Enheten och beräkningen av svetstransformatorn för hem och

Beräkningen av svetstransformatorn utförs med användning av specifika formler. Detta beror på det faktum att typiska transformatorkretsar, såväl som beräkningsmetoder, inte kan användas för svetsverktyg. Vid tillverkning av svetsning är det nödvändigt att starta från vad som är tillgängligt. Det viktigaste är järn. Vad som är, är och brukar sätta, hela beräkningen är bara för en viss magnetisk krets. Det är självklart inte alltid bra, så det finns värme och vibrationer. Tja, om du har ledig järn, vars parametrar är mycket nära industriella. Då kan du säkert använda teknikerna för att beräkna typiska enheter. För att göra en svetsmaskin behöver du veta dess grundläggande parametrar och enhet.

Schema för anordningen av svetstransformatorn

Schema för anordningen av svetstransformatorn.

Transformator kraft för svetsmaskin

Innan du börjar beräkna, särskilt tillverkningen, måste du ta reda på vad svetsströmmen ska vara. Eftersom elektroder i vardagen används oftast, vars diameter är 3-4 mm, är det värt att förlita sig i beräkningarna på dem. Tre millimeter är tillräckligt för hushållsarbete och hushållning. Även kroppsarbete i bilen kan utföras utan rädsla för svetsar av svag kvalitet som kan göras genom svetsning. Så, om du väljer tre, måste du välja en ström på cirka 115 A. Det är vid denna ström att dessa elektroder fungerar perfekt. Om du bestämmer dig för att använda en två, bör strömmen vid enhetens utgång vara cirka 70 A och för de fyra - dubbelt så mycket.

Transformers schema med primär och sekundär lindning

Transformers schema med primär och sekundär lindning.

Notera att svetstransformatorns effekt inte ska vara mycket stor. Den aktuella förbrukningen är högst 200 A. Och även då kommer det att finnas överdriven uppvärmning av inte bara lindningskablarna, men också strömkablarna. Följaktligen ökar belastningen på nätverket, och elektriska säkringar kan inte tåla. Om du bestämmer dig för att använda elektroder med en tjocklek på 3 mm, repulsera från en ström av högst 130 A. För att beräkna effekten hos svetstransformatorn behöver du produkten av strömmen i sekundärlindningen när ljusbågen tänds, fasvinkel, spänning i viloläge dividerat med prestandakoefficient. I detta fall kan det betraktas som ett konstant värde, det är lika med 0,7.

Tillbaka till innehållsförteckningen

Svetstransformator

Det viktigaste i kärnor är form. Den kan vara svängbar (U-formad) eller pansrad typ (W-formad). Om vi ​​jämför dem visar det sig att effektiviteten är högre med den första typen av svetsutrustning. Längden av lindningen kan också vara ganska hög. Naturligtvis används de oftast för tillverkning av elektrisk svetsning. En självtillverkad metallsvetsmaskin kan ha lindningar av följande typer:

  • cylindrisk (sekundärlindning lindas över nätverket);
  • disk (båda lindningarna är placerade på ett avstånd från varandra).
Cylindriska lindningar

Cylindriska lindningar: a - enkelskikt, b - dubbelskikt, c - flerskiktsrunda tråd, 1-runda rektangulär tråd, 2-splitsade utjämningsringar, 3-pappersbakelitcylinder, 4-änden av det första lindningsskiktet, 5 vertikala lister, 6 - intern filiallindning.

Det är värt att titta på varje typ av lindning mer detaljerat. Vad gäller den cylindriska lindningen har den mycket svåra strömspänningsegenskaper. Men det kommer inte att vara lämpligt för användning i manuella svetsmaskiner. Du kan komma ur situationen genom att använda chokes och rheostats i apparatdesignen. Men de komplicerar bara hela systemet, vilket är opraktiskt i de flesta fall.

När du använder skivlindning är nätverket avlägset från en sekundär. Det mesta av det magnetiska flödet som uppstår i enheten (eller mer exakt uppstår det i elnätet) kan inte anslutas (även induktivt) med sekundärlindningen. Denna typ av lindning används bäst i fall där det finns behov av regelbunden justering av svetsströmmen. Den externa egenskapen hos sådana anordningar är tillgänglig i den erforderliga kvantiteten. Och svetstransformatorns läckageinduktans beror direkt på nätverkslindningens placering i förhållande till den sekundära. Men det beror också på typen av magnetkrets, även om det finns metallobjekt i närheten av svetsmaskinen. Beräkna den exakta induktansen är inte möjlig. Vid beräkning gäller ungefärliga beräkningar.

