Принцип работы сварочного трансформатора

Аппараты ручной дуговой сварки MMA

Технология Manual Metal Arc – традиционная, она предполагает использование электродов, покрытых флюсом. Суть сварочного процесса:

1. питание, поступающее от электросети, в преобразователе изменяется: напряжение уменьшается, сила тока возрастает;
2. электроцепь создается путем крепления контактов на свариваемой заготовке и электроде (ток подводится к держателю);
3. при замыкании цепи создается электрическая дуга, она разогревает металл до нужной температуры, образуется сварочная ванна;
4. стержень электрода, расплавляясь, образует шов;
5. флюс или обмазка создают защитную «шубу», оберегающую горячий металл от коррозии (шлак).

Для ручной сварки методом ММА подходит постоянный и переменный ток. Длина дуги зависит от вида электрода, качество шва зависит от длины дуги. При работе с постоянным током контакты подключают методом прямой или обратной полярности, для переменного тока это не принципиально. При выборе электросварочного аппарата необходимо это учитывать.

По ММА технологии обучаются варить металл начинающие.

Сварочные трансформаторы

Это самые традиционные и простые устройства большой мощности для сварки черных металлов. Они преобразуют напряжение переменного тока, поступающего от сети, до параметров, необходимых для процесса сварки. Регулировка силы тока производится путем смещения одной обмотки относительно другой. Недостатками трансформаторов считают:

• большой вес, в среднем 16 кг – обмотки выполнены из медных шин;
• габаритность;
• сложнее поддерживать постоянный разогрев электрода;
• большое разбрызгивание в зоне ванны;
• чувствительность к перепаду напряжения в сети;
• низкое качество шва.

Преимущества:

• доступная цена;
• долговечность, рассчитан на большое число электросварок.

Сварочный трансформатор

Сварочные инверторы

Полупроводниковый преобразователь тока нового поколения. Инвертор состоит из трансформатора, выпрямителя и частотного преобразователя. Оснащен микропроцессором – полупроводниковым управлением с большим диапазоном регулировки.

Основные характеристики инверторов:

• вид тока на выходе бывает двух типов, постоянный обозначается DC (Direct current), переменный AC (alternating current);
• стартовый ток – основной параметр для выбора электродов;
• интервал изменения силы тока;
• диапазон электродов, диаметром до 5 мм;
• напряжение в сети, к которой подключается инвертор, 380 или 220 вольт;
• напряжение холостого хода, характеризует скорость розжига электрода.

Габариты инвертора пропорциональны силе преобразованного тока, небольшие устройства нельзя считать универсальными, они не подойдут для сварки толстостенных элементов.

Инверторы подходят для сварки низкоуглеродистых и легированных сталей, цветных металлов. С ними используют электроды всех типов, у инверторного аппарата высокой КПД.

Сварочный инвертор

Сварочные выпрямители

По сути это трансформатор, дополненный диодным преобразователем переменного тока в постоянный. Возможности выпрямителя шире, чем у трансформатора, он подходит для сварки чернины, легированной нержавейки, алюминия и цветных металлов. Выпрямитель позволяет выполнить качественный шов, им удобней пользоваться новичкам: постоянный ток дает меньше разбрызгивания, снижает риск угасания электрода.

Что лучше: трансформатор или инвертор

При выборе аппарата для домашнего использования ориентируются на ряд параметров.

Преимущества инверторов:

• вес инвертора в пределах 4 кг;
• небольшие габариты, в разы меньше, чем у трансформаторов;
• качественный шов за счет автоматической регулировки силы тока;
• не перегружает электросеть;
• имеет дополнительные функции;
• универсальность – инверторы применимы для любых металлов.

Инвертор может испортиться от конденсата, его необходимо периодически очищать от грязи и пыли.

Достоинства трансформаторов:

• прочность;
• надежность;
• простота конструкции.

Недостаток – большой вес, его трудно транспортировать одному.

Теперь легче определить, что же лучше для бытовых целей: инвертор или трансформатор.

