Трансформатор для контактной сварки своими руками

Одним из самых востребованных способов соединения металлических деталей при помощи электрического тока считается именно контактная сварка. Несмотря на то, что она применяется на протяжении века, ее возможности до сих пор используются не полностью. Применяемые при ведении сварочных работ режимы предъявляют жесткие требования к оборудованию, особенно это касается такого устройства, как трансформатор для контактной сварки, от характеристик которого зависит качество сварных соединений.

Содержание

Особенности контактной сварки, влияющие на выбор трансформатора.

Принцип сварочного процесса основан на разогреве металла до температуры плавления за счет прохождения через него электрического тока. Для достижения этого необходима значительная сила тока, у маломощных сварочных машин она достигает 5-10 кА, а мощная техника работает при 500 кА. Кроме того процесс характеризуется высокой скоростью образования сварной точки, поэтому трансформаторы должны обладать достаточно жесткими характеристиками.

В качестве источника сварочного тока применяют понижающие трансформаторы, обладающие высоком коэффициентом трансформации. Это позволяет на выходе получить электрический ток низкого напряжения с требуемой силой.

Необходимость оперативного переключения режимов работы трансформатора обусловило применение специальных переключателей, которые работают в первичной цепи. Благодаря различному подключению секций первичной обмотки можно регулировать силу сварочного тока в значительных пределах. Так последовательное соединение секций позволяет получить минимальный ток, а параллельное подключение обеспечивает максимальные показатели.

Конструкция трансформатора для контактной сварки.

В связи с особыми условиями эксплуатации конструкция сварочного аппарата имеет целый ряд особенностей.

  • Для получения максимальной силы тока на выходе вторичная обмотка трансформатора выполняется из одного витка, при этом сечение обмотки определяется расчетами.
  • Обмотки трансформатора имеют дисковую конструкцию, это позволяет равномерно распределить нагрузку на секции. Кроме того такая конструкция способствует более эффективному охлаждению трансформатора.
  • Конструкция вторичной обмотки состоит из нескольких дисков, сделанных из технической меди, данные диски соединяются между собой параллельно.
  • Для того чтобы исключить воздействие атмосферных факторов (вода, конденсат) и повысить надежность и прочность обмоток, их пропитывают эпоксидным компаундом. В результате получается монолитный блок.
  • Для охлаждения трансформатора применяют воздушные или водяные системы, причем именно последние являются наиболее эффективными.
  • Трансформатор для контактной сварки чаще всего выполняется на сердечнике броневого типа, это обусловлено высокими нагрузками, которые возникают в процессе эксплуатации. Для маломощных машин допускается применение сердечника, собранного из пластин.
  • Большинство выпускаемых трансформаторов работают на однофазном переменном токе.
  • Качество сварки во многом зависит от точности времени его включения. Поэтому прерывающие устройства, включенные в первичную цепь, имеют достаточно сложное устройство. Наиболее качественные из них способны выполнять коммутацию с точностью до миллисекунд.
  • Сварочные трансформаторы машин для контактной сварки работают в режиме частых пусков, для некоторых устройств этот показатель может составлять 400 и более включений в минуту. Данный режим характеризуется возникновением высоких механических нагрузок на устройство. Поэтому к его конструкции предъявляются жесткие требования по прочности и устойчивости к различным воздействиям.

Малогабаритные трансформаторы для контактной сварки.

В последнее время в продаже появляется все больше моделей трансформаторов для контактной сварки, которые можно применять в бытовых условиях. Большинство из них имеют следующие характеристики.

  • Аппараты работают от бытовой сети переменного тока.
  • Сварочный ток достигает 3,5-5 кА.
  • Применяется для сварки металла до 2-2,5 мм толщины.
  • Средняя масса сварочного аппарата составляет 15-20 кг.
  • Аппараты в основном комплектуются ручным рычажным приводом электродов.

