Схема зварювального трансформатора повинна бути знайома тим, хто планує скористатися електричним зварюванням. Завдяки цьому апарату, можна виробляти ручне дугове падаючу зварювання. Обговоримо його пристрій.
Схема зварювального трансформатора: навіщо її розраховувати?
Будь-трансформатор для контактного точкового зварювання характеризується двома головними параметрами - вихідною напругою і струмом. А в основні функції цього апарату входить регулювання зварювального струму і обмеження струму короткого замикання. Варто знати, що для того щоб отримати падаючу характеристику, а також обмеження струму короткого замикання, необхідно під час зварювання послідовно з дугою включити великий опір.
Оптимальним варіантом є індуктивний опір. Це найекономічніший спосіб в даному випадку. Саме такий опір можна створити за допомогою окремої дросельної котушки, якщо її включити послідовно з дугою, або декількома дросельними котушками, якщо їх об'єднати в одне ціле з самим трансформатором, який необхідно також послідовно включити з дугою. Ще один варіант - збільшити внутрішнє магнітне розсіювання самого трансформатора (тут котушки не використовують).
При плануванні роботи хорошим тоном вважається проводити розрахунок приладу. За вхідним значенням напруги і сили струму обчислюють мінімальну потужність, так можна дізнатися, чого чекати від вашого помічника. Як розрахувати зварювальний трансформатор, знають інженери, а якщо ви не плануєте самостійно виготовляти ці механізми, то можна скористатися калькуляторами в інтернеті, або готовими даними в інструкції до кожного приладу.
Принцип роботи зварювального трансформатора - функції дроселя
Пристрій зварювального трансформатора залежить від головної деталі - дроселя. Він дозволяє регулювати зварювальний струм і працює так: коли дуга при короткому замиканні збуджується, ток, пройшовши через обмотку з мідного дроселя, створює потужний магнітний потік, який наводить у дроселі електрорушійну (ЕРС) силу самоіндукції. Саме ця сила спрямована проти напруги зварювального трансформатора.
Варто враховувати, що при вторинному напрузі трансформатора воно повністю поглинається падінням напруги в дроселі. Таким чином, цей процес дозволяє досягти майже нульового значення в напрузі зварювального кола. Завдяки тому, що виникає дуга, величина зварювального струму стає менше. Цей процес дозволяє зменшити ЕРС дроселя, який спрямований проти напруги трансформатора. Таким чином встановлюється робоча напруга. Воно менше, ніж напруга холостого ходу, але його досить для постійного горіння дуги.
Принцип роботи зварювального трансформатора дозволяє збільшити силу зварювального струму: просто потрібно збільшити зазор між рухомою і нерухомою частиною магнітного проводу дроселя. Цей процес відбувається так: коли збільшується зазор, то опір магнітного проводу також збільшується. Це веде до зменшення магнітного потоку, відповідно, ЕРС самоіндукції котушки дроселя і індуктивне опір зменшуються. Все це призводить до того, що зварювальний струм збільшується.
Види зварювальних трансформаторів - постараємося не заплутатися
Поділяють види зварювальних трансформаторів за типами зварювання, а також по фазового регулювання. За першою ознакою можна виділити трансформатори для ручного дугового зварювання і для автоматичного зварювання під флюсом. За другою ознакою класифікація ширше. Вони поділяються на:
- зварювальні трансформатори з нормальним магнітним розсіюванням амплітудного регулювання (в ньому є або дросель з повітряним зазором, або дросель насичення);
- зі збільшеним магнітним розсіюванням амплітудного регулювання (в ньому є рухливі, рознесені, реактивні обмотки, рухливі магнітні або подмагніченние за допомогою шунта, конденсатор або імпульсивний стабілізатор);
- тиристорні зварювальні трансформатори (вони можуть бути з імпульсивної стабілізацією або підживленням).
Це загальна класифікація. Але варто розібратися в видах зварювальних трансформаторів, головною відмінністю яких є фазовий регулювання. Зварювальні трансформатори змінного струму з амплітудним регулюванням режиму зварювання роблять це за допомогою зміни опору або зміни напруги холостого ходу. При цьому синусоїдальна форма змінного струму передається без спотворення.