Составные элементы

Устройство сварочного трансформатора позволяет понизить напряжение и увеличить силу тока для проведения процесса плавления металла. Определение этих показателей производится при создании и настройке аппарата. Для осуществления оборудованием установленных функций, сварочные трансформаторы включают в себя определенный набор комплектующих. Помимо магнитопривода и двух обмоток в состав конструкции входят:

• винт вертикальный с лентовидным типом резьбы;
• рукоятка для его вращения;
• ходовая гайка винта;
• система подвеса (защищает от повреждений);
• зажимы для крепления и вывода проводов;
• корпус с вентиляционной решеткой.

В некоторых сварочных трансформаторах с переменным значением тока могут применяться дополнительные элементы, облегчающие работу мастера.

Виды и характеристики сварочного трансформатора

Назначение сварочного трансформатора во многом определяет его конструкцию:

1. Мощность сварочного трансформатора промышленных моделей достаточна для обеспечения нескольких рабочих мест, это многопостные приборы со сложным устройством.
2. В быту используются однопостные модели.

Разделение по фазовому регулированию:

1. Однофазные модели работают только при напряжении 220В. Силы тока на выходе подобных устройств достаточно для бытовых нужд.
2. Трехфазные сварочные трансформаторы работают при напряжении в сети 380В, они дают на выходе большую силу тока, позволяющую сваривать металл большей толщины. Существуют модели, которые рассчитаны на работу как при напряжении 220В, так и при напряжении 380В.

По конструкции устройства выделяют:

1. Модели с номинальным магнитным рассеиванием. Они состоят из двух частей: трансформатора и дросселя для регулировки напряжения.
2. Изделия с увеличенным магнитным рассеиванием имеют более сложную конструкцию из нескольких подвижных обмоток, конденсатора или импульсного стабилизатора и других элементов.
3. Тиристорные модели – сравнительно новый тип подобных устройств. Они состоят из силового трансформатора и тиристорного фазорегулятора. Тиристорные модели имеют меньший вес по сравнению с другими типами.

Принцип действия

Принцип действия сварочного трансформатора универсален, но сложность конструкции и требования к характеристикам устройства зависят от назначения конкретного прибора.

Трансформатор для точечной сварки должен выдавать на выходе ток силой в 5-10 кА у маломощных моделей и до 500 кА – у мощных моделей, поэтому вторичная обмотка выполняется в одним виток.

Трансформатор для контактной сварки должен обладать высоким коэффициентов преобразования, а прерывающие устройства – надежностью и довольно сложным устройством, в противном случае качество сварки будет страдать.

Трансформатор для сварки проводов, напротив, представляет собой очень компактное и дешевое устройство, заменяющее дорогой сварочный инвертор. Требования к характеристикам будут не самыми жесткими: номинальное напряжение около 9-40В. Подобное устройство может собрать даже любитель.

При изготовлении и покупке такого прибора следует обращать внимание на базовые характеристики:

• Напряжение сети – от него зависит количество фаз, в которых работает прибор.
• Номинальный сварочный ток – у бытовых моделей он находится около отметки 100А, профессиональные изделия могут давать до 1000А.
• Широкие пределы регулирования сварочного тока позволяют использовать электроды разного диаметра. Для бытовых моделей характеры значения около 50-200А.
• Номинальное рабочее напряжение – напряжение на выходе из устройства. Для дуговой сварки достаточно 30-70В.
• Номинальный режим работы определяет, сколько прибор может проработать непрерывно.
• Напряжение холостого хода – важная характеристика для дуговой сварки. По правилам безопасности она не может превышать 80В, но чем ближе напряжение холостого хода к этой границе, тем проще вызвать дугу.
• Потребляемая мощность и мощность на выходе позволяют рассчитать КПД устройства. Чем он выше, тем эффективнее работает прибор.

