Зварювальні трансформатори. генератори підвищеної частоти
Наша сеть партнеров Banwar
Зварювальні трансформатори. Джерелами харчування дуги змінного струму в основному є зварювальні трансформатори (табл. 1), що перетворюють електричний струм однієї напруги в електричний струм іншої напруги. Зварювальні трансформатори являють собою регульоване індуктивний опір, необхідне для отримання необхідної зовнішньої характеристики, т. Е. Стійкого горіння зварювальної дуги.
Всі зварювальні трансформатори повинні мати падаючу зовнішню характеристику, напруга холостого ходу не більше 70В, можливість перешкоджати підвищенню струму короткого замикання, плавне регулювання зварювального струму в широких межах, cos ф мінімально необхідно для стійкого зажіганйя дуги, але в межах економічної доцільності.
В даний час випускаються трансформатори з підвищеним магнітним розсіюванням: з рухомими котушками (ТС, ТСК, ТД і ТСП-2), з магнітними шунтами (СТШ), з виткового (ступінчастим) регулюванням (ТСП-1).
При навантаженні трансформатора навколо його обмоток з'являються магнітні потоки, що проходять по його сердечника. Результуючий магнітний потік пронизує первинну і вторинну обмотки трансформатора. Однак не всі магнітні лінії потоків проходять через сердечник і обидві обмотки трансформатора. Частина з них відгалужується і замикається через повітря. Ці магнітні потоки називаються потоками розсіювання. Слід зазначити, що чим більше потоки розсіювання, тим вище індуктивний опір обмоток. Для забезпечення падаючої характеристики зварювального трансформатора необхідно підвищити індуктивний опір.
Необхідну магнітне розсіювання можна отримати збільшенням відстані між обмотками. У цьому випадку частина магнітного потоку мине вторинну обмотку. Щоб регулювати індуктивний опір і тим самим встановлювати необхідний режим зварювання, слід міняти відстань між обмотками, т. Е. Частина котушок зробити рухливими. Трансформатори такого типу називаються трансформаторами з рухомими котушками.
Трансформатори типу ТС, ТСК і ТД є одне-постовими. Обмотки їх виконані з алюмінію. Сердечник стрижневого типу. Котушки вторинної обмотки рухливі і переміщаються вгору і вниз вручну за допомогою гвинта, що проходить через верхнє ярмо. Зварювальний струм збільшується при зближенні обмоток і зменшується при їх видаленні друг від друга. Трансформатори ТСК відрізняються від ТС наявністю конденсаторів, включених паралельно первинним обмоткам і забезпечують підвищення коефіцієнта потужності (cos ф).
Замість трансформатора ТС і ТСК в даний час випускається покращена конструкція типу ТД, у якій менше маса і розмір, вище технологічність, зручність обслуговування і надійність роботи. Зменшення маси 'і габариту досягнуто завдяки двухдіапа-зонним плавному регулюванню зварювального струму, що здійснюється перемиканням обмоток і зміною відстані між ними. Це дає можливість отримати два діапазони регулювання (діапазон малих і великих струмів). Причому струм всередині кожного діапазону регулюється плавно. При послідовному з'єднанні невелика частина витків первинної обмотки відключається і напруга холостого ходу підвищується. Це сприятливо відбивається на стабільності горіння дуги при зварюванні на малих токах.
Для застосування на будівельно-монтажному майданчику розроблені спеціальні трансформатори типу ТД-300 і ТД-304. На відміну від звичайних вони встановлені на санчатах. ТД-300 - це звичайний трансформатор, а ТД-304 має пристрій для дистанційного регулювання зварювального струму, яке виконує зварювальник з робочого місця по зварювальному проводу. Пристрій зроблено у вигляді приставки, встановленої на кришці трансформатора. У разі необхідності приставку можна зняти і використовувати трансформатор ТД-304 як звичайний.
Для роботи в монтажних умовах призначений і трансформатор ТД-306 (ТСП-2). Сила зварювального струму регулюється зміною індуктивного опору обмоток, що досягається перемиканням вторинної обмотки (ступеневу регулювання) і зміною відстані між обмотками на кожному ступені (плавне регулювання). Котушки вторинної обмотки трансформа тора перемикають перемичкою на клемній дошці.