При эксплуатации подобного оборудования не стоит пренебрегать основными правилами безопасности при выполнении сварочных работ. Небольшой на вид агрегат может представлять серьезную угрозу для здоровья и даже жизни. Поэтому выполняйте сварочные работы в специально помещении, обеспечьте заземление аппаратуры, используйте индивидуальные средства защиты.

На основании вышесказанного можно сделать вывод — контактная сварка еще не исчерпала своих возможностей. А постоянное усовершенствование трансформаторов, прерывателей позволяет использовать данную технологию для сварки различных деталей в промышленных и бытовых условиях.

Сварочные трансформаторы предназначены для создания устойчивой электрической дуги, поэтому они должны иметь требуемую внешнюю характеристику. Как правило, это падающая характеристика, так как сварочные трансформаторы используются для ручной дуговой сварки и сварки под флюсом.

Промышленный переменный ток на территории России имеет частоту 50 периодов в секунду (50 Гц). Сварочные трансформаторы служат для преобразования высокого напряжения электрической сети (220 или 380 В) в низкое напряжение вторичной электрической цепи до требуемого для сварки уровня, определяемого условиями для возбуждения и стабильного горения сварочной дуги.

Вторичное напряжение сварочного трансформатора при холостом ходе (без нагрузки в сварочной цепи) составляет 60—75 В. При сварке на малых токах (60—100 А) для устойчивого горения дуги желательно иметь напряжение холостого хода 70 — 80 В.

Трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием.

На рис. 1 приводится принципиальная схема трансформатора с отдельным дросселем. Комплект источников питания состоит из понижающего трансформатора и дросселя (регулятора реактивной катушки).

Рис. 1. Принципиальная схема трансформатора с отдельным дросселем (сварочный ток регулируется изменением воздушного зазора)

Понижающий трансформатор, основой которого является магнитопровод 3 (сердечник), изготовлен из большого количества тонких пластин (толщиной 0,5 мм) трансформаторной стали, стянутых между собой шпильками.

На магнитопроводе 3 имеются первичная 1 и вторичная 2 (понижающая) обмотки из медного или алюминиевого провода.

Дроссель состоит из магнитопровода 4, набранного из листов трансформаторной стали, на котором расположены витки медного или алюминиевого провода 5, рассчитанного на прохождение сварочного тока максимальной величины.

На магнитопроводе 4 имеется подвижная часть б, которую можно перемещать с помощью винта, вращаемого рукояткой 7.

Первичная обмотка 1 трансформатора подключается в сеть переменного тока напряжением 220 или 380 В. Переменный ток высокого напряжения, проходя по обмотке 1, создаст действующее вдоль магнитопровода переменное магнитное поле, под действием которого во вторичной обмотке 2 индуктируется переменный ток низкого напряжения.

Обмотку дросселя 5 включают в сварочную цепь последовательно со вторичной обмоткой трансформатора.

Величину сварочного тока регулируют путем изменения воздушного зазора а между подвижной и неподвижной частями магнитопровода 4 (рис.

1). При увеличении воздушного зазора а магнитное сопротивление магнитопровода увеличивается, магнитный поток соответственно уменьшается, а следовательно, уменьшается индуктивное сопротивление катушки и увеличивается сварочный ток. При полном отсутствии воздушного зазора а дроссель можно рассматривать как катушку на железном сердечнике; в этом случае величина тока будет минимальной. Следовательно, для получения большей величины тока воздушный зазор нужно увеличить (рукоятку на дросселе вращать по часовой стрелке), а для получения меньшей величины тока — зазор уменьшить (рукоятку вращать против часовой стрелки).

Регулирование сварочного тока рассмотренным способом позволяет настраивать режим сварки плавно и с достаточной точностью.

Современные сварочные трансформаторы типа ТД, ТС, ТСК, СТШ и другие выпускаются в однокорпусном исполнении.

Рис.