Разновидности и классификация устройств

Классификация сварочных агрегатов осуществляется по следующим характеристикам:

1. Размерам и весу. Приборы бывают компактными переносными или стационарными, перемещаемыми с помощью колес или тельфера (подвесного грузоподъемного устройства).
2. Напряжению холостого хода сварочного трансформатора. В разных моделях приборов этот параметр составляет от 48 до 70 В.
3. Максимальной силе тока. У промышленных моделей этот параметр достигает 1000 А, у бытовых — 50-400 А.
4. Напряжению потребляемого тока, числу фаз. Выделяют одно- или трехфазные виды.
5. Характеру подачи. Аппарат может вырабатывать ток непрерывно или импульсно.
6. Диаметру подключаемых электродов.

Установка и подключение агрегата

Чтобы эффективно и безопасно использовать инвертор, прежде всего, необходимо правильно подготовить его к работе. Этот процесс проводится в несколько этапов. Первая задача – это установка и подключение агрегата. Установка инвертора должна выполняться по определенным правилам:

• агрегат нужно размещать так, чтобы он находился на расстоянии не менее 2 м от стен или каких-либо предметов;
• аппарат должен быть обязательно заземлен;
• место сварки нужно выбирать так, чтобы оно было вдали от воспламеняющихся предметов;
• варить рекомендуется либо на свободной площадке, либо на столе из металла.

Подключить инвертор можно как к бытовой сети (220 В), так и к сети, с напряжением 380 В, которая обычно используется на производстве. Если предполагается использовать агрегат вдали от электрических сетей, то его можно подключить к генератору, дизельному или бензиновому.

Подключение к электросети

Подключение сварочного аппарата к бытовой электросети нередко вызывает проблемы. Причиной их возникновения может быть старая проводка или недостаточный диаметр ее проводов. Обычно проводка рассчитана на ток до 16 А. А поскольку все включенные приборы в доме могут превысить это значение, то в целях безопасности устанавливаются автоматические выключатели (автоматы). Поэтому при подключении необходимо знать мощность сварочного аппарата, чтобы он не вызвал срабатывание автомата.

Подключение инвертора к бытовой сети

Также следует обратить внимание на просадку сети. Если при включении инвертора вы заметите понижение напряжения в электросети, то это говорит о недостаточном сечении проводов. В таком случае необходимо измерить, до каких значений понижается напряжение

Если оно падает до значений ниже минимальных, с которыми может работать инвертор (указано в инструкции), то подключать аппарат к такой сети нельзя

В таком случае необходимо измерить, до каких значений понижается напряжение. Если оно падает до значений ниже минимальных, с которыми может работать инвертор (указано в инструкции), то подключать аппарат к такой сети нельзя.

Использование удлинителя

Сетевой кабель, подсоединенный к инвертору, отвечает всем требованиям по мощности и не вызывает проблем при подключении. Но если его длины не хватает, то следует подбирать удлинитель с сечением провода не менее 2,5 мм 2 и длиной не более 20 метров. Таких параметров удлинителя будет достаточно, чтобы инвертор мог работать с током до 150 А.

Подключение к генератору

В случаях, когда нет возможности подключить аппарат к электросети, можно подсоединить его к генератору, работающему либо на бензине, либо на дизельном топливе. Наибольшее распространение получили бензиновые электростанции. Но для подключения сварочных аппаратов подходят не все их них. Чтобы инвертор мог эффективно работать, генератор должен иметь мощность не менее 5 киловатт и выдавать стабильное напряжение на выходе. Перепады в напряжении могут вывести сварочник из строя.

Также следует учитывать, с каким диаметром электрода вы будете работать. Например, если электрод будет иметь диаметр 3 мм, то потребуется рабочий ток около 120 А с напряжением дуги 40 В. Если рассчитать мощность сварочного инвертора (120 х 40 = 4800), то получим значение 4,8 кВт. Поскольку это будет потребляемая мощность, то электростанция, способная выдавать лишь 5 кВт, будет работать на пределе своих возможностей, что значительно снизит ее срок службы. Поэтому генератор нужно выбирать с некоторым запасом по мощности, примерно на 20-30% выше той, которую потребляет инвертор.