Strömmen som krävs för svetsning regleras genom att man ändrar klyftan mellan primär och sekundärlindningar. Naturligtvis borde de göras så att de lätt kan flyttas längs magnetkretsen. Det är bara i villkoren för hemmaproduktion är ganska svårt att göra, men du kan göra ett visst antal fasta värden för svetsströmmen. Vid användning av svetsning i framtiden, om du behöver minska strömmen något, måste du lägga kabelringen. Tänk bara att det kommer att värma upp från detta.

Transformatorlindningar separerade på olika axlar

Transformatorlindningar separerade på olika axlar: 1 - primär, 2-sekundär.

Svetsmaskiner som är utrustade med U-formade kärnor kommer att ha en mycket stark dispersion. Dessutom har de ett nätverkslindning måste placeras på en axel och sekundäret - på den andra. Detta beror på att avståndet från en lindning till en annan är ganska stor. Huvudindikatorn för svetstransformatorn är omvandlingsförhållandet. Det kan beräknas genom att dividera antalet varv av sekundärlindningen med antalet varv av primära. Du kommer att få samma värde genom att dividera utgångsströmmen eller spänningen med motsvarande ingångskaraktäristik (ström eller spänning).

Tillbaka till innehållsförteckningen

Standard beräkningssvetstransformator

Följande metod används exklusivt för att beräkna omvandlingsanordningar med användning av magnetiska kärnor av endast U-formad form. Båda lindningarna är lindade på samma ram som ligger på olika axlar. Man bör komma ihåg att det är nödvändigt att ansluta hälften av båda lindningarna i serie med varandra. Exempelvis beräknas en omvandlare för användning med 4 mm elektroder. Detta kräver en ström i sekundärlindningen på ungefär 160 A. Utgångsspänningen ska vara 50 V. Samtidigt bör nätströmmen matas 220 eller 240 V. Låt arbetets varaktighet vara 20%.

För beräkningen är det nödvändigt att ange effektparametern som tar hänsyn till varaktigheten av arbetet. Denna effekt kommer att vara lika med: Rdl = I2 x U2 x (PR / 100) 1/2 x 0.001.

För parametrarna för svetsmaskinen, som togs som utgångspunkt, är effektvärdet lika med 3,58 kW. Nu är det nödvändigt att beräkna antalet varvturneringar. För detta: E = 0,55 + 0,095 × Pdl.

Placeringen av lindningarna på stavarna i transformatorer

Vindenas placering på stavarna i transformatorerna: 1 - stång, 2 - HV-lindning, 3 - HV-lindning, 4,5- grupper av spolar.

I denna formel är E den elektromotoriska kraften av en enda vändning. För en beräknad enhet blir detta värde lika med 0,89 volt / sväng. Det vill säga att 0,89 V kan avlägsnas från varje omvandlaromvandlare. Därför är förhållandet 220 / 0,89 det antal varv hos primärlindningen. Och förhållandet 50 / 0,89 är antalet varv hos svetstransformatorns sekundära lindning.

I primärlindningen kommer det att finnas en ström som är lika med förhållandet mellan produkten av strömmen av sekundärlindningen och koefficienten k = 1,1 till transformationsförhållandet. I exemplet erhålls en ström som är lika med 40 A. För att bestämma tvärsnittet av svetstransformatorkärnan, använd formeln: S = U2 × 10000 / (4,44 × f × N2 × Bm).

För beräkningen i exemplet kommer området att vara 27 cm². I detta fall antages f att vara 50 Hertz, och Bm är fältinduktionen (magnetisk) i enhetens kärna. Värdet antas vara 1,5 Tesla.

För svetstransformatorn, som kommer att fungera med elektroder med en tjocklek av 4 mm, har följande egenskaper erhållits:

Typer av magnetiska kärnor

Typer av magnetiska kärnor: a - rustning, b - stång.

  • svetsström - 160 A;
  • kärnare tvärsnittsarea - 28,5 cm²;
  • Den primära lindningen innehåller 250 varv.

Men dessa egenskaper är giltiga för svetstransformatorn. Endast vid tillverkningen av det användes ett schema i vilket ett ökat värde av magnetisk spridning applicerades. Det är osannolikt att en sådan enhet kommer att kunna reproducera hemma, så det blir lättare att tillverka en transformator med sekundärlindning direkt ovanpå nätverket. Även om vi tar hänsyn till villkoret att användningen av chokes är oundviklig, försämring av egenskaper, så kommer magnetflödet av en sådan enkel anordning att koncentreras vid en viss punkt och runt den. Och all energi i den kan överföras rationellt.