2. Принципиальная электрическая и конструктивная схема трансформатора типа СТН в однокорпусном исполнении (а) и его магнитная схема (б). 1 — первичная обмотка; 2 — вторичная обмотка; 3 — реактивная обмотка; 4 — подвижной пакет магнитопровода; 5 — винтовой механизм с рукояткой; 6 — магнитопровод регулятора; 7 — магнитопровод трансформатора; 8 — электродержатель; 9 — свариваемое изделие

В 1924 г.

академиком В. П. Никитиным была предложена система сварочных трансформаторов типа СТН, состоящих из трансформатора и встроенного дросселя. Принципиальная электрическая и конструктивная схема трансформаторов типа СТН в однокорпусном исполнении, а также магнитная система показаны на рис.

2. Сердечник такого трансформатора, изготовленный из тонколистовой трансформаторной стали, состоит из двух, связанных общим ярмом сердечников,— основного и вспомогательного. Обмотки трансформатора изготовлены в виде двух катушек, каждая из которых состоит из двух слоев первичной обмотки 1, выполненных из изолированного провода, и двух наружных слоев вторичной обмотки 2, выполненных из неизолированной шинной меди. Катушки дросселя пропитаны теплостойким лаком и имеют асбестовые прокладки.

Обмотки трансформаторов типа СТН изготовляют из медного или алюминиевого проводов с выводами, армированными медью.

Величину сварочного тока регулируют с по­мощью подвижного пакета магнитопровода 4, путем изменения воздушного зазора а винтовым механизмом с рукояткой 5. Увеличение воздушного зазора при вращении рукоятки 5 по часовой стрелке вызывает, как и в трансформаторах типа СТЭ с отдельным дросселем, уменьшение магнитного потока в магнитопроводе 6 и увеличение сварочного тока.

При уменьшении воздушного зазора повышается индуктивное сопротивление реактивной обмотки дросселя, а величина сварочного тока уменьшается.

ВНИИЭСО разработаны трансформаторы этой системы СТН-500-П и СТН-700-И с алюминиевыми обмотками.

Кроме того, на базе этих трансформаторов разработаны трансфор­маторы ТСОК-500 и ТСОК-700 со встроенными конденсаторами, подключенными к первичной обмотке трансформатора. Конденсаторы компенсируют реактивную мощность и обеспечивают повышение коэффициента мощности сварочного трансформатора до 0,87.

Однокорпусные трансформаторы СТН более компактны, масса их меньше, чем у трансформаторов типа СТЭ с отдельным дросселем, а мощность одинакова.

Трансформаторы с подвижными обмотками с увеличенным магнитным рассеянием.

Трансформаторы с подвижными обмотками (к ним относятся сварочные трансформаторы типа ТС, ТСК и ТД) получили в настоящее время широкое применение при ручной дуговой сварке. Они имеют повышенную индуктивность рассеяния и выполняются однофазными, стержневого типа, в однокорпусном исполнении.

Катушки первичной обмотки такого трансформатора неподвижные и закреплены у нижнего ярма, катушки вторичной обмотки подвижные.

Величину сварочного тока регулируют изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками.

Как сделать точечную сварку своими руками?

Наибольшая величина сварочного тока достигается при сближении катушек, наименьшая — при удалении. С ходовым винтом 5 связан указатель примерной величины сварочного тока. Точность показаний шкалы составляет 7,5 % от значения максимального тока. Отклонения величины тока зависят от подводимого напряжения и длины сварочной дуги. Для более точного замера сварочного тока должен применяться амперметр.

Рис.

3. Сварочные трансформаторы: а — конструктивная схема трансформатора ТСК-500; б — электрическая схема трансформатора ТСК-500: 1 — сетевые зажимы для проводов; 2 — сердечник (магнитопровод); 3 — рукоятка регулирования тока; 4 — зажимы для подсоединения сварочных проводов; 5 — ходовой винт; 6 — катушка вторичной обмотки; 7 — катушка первичной обмотки; 8 — компенсирующий конденсатор; в — параллельное; г — последовательное соединение обмоток трансформатора ТД-500; ОП — первичная обмотка; ОВ — вторичная обмотка; ПД — переключатель диапазона токов;  С — защитный фильтр от радиопомех.