ТЕСТ Оборудование и оснастка для выполнения сварочных работ тест на тему

бюджетное образовательное учреждение Омской области

начального профессионального образования

«Профессиональное училище № 65».

ТЕСТ

Оборудование и оснастка для выполнения сварочных работ

МДК 02.01. Оборудование, техника и технология электросварки

ПМ.02. Сварка и резка деталей из различных сталей, цветных металлов и их сплавов, чугунов во всех пространственных положениях

по профессии 150709.02 Сварщик (электросварочные и газосварочные работы)

Составил: Баранов Владимир Ильич мастер производственного обучения

Седельниково, Омская область, 2013

Оборудование и оснастка для выполнения сварочных работ.

Тест.

Каждый вопрос имеет один или несколько правильных ответов. Выберите верный ответ.

1. Сварочный выпрямитель относится:

а) к оборудованию для сварки;

б) к сварочной оснастке;

в) к приспособлениям для сварки.

1. Для чего используется обратный провод?

а) Для соединения электрода с источником питания.

б) Для соединения изделия с источником питания.

в) Для соединения электрода и изделия с источником питания.

1. Для какого вида сварки используются сварочные трансформаторы?

а) Сварка постоянным током на прямой полярности.

б) Сварка переменным током.

в) Сварка постоянным током на обратной полярности.

4. Для какого вида сварки используются сварочные выпрямители?

а) Сварка постоянным током на прямой полярности.

б) Сварка переменным током.

в) Сварка постоянным током на обратной полярности.

1. Какие держатели электродов получили наибольшее распространение?

а) Вилочные.

б) Безогарковые.

в) Пружинные.

1. Особенностью безогаркового держателя электродов является то, что:

а) электрод зажимается в держателе;

б) электрод приваривается к держателю;

в) используются специальные электроды.

7. В каких случаях используют сварочную оснастку, элементы которой приваривают к изделию?

а) Всегда для фиксации взаимного расположения сварочных деталей,

б) Не используют.

в) При монтаже крупных конструкций.

8. Для чего может быть использована струбцина?

а) Для крепления обратного провода к изделию.

б) Для крепления изделия к сварочному столу.

в) При сборке и сварке не применяется вообще.

9. В связи с тем, что внешние магнитные поля приводят к отклонению сварочной дуги от собственной оси, допускается ли использование магнитных прижимов при сборке под сварку?

а) Не допускается.

б) Допускается.

в) Магнитные зажимы не используются, так как они не обеспечивают требуемого качества сборки.

10. Обратный провод, соединяющий свариваемое изделие с источником питания, обычно изготавливается из провода марки:

а) ПРГ;

б) ПРГД;

в) АПРГДО.

Эталон ответа:

вопрос	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ответ	а	б	б	а, б	а	б	в	а	б	а

Критерии оценок тестирования:

Оценка «отлично» 9-10 правильных ответов или 90-100% из 10 предложенных вопросов;

Оценка «хорошо» 7-8 правильных ответов или 70-89% из 10 предложенных вопросов;

Оценка «удовлетворительно» 5-6 правильных ответов или 50-69% из 10 предложенных вопросов;

Оценка неудовлетворительно» 0-4 правильных ответов или 0-49% из 10 предложенных вопросов.

Список использованной литературы

1. Галушкина В.Н. Технология производства сварных конструкций: учебник для нач. проф. образования. – М.: Издательский , 2012;
2. Овчинников В.В. Технология ручной дуговой и плазменной сварки и резки металлов: учебник для нач. проф. образования. – М.: Издательский , 2010;
3. Маслов В.И. Сварочные работы6 Учеб. для нач. проф. образования – М.: Издательский , 2009;
4. Овчинников В.В. Оборудование, техника и технология сварки и резки металлов: учебник – М.: КНОРУС, 2010;
5. Куликов О.Н. Охрана труда при производстве сварочных работ: учеб. пособие для нач. проф. образования – М.: Издательский , 2006;
6. Виноградов В.С. Электрическая дуговая сварка: учебник для нач. проф. образования – М.: Издательский , 2010.

