Сварочный трансформатор

Понятие сварочного трансформатора

Сварочный трансформатор

Сварочный трансформатор предназначается для преобразования электрической энергии, подводимой к его первичной обмотке, в электрическую энергию с низким вторичным напряжением и большим током. Форма импульса сварочного тока полностью предопределяется схемным решением силовой электрической промежуточной части, от которой осуществляется питание сварочного трансформатора или питание сварочного контура машины.

Классификация сварочных трансформаторов

В зависимости от способа питания контактных машин все сварочные трансформаторы делятся на две основные группы:

1. Сварочные трансформаторы, преобразующие электрическую энергию переменного тока частотой 50Гц, потребляемую из сети непосредственно во время сварки;
2. Сварочные трансформаторы, преобразующие энергию, предварительно накопленную;

Главная доля (более 90%) из всего числа сварочных трансформаторов приходится на однофазные трансформаторы переменного тока частотой 50Гц.

Устройство сварочного трансформатора

Принципиальная схема устройства и работы сварочного трансформатора

Основные элементы сварочного трансформатора:

1 - обмотка высшего напряжения
2 - магнитная система
3 - обмотка низешего напряжения
реактор(дроссель) - предназначенный для регулирования вторичного тока - тока сварки путем изменения воздушного зазора магнитной цепи.
Реактор состоит из неподвижной магнитной системы 4 и ее обмоток 5 и подвижной 6 изменяющей воздушный зазор между ними. При подсоединении, как указано на схеме, проводов от сварочного трансформатора и реактора к свариваемой детали 7 и электроду 8 посредством токодержателя 9 между ними возникает дуга, плавящая металл.

Как правило, все сварочные трансформаторы контактных машин являются двухобмоточными. Основные конструктивные элементы сварочного трансформатора — магнитопровод, первичная и вторичная обмотки. Неизбежными элементами конструкции являются крепежные, стяжные и установочные детали, контактные плиты вторичного витка, выводы и отводы от катушек первичной обмотки. Различные конструктивные исполнения сварочного трансформатора в целом и отдельных его узлов обусловливаются не только габаритами в зависимости от мощности и форм преобразуемых параметров, но и другими факторами, из которых необходимо отметить следующие:

1. Тип и форма магнитопровода и обмоток сварочного трансформатора.
2. Охлаждение обмоток и класс изоляции.
3. Число фаз, частота и форма преобразуемых тока и напряжения.
4. Требования, связанные с ограничением массы и уменьшением сопротивления обмоток.
5. Общая конструктивная компоновка машины, в которую монтируется сварочный трансформатор.
6. Серийность однотипных сварочных трансформаторов, изготовляемых специализированными заводами.

С учетом того, что сварочные трансформаторы работают в режиме повторно-кратковременной нагрузки с числом включений до 120 раз в минуту и более при больших токах, к их конструкции еще дополнительно предъявляются повышенные требования в отношении механической прочности.

Наиболее распространенная конструкция сварочного трансформатора:

Магнитопровод сварочного трансформатора броневого типа, обмотки — дисковые чередующиеся. Секционированная первичная обмотка уложена в несколько дисковых катушек. Вторичная, одновитковая обмотка, рассчитанная на большой ток, разбита на отдельные диски, вырезанные из толстолистовой электротехнической меди. Диски соединены между собой параллельно путем впаивания их начал в одну контактную плиту, а концов в другую. Вторичный виток охлаждается проточной водой, проходящей по трубкам, напаянным по наружному периметру каждого диска и по каналам в каждой контактной плите.

Катушки первичной обмотки сварочного трансформатора дисковые, изготовлены из изолированного обмоточного провода прямоугольного сечения. К каждой катушке припаиваются выводы, число которых зависит от числа секций обмотки, уложенных в одну катушку. Между собой катушки сварочного трансформатора соединяются медными перемычками. Катушки охлаждаются путем теплоотдачи дискам вторичного витка. Соединение катушек или их секций с переключателем ступеней осуществляется с помощью отводов из гибкого провода с резиновой изоляцией, с напаянными на оба конца кабельными наконечниками. Магнитопровод сварочного трансформатора набран из пластин электротехнической холоднокатаной стали.

Основные характеристики сварочного трансформатора

Сварочный трансформатор характеризуется тремя значениями вторичного тока:

I_2max – наибольшее значение тока сварочного трансформатора;

I₂ – номинальное длительное значение тока сварочного трансформатора;

I_2ном – краткосрочное сварочное значение тока сварочного трансформатора;

I_2max – ток короткого замыкания . Сварочный трансформатор должен обеспечить заданный ток при номинальном первичном напряжении.

I₂ – номинальный длительный вторичный ток – параметр сварочного трансформатора при его работе в длительном режиме при ПВ=100%. ПВ – продолжительность включения, величина определяемая как процентное отношение времени работы трансформатора под нагрузкой к общему времени одного цикла сварки.

I_2ном – кратковременный реальный рабочий ток, который проходит во вторичном контуре сварочного трансформатора при сварке. I_ном влияет на режимы используемые при сварке данным сварочным трансформатором.

Еще одной важной характеристикой сварочного трансформатора является вторичное напряжение холостого хода - U₂₀. U₂₀ – номинальное напряжение, которое сварочный трансформатор должен обеспечить в режиме холостого хода, на одной из ступеней, принятой за номинальную.

Структура условного обозначения типов сварочных трансформаторов.

Машина для контактной сварки, одним из узлов которой, является сварочный трансформатор

Структура условного обозначения типов сварочных трансформаторов включает в себя буквенную часть и цифровую.

Буквенная часть, как правило, отражает вид трансформатора, число фаз, род и частоту преобразуемого тока.

Основная цифровая часть обозначает энергетические характеристики трансформатора: или номинальный вторичный ток I_2ном в килоамперах и вторичное напряжение холостого хода на номинальной ступени U_20ном или только номинальный длительный вторичный ток I₂ в килоамперах и регистрационный номер трансформатора, или только наибольший вторичный ток I_2max в амперах, или номинальную мощность, соответствующую ПВ=50%.

За основной цифровой частью следует или номер модификации трансформатора, особенности исполнения трансформатора (например, с обмотками, залитыми эпоксидным компаундом,— ЭП, экспортное исполнение — Э, тропическое— Т и т. д.), или вид климатического исполнения по ГОСТ 15150 -69 и т. д.

Примеры:

ТКС-3500

• Т – трансформатор
• К – для электрической контактной сварки
• С – сухой
• 3500 – I_2max= 3500А

ТВК-75 УХЛ4

• Т –трансформатор
• В – водяное охлаждение обмоток трансформатора
• К – для электрической контактной сварки
• 75кВА - мощность потребления
• УХЛ4 – вид климатического исполнения