Рис.4 Портативный сварочный аппарат

На рис. 3-а,б показаны принципиальная электрическая и конструктивная схемы трансформатора ТСК-500. При повороте рукоятки 3 трансформатора по часовой стрелке катушки обмоток 6 и 7 сближаются, вследствие чего магнитное рассеяние и вызываемое им индуктивное сопротивление обмоток уменьшаются, а величина сварочного тока увеличивается.

При повороте рукоятки против часовой стрелки катушки вторичной обмотки удаляются от катушек первичной обмотки, магнитное рассеяние увеличивается и величина сварочного тока уменьшается.

Трансформаторы снабжены емкостными фильтрами, предназначенными для снижения помех радиоприему, создаваемых при сварке. Трансформаторы типа ТСК отличаются от ТС наличием компенсирующих конденсаторов 8, обеспечивающих повышение коэффициента мощности (соs φ). На рис. 3, в показана принципиальная электрическая схема трансформатора ТД-500.

ТД-500 представляет собой понижающий трансформатор с повышенной индуктивностью рассеяния.

Сварочный ток регулируют изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. Обмотки имеют по две катушки, расположенные попарно на общих стержнях магнитопровода. Трансформатор работает на двух диапазонах: попарное параллельное соединение катушек обмоток дает диапазон больших токов, а последовательное — диапазон малых токов.

Последовательное соединение обмоток за счет отключения части витков первичной обмотки позволяет повысить напряжение холостого хода, что благоприятно отражается на горении дуги при сварке на малых токах.

При сближении обмоток уменьшается индуктивность рассеяния, что приводит к увеличению сварочного тока; при .

увеличении расстояния между обмотками увеличивается индуктивность рассеяния, а ток соответственно уменьшается. Трансформатор ТД-500 имеет однокорпусное исполнение с естественной вентиляцией, дает падающие внешние характеристики и изготавливается только на одно напряжение сети — 220 или 380 В.

Трансформатор ТД-500 ~ однофазный стержневого типа состоит из следующих основных узлов: магнитопровода — сердечника, обмоток (первичной и вторичной), регулятора тока, переключателя диапазонов токов, токоуказательного механизма и кожуха.

Алюминиевые обмотки имеют по две катушки, расположенные попарно на общих стержнях магнитопровода.

Катушки первичной обмотки неподвижно закреплены у нижнего ярма, а вторичной обмотки — подвижные. Переключение диапазонов тока производят переключателем барабанного типа, рукоятка которого выведена на крышку трансформатора. Величину отсчета тока производят по шкале, отградуированной соответственно на два диапазона токов при номинальном напряжении питающей сети.

Емкостной фильтр, состоящий из двух конденсаторов, служит для снижения помех радиоприемным устройствам.

Правила техники безопасности при эксплуатации сварочных трансформаторов.

В процессе работы электросварщик постоянно обращается с электрическим током, поэтому все токоведущие части сварочной цепи должны быть надежно изолированы. Ток величиной 0,1 А и выше опасен для жизни и может привести к трагическому исходу. Опасность поражения электрическим током зависит от многих факторов и в первую очередь от сопротивления цепи, состояния организма человека, влажности и температуры окружающей атмосферы, напряжения между точками соприкосновения и от материала пола, на котором стоит человек.

Сварщик должен помнить, что первичная обмотка трансформатора  соединена   с   силовой   сетью   высокого напряжения, поэтому в случае пробоя изоляции это напряжение может быть и во вторичной цепи трансформатора, т.

е. на электрододержателе.

Напряжение считается безопасным: в сухих помещениях до 36 В и в сырых до 12 В.

При сварке в закрытых сосудах, где повышается опасность поражения электрическим током, необходимо применять ограничители холостого хода трансформатора, специальную обувь, резиновые подстилки; сварка в таких случаях ведется под непрерывным контролем специального дежурного. Для снижения напряжения холостого хода существуют различные специальные устройства — ограничители холостого хода.