Варианты самодельных устройств

Необязательно покупать сварочник, можно собрать конструкцию сварочного трансформатора своими руками. Для этого применяют один из следующих способов:

Используют старый ЛАТР (автотрансформатор)

Самое важное в ЛАТРе – это его мощный сердечник тороидальной формы. Таких магнитопроводов берут два экземпляра и наматывают на каждом кольце по обмотке. Одна будет выполнять роль первички, другая – вторички

Наиболее подходящая модель автотрансформатора для такой переработки – ЛАТР 1М, оригинальная обмотка которого может выдерживать ток до 10 ампер. Применяют магнитопровод от старого электродвижка. То, что можно взять от двигателя для изготовления сварочника, – это его статор. Его нужно только освободить от старой обмотки путем ее удаления из пазов и вынуть из корпуса, разбив или разрезав последний. Пластины сердечника после этого следует скрепить шпильками и намотать поверх него новую обмотку. Лучше для таких операций подходят те магнитопроводы движков, которые имеют большой диаметр и маленькую толщину. Переделывают в сварочный трансформаторы от старых цветных телевизоров типа ТС-310 или ТС-270. Эти сетевые преобразователи удобны тем, что имеют крупные размеры, легко разбирающийся сердечник U-образной формы

Одна будет выполнять роль первички, другая – вторички. Наиболее подходящая модель автотрансформатора для такой переработки – ЛАТР 1М, оригинальная обмотка которого может выдерживать ток до 10 ампер. Применяют магнитопровод от старого электродвижка. То, что можно взять от двигателя для изготовления сварочника, – это его статор. Его нужно только освободить от старой обмотки путем ее удаления из пазов и вынуть из корпуса, разбив или разрезав последний. Пластины сердечника после этого следует скрепить шпильками и намотать поверх него новую обмотку. Лучше для таких операций подходят те магнитопроводы движков, которые имеют большой диаметр и маленькую толщину. Переделывают в сварочный трансформаторы от старых цветных телевизоров типа ТС-310 или ТС-270. Эти сетевые преобразователи удобны тем, что имеют крупные размеры, легко разбирающийся сердечник U-образной формы.

Советуем изучить Элегазовые выключатели

Лекция № 7.Устройство и назначение сварочного трансформатора

Предыдущая4Следующая

Для дуговой сварки используют как переменный, так и постоянный сварочный ток. В качестве источника переменного сварочного тока применяют сварочные трансформаторы, а постоянного – сварочные выпрямители и сварочные преобразователи.

Сварочный трансформатор служит для понижения напряжения сети с 220 или 380 В до безопасного, но достаточного для легкого зажигания и устойчивого горения электрической дуги (не более 80 В), а также для регулировки силы сварочного тока.

Трансформатор (рис.10). имеет стальной сердечник (магнитопровод) и две изолированные обмотки. Обмотка, подключенная к сети, называется первичной, а обмотка, подключенная к электрододержателю и свариваемому изделию, – вторичной. Для надежного зажигания дуги вторичное напряжение сварочных трансформаторов должно быть не менее 60–65 В; напряжение при ручной сварке обычно не превышает 20 – 30 В.

Рис.10 Сварочный трансформатор

В нижней части сердечника находится первичная обмотка, состоящая из двух катушек, расположенных на двух стержнях. Катушки первичной обмотки закреплены неподвижно. Вторичная обмотка , также состоящая из двух катушек, расположена на значительном расстоянии от первичной. Катушки как первичной, так и вторичной обмоток, соединены параллельно. Вторичная обмотка – подвижная и может перемещаться по сердечникупри помощи винта , с которым она связана, и рукоятки , находящейся на крышке кожуха трансформатора.

Регулирование сварочного тока производится изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. При вращении рукоятки по часовой стрелке вторичная обмотка приближается к первичной, магнитный поток рассеяния и индуктивное сопротивление уменьшаются, сварочный ток возрастает. При вращении рукоятки против часовой стрелки вторичная обмотка удаляется от первичной, магнитный поток рассеяния растет(индуктивное сопротивление увеличивается) и сварочный ток уменьшается. Пределы регулирования сварочного тока – 65 – 460 А. Последовательное соединение катушек первичной и вторичной обмоток позволяет получать малые сварочные токи с пределами регулирования 40 – 180 А. Диапазоны тока переключают выведенной на крышку рукояткой.