У трансформаторах типу С'ГШ потоки розсіювання збільшують за допомогою двох рухомих магнітних шунтів, розташованих у вікні муздрамтеатру. Шунти виготовлені зі сталі. Абсолютна магнітна проникність стали значно вище, ніж повітря, що сприяє збільшенню потоків розсіювання. "Положення шунтів регулюється вручну за допомогою гвинта. При цьому, чим більше відстань між шунтами, тим вище зварювальний струм. Котушки вторинної та первинної обмоток трансформатора розташовані на двох стрижнях муздрамтеатру, що також збільшує магнітний потік розсіювання. *
Трансформатор ТД-102 (ТСП-1) з виткового (ступінчастим) регулюванням призначений для роботи в монтажних умовах. Зменшення маси трансформатора досягнуто за рахунок застосування високоякісних матеріалів: для муздрамтеатру - холоднокатана сталь, для обмоток - алюміній з теплостійкою скляної ізоляцією. Трансформатор не має рухомих частин, безшумний в роботі. Обмотка розташована на двох стрижнях сердечника: на одному - знаходиться вся первинна обмотка і невелика частина вторинної, на другому - основна частина вторинної обмотки. Зварювальний струм змінюється за рахунок ступеневої регулювання магнітної зв'язку обмоток.
Коли зварювальний ланцюг харчується від частини вторинної обмотки, розташованої на другому стрижні, магнітна зв'язок між обома обмотками мінімальна, так як котушки повністю рознесені на різні стрижні муздрамтеатру. Магнітне відстань в цьому випадку набагато більше. Обмотки можна включити так, щоб частина витків вторинної обмотки з другого стрижня виявилася на першому. Причому число цих витоків можна збільшувати ступенями. Тоді магнітна зв'язок між обмотками підвищиться, а магнітне розсіювання зменшиться. На максимальному струмі (160А) трансформатор ТСП-1 може використовуватися тільки для короткочасної роботи при ПР = 20%.
Зварювальні генератори підвищеної частоти. Для підвищення стійкості горіння дуги при зварюванні тонколистового металу необхідно збільшити напругу холостого ходу транформатор, величина якого обмежується правилами техніки безпеки. Тому були створені джерела змінного струму підвищеної частоти. В якості такого джерела застосовують зварювальний перетворювач типу ПС-100-1. Для отримання падаючої зовнішньої характеристики і регулювання струму в зварювальний ланцюг включений послідовно спеціальний дросель РТ-100, виконаний з регульованим повітряним зазором. Перетворювач ПС-100-i призначений для зварювання металу товщиною до 3 мм змінним струмом, сила якого 20-115А і частота 480 Гц.
Осцилятори. Апарат, що живить зварювальну дугу струмами високої частоти і високої напруги парал-лельно зі зварювальним трансформатором, називається осциллятором. Струм високої частоти і високої напруги полегшує запалювання і підвищує стійкість горе-, ія дуги. Осцилятори застосовують при зварюванні дугою малої потужності, а також при падінні напруги в силовій мережі. Вони дозволяють запалювати дугу навіть без доторку електрода до виробу. Змінний струм високої частоти не вражає життєво важливих органів людини внаслідок явища поверхневого ефекту. Тому струм напругою в кілька тисяч вольт і частотою в сотні і мільйони герц безпечний для людини. Використовувані осцилятори мають потужність 45 ЮООВт, частоту підводиться до дуги струму 150-260 тис. Герц і напруга 2-3 тис. Вольт.
На рис. 14 представлена найпростіша принципова схема осцилятора. Трансформатор ПТ заряджає конденсатор С. При досить великій напрузі на конденсаторі проміжок між електродами розрядника пробивається і конденсатор розряджається на первинну обмотку трансформатора ОТ. Обмотка являє собою індуктивність, тому в електричному ланцюзі виникають електричні затухаючі коливання високої частоти. У вторинній обмотці трансформатора ВТ наводиться ЕРС високої частоти, яка викликає пробій дугового проміжку. Розділовий конденсатор обмежує струм промислової частоти у вторинному ланцюзі трансформатора ОТ.