Сварочные трансформаторы промышленного использования, как правило, подключают к трехфазной сети 380 В, что в бытовых условиях не всегда удобно. Как правило, подключение индивидуального участка к трехфазной сети хлопотно и дорого, и без особой нужды это не делают.

Для таких потребителей промышленность выпускает сварочные трансформаторы, рассчитанные на работу от однофазной сети с напряжением 220 — 240 В. Пример такого портативного сварочного аппарата приведен на рис.4.

Этот аппарат, обеспечивающий разогрев дуги до 4000°С, уменьшает обычное сетевое напряжение, одновременно повышая сварочный ток. Ток в установленном диапазоне регулируется с помощью ручки, смонтированной на передней панели аппарата.

В комплект аппарата входит сетевой кабель и два сварочных провода, один из которых соединен с электрододержателем, а второй — с заземляющим зажимом.

Обычно для домашних работ вполне подходят аппараты, вырабатывающие сварочный ток в 140 ампер при 20-процентном рабочем цикле. При выборе аппарата следует обращать внимание на то, чтобы регулировка сварочного тока была плавной.

Электронный регулятор тока для сварочного трансформатора.

Рассказать в:
Важной особенностью конструкции любого сварочного аппарата является возможность регулировки рабочего тока. известны такие способы регулировки тока в сварочных трансформаторах: шунтирование с помощью дросселей всевозможных типов, изменение магнитного потока за счет подвижности обмоток или магнитного шунтирования, применение магазинов активных балластных сопротивлений и реостатов.

Все эти способы имеют как свои преимущества, так и недостатки. Например, недостатком последнего способа, является сложность конструкции, громоздкость сопротивлений, их сильный нагрев при работе, неудобство при переключении.

Наиболее оптимальным является способ ступенчатой регулировки тока, с помощью изменения количества витков, например, подключаясь к отводам, сделанным при намотке вторичной обмотки трансформатора.

Однако, этот способ не позволяет производить регулировку тока в широких пределах, поэтому им обычно пользуются для подстройки тока. Помимо прочего, регулировка тока во вторичной цепи сварочного трансформатора связана с определенными проблемами.

В этом случае, через регулирующее устройство проходят значительные токи, что является причиной увеличения ее габаритов. Для вторичной цепи практически не удается подобрать мощные стандартные переключатели, которые бы выдерживали ток величиной до 260 А.

Если сравнить токи в первичной и вторичной обмотках, то оказывается, что в цепи первичной обмотки сила тока в пять раз меньше, чем во вторичной обмотке. Это наталкивает на мысль поместить регулятор сварочного тока в первичную обмотку трансформатора, применив для этой цели тиристоры.

На рис. 20 приведена схема регулятора сварочного тока на тиристорах. При предельной простоте и доступности элементной базы этот регулятор прост в управлении и не требует настройки.

Рис. 1 Принципиальная схема регулятора тока сварочного трансформатора:
VT1, VT2 -П416

VS1, VS2 — Е122-25-3

С1, С2 — 0,1 мкФ 400 В

R1, R2 — 200

R3, R4 — 220

R5, R6 — 1 кОм

R7 — 68 кОм

Регулирование мощности происходит при периодическом отключении на фиксированный промежуток времени первичной обмотки сварочного трансформатора на каждом полупериоде тока.

Среднее значение тока при этом уменьшается. Основные элементы регулятора (тиристоры) включены встречно и параллельно друг другу. Они поочередно открываются импульсами тока, формируемыми транзисторами VT1, VT2.

При включении регулятора в сеть оба тиристора закрыты, конденсаторы С1 и С2 начинают заряжаться через переменный резистор R7.

Как только напряжение на одном из конденсаторов достигает напряжения лавинного пробоя транзистора, последний открывается, и через него течет ток разряда соединенного с ним конденсатора. Вслед за транзистором открывается и соответствующий тиристор, который подключает нагрузку к сети.