Tillbaka till innehållsförteckningen

Enkel beräkning av transformatorn för svetsning

Standardmetoder för beräkning av transformatorer är i de flesta fall oacceptabelt, eftersom både icke-standardiserade former av järn och en tråd med okänt tvärsnitt, beräknat approximativt, används. Vid beräkning erhölls sådana egenskaper hos svetstransformatorn som sektionsområdet för magnetkretsen och antalet varv. Det är värt att notera att genom att fördubbla tvärsnittet, kommer transformatorns egenskaper inte att försämras. Du behöver bara ändra antalet varv för primärlindningen för att uppnå den önskade effekten.

Ju större sektion av magnetkretsen, desto färre varv måste vinden. Använd denna kvalitet om du har problem med lindningstråden. För att beräkna antalet varv av primärlindningen kan du använda enkla formler:

Beroende av strömmen i transformatorns primära lindning på matningsspänningen

Beroende av strömmen i transformatorns primära lindning på matningsspänningen, i tomgångsläge.

  • N1 = 7440 × U1 / (S av × I2);
  • N1 = 4960 × U1 / (S ute × I2).

Den första används vid beräkningen av svetsmaskiner, där båda lindningarna ligger på samma axel. För separerade lindningar måste den andra formeln tillämpas. I dessa formler är Siz sektionen av magnetkretsen, mätt före beräkningarna. Observera att när du skiljer vindarna på olika axlar får du inte en ström på mer än 140 A vid svetsmaskinens utgång. Och för vilken typ av enhet som helst, är det också omöjligt att ta hänsyn till nuvarande värde som är mer än 200 A. Och glöm inte att du har många okända:

  • grad av transformatorjärn;
  • nätspänning och dess förändring;
  • motstånd i kraftledningar.

För att utesluta möjligheten att sådana mindre faktorer påverkar svetstransformatorns funktion är det nödvändigt att göra en kran var 40: e varv. Du kan när som helst ändra transformatorns driftsläge genom att använda en matningsspänning för färre eller fler varv.

Tillbaka till innehållsförteckningen

Tvärsnittet av magnetkretsen och urvalet av transformatorns varv

Paket med transformatorjärn (magnetkärna)

Pakettransformatorjärn (magnetisk).

Att känna till tvärsnittet av magnetkretsen kan du hitta antalet varv av svängtransformatorns lindningar. Det viktigaste som du måste bestämma är vad exakt avsnittet ska vara. Helst erhölls ett värde av 28 cm ^. Men det kan inte alltid appliceras i en svetstransformator, om man tittar på de konstruktiva och ekonomiska komponenterna. Du måste tänka noga på hur du kommer att rulla tråden. För en kraft kan du välja två system:

  • 30 cm² och 250 varv;
  • 60 cm² och 125 varv.

Det är också möjligt att använda ett mellanliggande alternativ. Om fönstret är litet är det bättre att helt enkelt öka tvärsnittsytan. Men då kommer svetstransformatorns vikt att öka. Därför kan den endast flyttas fritt på en särskild vagn.

Det finns fall där man måste bedöma den användbara kraften hos en transformator för en svetsmaskin, bäst av strömmen, som mäts i den primära lindningen av enheten i viloläge. Och för att vara mer exakt måste man prata mer om värdet av kraft vid bildandet av bågen, men bara om att justera svetstransformatorn till högsta effekten. Krympa maximalt ur din design. Och det viktigaste i processen med transformatorberäkning är att förhindra ett otillräckligt antal varv av primärlindningen. Följande enheter krävs:

  • LATR (linjär autotransformator);
  • amperemeter;
  • voltmeter.

Även för transformatorer av samma typ kan strömmen vara annorlunda. Därför är det omöjligt att bedöma kraften i elektrisk svetsning. Men beroendet i primärlindningsströmmen kan berätta mycket. Du kan avslöja några av svetstransformatorns speciella egenskaper. För att göra detta är det nödvändigt att applicera spänning på svetsningens primära lindning från LATRA-utgången. Tack vare den linjära autotransformatorn kan du ändra spänningsvärdet från 0 till 240 V. En voltmätare är ansluten parallellt med lindningen, och en amperemeter ligger i klyftan på en tråd.

För det första finns det en linjär ökning av strömmen, vilket tar ett litet värde.

När ökningstakten blir större ökar strömmen snabbt och snabbt. Med ett otillräckligt antal varv i primärströmkurvan tenderar det ett oändligt värde till ett tröskelvärde på 240 V. Därför måste du lägga till ett visst antal varv till svetsmaskinens lindning. Och glöm inte att ta hänsyn till det faktum att när du slår på nätverket utan LATR, kommer din enhet att förbruka minst en tredjedel mer ström från den. På detta sätt är det inte lätt att teoretiskt beräkna svetstransformatorn, i praktiken är allting mycket enklare.

Lägg till en kommentar