Свойства источника питания определяются его внешней характеристикой, представляющей кривую зависимости между током (I) в цепи и напряжением (U) на зажимах источника питания.

Источник питания может иметь внешнюю характеристику :

возрастающую, жесткую, падающую

Источник питания для ручной дуговой сварки имеет падающую вольт – амперную характеристику.

Напряжение холостого хода источника питания – напряжение на выходных клеммах при разомкнутой варочной цепи.

Номинальный сварочный ток и напряжение – ток и напряжение, на которые рассчитан нормально работающий источник.

Источник питания сварочной дуги-сварочный трансформатор обозначается следующим образом: ТДМ – 317

Т – трансформатор

Д – для дуговой сварки

М – механическое регулирование

31 – номинальный ток 310 А

7 – модель

Предыдущая4Следующая

Дата добавления: 2016-10-26; просмотров: 7857; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Заключение

Трансформаторы — это надежные и неприхотливые аппараты, зарекомендовавшие себя при выполнении любых задач: от бытовых до промышленных. Сейчас они практически не используются из-за большого разнообразия аппаратов инверторного типа, но это не значит, что трансформаторы исчезнут. У них есть свои неоспоримые преимущества, которыми вряд ли смогут похвастаться даже самые современные инверторы.

С помощью трансформатора можно варить толстый металл, ему под силу сварка любой сложности. Но учтите, что для работы с трансформатором необходимо обладать навыками сварки. Только так вы сможете добиться достойного качества швов. С другой стороны, если вы изучите азы сварки на трансформаторе, то потом сможете качественно выполнять работу на любом типе сварочного оборудования. Желаем удачи в работе!

Сварочный трансформатор – это простейшее устройство, с помощью которого можно выполнять сварочные работы с помощью покрытого электрода. Конструкция этого устройства настолько простая, что практически любой электрик может собрать сварочный трансформатор и выпрямитель в своем гараже. Особенно популярными они были в нашей стране лет 15 назад, когда достать новомодный инвертор было нелегко, а стоимость таких сварок была неподъемной для простых покупателей.

Сегодня на их место пришли компактные и более безопасные инверторы, хотя во многих гаражах все еще стоят несуразные коробки именуемые трансформаторами. Если вы заинтересованы в приобретении современного трансформатора или решили собственными руками сделать сварку, то следует тщательно изучить принцип работы сварочного трансформатора.

Источники

• https://vsedlyhobbi.ru/dlya-chego-sluzhit-svarochnyy-transformator/
• https://ProTransformatory.ru/vidy/svarochnyi
• https://lux-stahl.ru/raboty/svarochnyj-transformator.html
• https://svarkaed.ru/oborudovanie-dlya-svarki/apparaty/po-istochniku-toka/chto-takoe-svarochnyj-transformator.html
• https://samsvar.ru/stati/svarochnyj-transformator-chto-takoe.html
• https://svarkaved.ru/oborudovanie/opisanie-svarochnogo-transformatora
• https://stroy-podskazka.ru/svarka/transformatory/
• https://prosvarku.info/apparaty/svarochnyj-transformator
• https://zpu-tmb.ru/oborudovanie/svarochnyj-transformator-opredelenie.html
• https://smm-star.com/dlya-chego-sluzhit-svarochnyy-transformator/
• https://principraboty.ru/princip-raboty-svarochnogo-transformatora/
• https://electrik-ufa.ru/raznoe/svarochnyj-transformator-ustrojstvo-i-printsip-dejstviya
• https://OTransformatore.ru/svoimi-rukami/remont-svarochnyh-transformatorov/
• https://crast.ru/instrumenty/ustrojstvo-i-princip-raboty-svarochnogo-2