Изменением сопротивления резистора R7 можно регулировать момент включения тиристоров от начала до конца полупериода, что в свою очередь приводит к изменению общего тока в первичной обмотке сварочного трансформатора Т1.

Для увеличения или уменьшения диапазона регулировки можно изменить сопротивление переменного резистора R7 в большую или меньшую сторону соответственно.

Транзисторы VT1, VT2, работающие в лавинном режиме, и резисторы R5, R6, включенные в их базовые цепи, можно заменить динисторами (рис. 2)

Рис. 2 Принципиальная схема замены транзистора с резистором на динистор, в схеме регулятора тока сварочного трансформатора.

Aноды динисторов следует соединить с крайними выводами резистора R7, а катоды подключить к резисторам R3 и R4.

Если регулятор собрать на динисторах, то лучше использовать приборы типа КН102А.

В качестве VT1, VT2 хорошо зарекомендовали себя транзисторы старого образца типа П416, ГТ308, однако эти транзисторы, при желании, можно заменить современными маломощными высокочастотными транзисторами, имеющими близкие параметры.

Переменный резистор типа СП-2, а постоянные резисторы типа МЛТ. Конденсаторы типа МБМ или К73-17 на рабочее напряжение не менее 400 В.

Cварочный аппарат своими руками или точечная сварка в домашних условиях

Все детали устройства с помощью навесного монтажа собираются на текстолитовой пластине толщиной 1…1,5 мм. Устройство имеет гальваническую связь с сетью, поэтому все элементы, включая теплоотводы тиристоров, должны быть изолированы от корпуса.

Правильно собранный регулятор сварочного тока особой наладки не требует, необходимо только убедиться в стабильной работе транзисторов в лавинном режиме или, при использовании динисторов, в стабильном их включении.

Раздел: [Конструкции простой сложности]
Сохрани статью в:
Оставь свой комментарий или вопрос:Наше сообщество в VK, а ты с нами? Присоединяйся!!!Тясячи схем в категориях:
->Прочее
->Измерительная техника
->Приборы
->Схемыэлектрооборудования
->Источники питания (прочие полезные конструкции)
->Теоретические материалы
->Справочные материалы
->Устройства на микроконтроллерах
->Зарядные устройства (для батареек)
->Зарядные устройства (для авто)
->Преобразователи напряжения (инверторы)
->Все для кулера (Вентилятора)
->Радиомикрофоны, жучки
->Металоискатели
->Регуляторы мощности
->Охрана (Сигнализация)
->Управление освещением
->Таймеры (влажность, давление)
->Трансиверы и радиостанции
->Конструкции для дома
->Конструкции простой сложности
->Конкурс на лучшую конструкцию на микроконтроллерах
->Конструкции средней сложности
->Стабилизаторы
->Усилители мощности низкой частоты (на транзисторах)
->Блоки питания (импульсные)
->Усилители мощности высокой частоты
->Приспособления для пайки и конструирования плат
->Термометры
->Борт.