Мал. 14. Схема осцилятора
Застосовують осцилятори паралельного і послідовного включення. Останні забезпечують більш надійний захист силового випрямного блоку або генератора від пробою високочастотним напругою осцилятора.
Паралельна робота зварювальних трансформаторів.
У практиці зварювальних робіт іноді потрібно струм, що перевищує номінальний сварочкий ток одного трансформатора. Струм великої величини можна отримати від декількох трансформаторів, з'єднаних паралельно. У цьому випадку напруги холостого ходу зварювальних трансформаторів повинні бути рівні (це умова дотримуються зазвичай для однотипних трансформаторів). У трансформаторів з підвищеним магнітним Рассея-шем напруга холостого ходу і коефіцієнт трансформації дещо змінюються в залежності від режиму настройки і ступені регулювання. Тому такі трансформатори перед паралельним з'єднанням необхідно відрегулювати так, щоб напруги холостого ходу у них були однаковими.
При паралельному включенні двох трансформаторів (рис. 15) однойменні затискачі первинних обмоток
під'єднують до однакових лінійним проводам мережі живлення А, В, С, що забезпечує у вторинних обмотках збіг фаз ЕРС. Потім з'єднують попарно однойменні затискачі вторинних обмоток (плюс з плюсом, мінус з мінусом). Для перевірки правильності з'єднання трансформаторів до клем b - b підключають лампочку або вольтметр. Якщо лампочка не загоряється або стрілка вольтметра стоїть на нулі, то трансформатори з'єднані правильно. Під час перевірки рубильник Д вимкнений.
Експлуатація трансформаторів. Правильна експлуатація трансформаторів (табл. 2) перш за все визначається вірним їх вибором. При цьому враховується економічність, товщина зварюваного металу, властивості електродів, число зварювальних постів, умови експлуатації, необхідність транспортування. При установці трансформаторів на відкритому повітрі їх слід захищати від атмосферних опадів, так як при відволожилася ізоляції обмоток можливий пробій ізоляції і замикання між витками. Однак перегрів трансформатора (близько паропроводу, печі, горна) також шкідливо відбивається на ізоляції обмоток.
Перед здачею трансформатора в експлуатацію необхідно ретельно його оглянути й усунути механічні пошкодження (якщо вони є); перевірити Меггер все обмотки на обрив, а також перевірити, як ізольовані обмотки від корпусу; ретельно заземлити трансформатор (для цього на кожусі є спеціальний болт з написом «Земля»).
Мал. 15. Схема паралельної роботи двох зварювальних трансформаторів
Щоб домогтися безперебійної роботи зварювальних трансформаторів, слід регулярно їх оглядати і перевіряти стан сполучних проводів. Догляд за трансформаторами в основному зводиться до регулярної перевірці опору ізоляції, контактів, спостереження за нагріванням обмоток сердечника і його деталей (після відключення трансформатора від мережі). Необхідно частіше змащувати регулювальний механізм, видаляти бруд з робочих частин трансформатора. При поганому догляді шар бруду може досягти великої товщини, що порушить охолодження робочих частин і призведе до перегріву обмоток, а це викличе замикання токовед-чих частин на корпус. Особливо небезпечною є бруд, що містить металевий пил. Погані контакти, особливо в зварювального ланцюга, викликають великі падіння напруги і неприпустимі перегріви. Значне число зварювальних трансформаторів виходить з ладу через недбале підключення зварювального кабелю до затискачів і нерегулярного спостереження за станом його контактів.
Читати далі:
зварювальні флюси
зварювальні електроди
Загальні відомості про зварювання арматури
Протипожежні заходи при зварюванні
Безпека праці при зварюванні технологічних трубопроводів
Безпека праці при зварюванні будівельних металевих і залізобетонних конструкцій
Захист від ураження електричним струмом під час зварювання
Техніка безпеки і виробнича санітарія при зварюванні
Управління якістю зварювання
Статистичний метод контролю