Трансформатори з тиристорним регулюванням складаються з двох частин: силового трансформатора і тиристорного регулятора фаз. Вони розміщені або в первинній, або у вторинному ланцюзі разом із зустрічними і паралельними тиристорами, а також з системою управління. Основний принцип регулювання фаз полягає в перетворенні струму, з синусоїдальної в знакозмінні імпульси. Їх тривалість визначається за допомогою того самого тиристора. При регулюванні дуга починає нестійкий горіти. Для того щоб її горіння було стійким, використовують імпульсивну стабілізацію або додаткове підживлення.
Також серед видів апаратів можна виділити цікаві моделі, наприклад, тороидальний зварювальний трансформатор. Якщо більшість схем збирають у вигляді букв "Ш" або "П", то цей агрегат буде в вигляді бублика. Вважається, що можливість отримати високу потужність при відносно невеликому розмірі - основна перевага такої моделі. А ось ще одну знахідку - зварювальний трифазний трансформатор, зручно використовувати в тих випадках, коли потрібно багатоступінчате зниження трьома однофазними приладами, тільки він набагато компактніше і зручніше в управлінні.
Ми багато говоримо про змінний струм, а ось зварювальний трансформатор постійного струму зручніше і стабільніше, хоч і вимагає деяких знань від зварника в плані експлуатації. Такі апарати досить дорогі, складний пристрій підвищує масу агрегату. Але принцип роботи розширює сферу застосування, наприклад, можна працювати з нержавейкой або кольорові метали. Однак для цього пристосування потрібні особливі електроди. І зрозуміло, що не варто купувати такі пристрої як побутові зварювальні трансформатори, вже дуже грошово і хитромудро.
Для постійного струму пристрій трансформатора набагато складніше, більше і дорожче, але це компенсується його зручністю і функціональністю.
Трансформатор для контактного зварювання - техніка безпеки
Небезпечний може бути навіть трансформатор для зварювання проводів, який не відрізняється великими значеннями струмів. При роботі необхідно дотримуватися максимальної обережності і не забувати про техніку безпеки. Спочатку слід переконатися, що перешкод для зварювання немає, тобто відсутня оргтехніка, телевізор, інші кабелі, і навіть наявність слухових пристроїв може стати перешкодою для безпечної експлуатації зварювального трансформатора.
Далі слід убезпечити себе та інших людей, які будуть працювати з трансформатором, від ураження струмом. Не рідкісні випадки смертельного результату від травм, отриманих розрядом струму. Відповідно, в роботі необхідно використовувати гумові килимки, сам виріб та інші предмети, які можуть перебувати під напругою, брати в руки не варто. Також потрібно стежити за тим, щоб одяг завжди залишалася сухою. Крім цього, працювати у вологому приміщенні або при вологій погоді заборонено!
Потім варто подбати про те, щоб приміщення, де відбувається сварка, добре провітрювати. Це необхідно для того, щоб захистити органи дихання. Адже під час зварювання утворюється їдкий дим і пил. Це основні правила, які необхідно враховувати при роботі зі зварювальним транзистором. Крім цього, фахівець зі зварювальних робіт повинен добре орієнтуватися в конструкції своїх агрегатів, щоб в разі несправності можна було оперативно здійснити ремонт зварювальних трансформаторів.
Ремонт зварювальних трансформаторів - що ми зможемо самі?
Основною проблемою, як правило, буває мимовільне відключення апарату, причиною якого може бути замикання в ланцюзі або між гвинтиками котушок. Полагодити досить просто - відключити від мережі, знайти несправність і замінити потрібний елемент (конденсат, ізоляцію або інші деталі). Якщо трансформатор сильно гуде, то це може стати причиною перегріву в подальшому. Причиною такого гучного шуму можуть стати слабкі болти, стягнуті листові елементи. Виправити цю проблему досить просто - необхідно підтягнути всі види болтів і гайки, подивитися ситуацію з сердечником і при необхідності її виправити.
Ще один недуга - надмірний нагрів. Причиною може бути невірна установка значень зварювального струму. Якщо вчасно не усунути цю проблему, то може згоріти вся ізоляція, і апарат прийде в непридатність, а також буде потрібно його досить тривалий ремонт. Найкраще дотримуватися оптимальні значення зварювального струму, тоді перегрів не страшний. Стався обрив зварювальної дуги і не виходить запалити її знову - ця проблема відома більшості тих, хто займається зварюванням. У цей момент дуга являє собою лише іскорки. Швидше за все, стався пробій обмотки високої напруги.