сеть
->Измерительные приборы (тахометр, вольтметр итд)
->Железо
->Паяльники ипаяльные станции
->Радиопередатчики
->Вспомогательные устройства
->Телевизионная техника
->Регуляторы тембра, громкости
->Блоки питания (лабораторные)
->Усилители мощности низкой частоты (на микросхемах)
->Другие устройства для усилителей
->Cветовое оформление новогодней ёлки или праздничного зала
->Глушилки
->Телефонные жуки
->Инфракрасная техника
->Медицинская техника
->Телефония
->Для животного мира
->Конструируем усилители
->Антенны и усилители к ним
->Звонки
->Электронные игрушки
->Усилители мощности низкой частоты (ламповые)
->Управление двигателями (питание от однофазной сети)
->Программаторы микроконтроллеров
->Сверлилки
->Изучаем микроконтроллеры
->Радиоприемники
->Сигнализации
->Сотовая связь
->USB-устройства
->Блоки питания (трансформаторные)
->Радиостанции простые в изготовлении
->Источники питания (для усилителей)
->Прочеее
->защита от короткого замыкания (электронные предохранители)
->Зарядные устройства (для радиостанций)
->Мигалки
->Cварочное оборудование
->Кодовые электронные замки
->Блоки питания (бестрансформаторные)
->Часы
->Управление поворотниками
->Зажигание
->Управление водой (насосы для скважин или колодцев, полив растений)
->Моделирование
->Блоки управления стеклоочистителями
->Предварительные усилители
->Защита от перегрузки и перегрева
->Динамики
->Ремонт бытовой техники
->Дистанционное управление компьютером
->Акустические микрофоны и преобразователи
->Спутниковое ТВ
->Gsm антенны, примочки, усилители, ретрансляторы.
->Пищалки
->Роботы
->Ретрансляторы
->Паяльники и паяльные станции
->Звуковые сигнализаторы
->Рули и джойстики
->Схемы электрооборудования
->Все для "кулера" (Вентилятора)
->Работа с BGA микросхемами
->Фильтры
->Сабвуферы

Электросварка бывает двух типов: 1) дуговая и 2) электросварка методом сопротивления.

Дуговая электросварка

Дуговая электросварка изобретена русским инженером Н. Н.

Бенардосном в 1882 году.

Николай Николаевич Бенардос (1842 – 1905), кроме электрической сварки и пайки металлов, изобрел способ электролитического покрытия медью корпусов железных судов. Н. Н. Бенардос является конструктором комбинированного газоэлектрического паяльника. Он впервые применил электрическую дугу для резки металлов под водой.

Н. Н. Бенардос получил звание почетного инженера-электрика.

При дуговой электросварке используют тепло, выделяемое электрической дугой. При сварке по способу Бенардоса один полюс источника напряжения присоединяют к угольному стержню, а другой полюс – к деталям, которые необходимо сварить (рисунок 1). В пламя электрической дуги вводится тонкий металлический стержень, который плавится, и капли расплавленного металла, стекая на детали и застывая, образуют сварочный шов.

Рисунок 1.

Электросварка по способу Бенардоса (с угольным электродом)

В 1891 году русский инженер Н. Г. Славянов предложил другой способ дуговой электросварки, который получил наибольшее распространение.

Николай Гаврилович Славянов (1854 – 1897) работал на Воткинском заводе и в Мотовилихе (около города Перми). В 1893 году на Всемирной выставке Н. Г.

Славянов получил золотую медаль за способ электросварки под слоем толченого стекла (флюса).

Электросварка по способу Славянова состоит в следующем. Угольный стержень заменен металлическим электродом (рисунок 2). Плавится сам электрод, и расплавленный металл, застывая, соединяет свариваемые детали. По использовании электрода его заменяют новым.

Рисунок 2.

Электросварка по способу Славянова (с металлическим электродом)

Прежде чем сваривать деталь, ее нужно тщательно очистить от ржавчины, окалины, масла, грязи с помощью зубила, напильника, шкурки.

Рисунок 3. Пример сварочного шва, получившегося после применения электродуговой сварки

Для создания устойчивой дуги и получения прочного шва металлические электроды обмазывают специальными составами.

Такая обмазка во время плавления электрода при работе также плавится и, заливая сильно нагретые поверхности свариваемых деталей, не дает им окисляться.

Замедленная съемка работы дуговой сварки:

Электросварка методом сопротивления

Если сложить вплотную два куска металла и пропустить по ним сильный электрический ток, то за счет выделения тепла в месте касания кусков (ввиду большого переходного сопротивления) последние прогреются до высокой температуры и сварятся.

Рисунок 4.

