimo įtampa U1 = 220 V, vardinė antrinės apvijos įtampa U2 = 70 V, antrinės apvijos vardinė srovė 200 A, šerdies plotas Sc = 45, pavyzdį cm2, lango plotas Taigi = 80 cm2, tankio srovė apvijoje yra 3 A / mm2.
Pirmiausia apskaičiuojame toroidinio transformatoriaus galią pagal formulę:
P matmuo = 1,9 * Sc * Taigi. Dėl to gauname 6840 W arba supaprastintą 6,8 kW.
Svarbu! Ši formulė taikoma tik toroidiniams transformatoriams. Transformatoriams, kurių šerdis yra PL, SHL, naudojamas koeficientas 1,7. Transformatoriams, kurių šerdis yra П, Ш – 1.5.
Kitas žingsnis – apskaičiuoti pirminės ir antrinės apvijos apsisukimų skaičių. Norėdami tai padaryti, pirmiausia turite apskaičiuoti reikiamą apsisukimų skaičių per 1 V. Norėdami tai padaryti, naudojame šią formulę: K = 35 / S. Dėl to mes gauname 0,77 apsisukimų per 1 V sunaudotos įtampos.
Svarbu! Kaip ir pirmoje formulėje, koeficientas 35 taikomas tik toroidiniams transformatoriams. Transformatoriams su PL, SHL tipo šerdimi naudojamas koeficientas 40. Transformatoriams su P, SH tipo šerdimi – 50.
Toliau apskaičiuojame didžiausią pirminės apvijos srovę pagal formulę: Imax = P / U. Dėl to mes gauname pirminės apvijos srovę 6480/220 = 31 A. Antrinei apvijai mes laikome srovę kaip 200 A konstantą, nes gali tekti suvirinti įvairaus storio metalą elektrodais su skersmuo nuo 2 iki 3 mm. Žinoma, praktiškai 200 A yra ribojamoji srovės stipris, tačiau poros dešimčių amperų riba leis prietaisui veikti patikimiau..
Dabar, remdamiesi gautais duomenimis, mes apskaičiuojame pirminės ir antrinės apvijos apsisukimų skaičių transformatoriuje su žingsnio reguliavimu pirminėje apvijoje. Antrinės apvijos skaičiavimas atliekamas pagal šią formulę W2 = U2 * K, dėl to gauname 54 apsisukimus. Toliau mes kreipiamės į pirminės apvijos žingsnių apskaičiavimą. Tam naudojame formulę W1st = (220 * W2) / Ust.
Kur:
Ust yra reikalinga antrinės apvijos išėjimo įtampa.
W2 – antrinės apvijos apsisukimų skaičius.
W1st – tam tikros pakopos pirminės apvijos apsisukimų skaičius.
Tačiau prieš pradedant skaičiuoti pirminės apvijos pakopų posūkius, būtina nustatyti kiekvienos įtampą. Tai galima padaryti naudojant formulę U = P / I, kur:
P – galia (W).
U – įtampa (V).
I – srovė (A).
Pavyzdžiui, mes turime atlikti keturis etapus su šiais antrinės apvijos nominalios srovės rodikliais: 160 A, 130 A, 100 A ir 90 A. Tokio paskirstymo reikės norint naudoti skirtingo skersmens elektrodus ir suvirinti metalą įvairaus storio. Dėl to mes gauname Ust = 40,5 V pirmajam etapui, 50 V antrajam etapui, 65 V trečiajam etapui ir 72 V ketvirtam etapui. Gautų duomenų pakeitimas į formulę W1st = (220 * W2) / Ust, mes apskaičiuojame kiekvieno etapo posūkių skaičių. W1st1 = 293 apsisukimai, W1st2 = 238 apsisukimai, W1st3 = 182 apsisukimai, W1st4 = 165 apsisukimai. Vyniojant laidą ant kiekvieno iš šių posūkių, reguliatorius pagamintas iš čiaupo.
Belieka apskaičiuoti pirminės ir antrinės apvijos vielos skerspjūvį. Tam mes naudojame laido srovės tankio indikatorių, kuris yra 3 A / mm2. Formulė yra gana paprasta – maksimalią kiekvienos apvijos srovę būtina padalyti iš srovės tankio laiduose. Dėl to mes gauname pirminės apvijos vielos skerspjūvį Sperv = 10 mm2. Antrinei apvijai vielos skerspjūvis Svtor = 66 mm2.
Kurdami suvirinimo transformatorių savo rankomis, turite atlikti visus aukščiau pateiktus skaičiavimus. Tai padės teisingai pasirinkti visas reikalingas dalis ir tada surinkti iš jų prietaisą. Pradedančiajam skaičiavimai gali atrodyti labai paini užduotis, tačiau jei suprasite atliktų veiksmų esmę, viskas nebus taip sunku..