Контактная электросварка

В настоящее время электросварка как и дуговая, так и методом сопротивления прочно вошла в промышленность и получила очень широкое распространение. Сваривают листовую и угловую сталь, балки и рельсы, мачты и трубы, фермы и котлы, суда и так далее. Сваркой выполняют новые и ремонтируют старые детали из стали, чугуна и цветных металлов.

Видео электросварка методом сопротивления:

Ученые и изобретатели нашей страны разработали множество новых методов применения электросварки.

Профессор К. К.

Контактная сварка своими руками из сварочного трансформатора

Хренов предложил способ подводной электросварки, широко использованный при строительстве газопровода Саратов – Москва. Автоматическая сварка, предложенная академиком Е.

О. Патоном, позволяет очень быстро и высококачественно сваривать металлы в массовом производстве. Академик В. П. Никитин сконструировал сварочный аппарат, позволяющий производить сварку с помощью наиболее распространенного сейчас переменного тока. Аппарат имеет особую деталь – осциллятор, назначение которого заключается в том, чтобы вырабатывать переменный ток высокого напряжения и очень высокой частоты, что обеспечивает устойчивое горение дуги при сварке тонких и толстых металлических деталей.

При замыкании и размыкании рубильником или выключателем электрических цепей, а также замыкании и размыкании контактов приборов и аппаратов электрическая искра, возникающая между контактами, и нередко следующая за ней электрическая дуга плавят металл, и контакты обгорают или свариваются, нарушая работу установки.

Это явление называется электрической эрозией (от латинского слова "эрого" — выгрызаю). Искра при своем появлении как бы "грызет" металл. Для борьбы с искрой иногда между контактами параллельно искровому промежутку включают конденсатор определенной емкости.

Инженеры Б. Р. Лазаренко и И. Н. Лазаренко использовали свойство электрической искры "грызть металл" в сконструированной ими электроэрозионной установке. Работа установки в основном состоит в следующем.

К металлическому стержню подводится один провод от источника напряжения. Другой провод присоединяется к обрабатываемой детали, находящейся в масле. Металлический стержень заставляют вибрировать.

Электрическая искра, возникающая между стержнем и деталью, "грызет" деталь, проделывая в ней отверстие, одинаковое с формой сечения стержня (шестигранное, квадратное, треугольное и так далее).

Кузнецов М. И., «Основы электротехники» — 9-е издание, исправленное — Москва: Высшая школа, 1964 — 560с.

Рекомендуем почитать

Являются понижающими, как и для дуговой сварки.

Для повышения КПД сварки контактных машин делают трансформаторы с жесткой характеристикой и высоким КПД.

Коэффициент трансформации намного выше 2-4,6. Это позволяет вторичную обмотку выполнять в виде одного витка.

Учитывают, что при контактной сварке токи во вторичной цепи от 2000-5000 А (машины малой мощности) до 150000 А (большей мощности).

При воздушном охлаждении допускается j = 2…3 А/мм2. Чтобы снизить сечение обмоточных проводов, охлаждение у вторичной обмотки делают водяное, j = 30 – 50 А/мм2.

Из-за того, что параметры по толщине, подготовки поверхности и т.д. не стабильны, то для контактных машин с целью получения качественного соединения нужно предусмотреть регулирование номинальной величины U, для машин средней мощности – 8 ступеней регулирование напряжение на второй обмотке.

Расчетное номинальное напряжение на 7-ой ступени, 8-ая ступень максимальная.

Для изменения вторичного напряжения используют секционирование первичной обмотки.

Такой тип соединения принимают для машин малой мощности.

Для машин с высокой мощностью секционирование не позволит получить повышение напряжения превышающего Uсети.

KT = 160; I2MAX = 16000 A

I1min = 50 A

W2max→U2min; Wmin→U2max

Для того, чтобы облегчить ремонт трансформатора, улучшить условия охлаждения первичной и вторичной обмотки и равномерно нагрузить рабочее сечение отдельных секций трансформатора, для контактных машин делают с дисковыми обмотками.

Схема секционирования первичной обмотки, обеспечивающая подключение отдельных секций как последовательно, так и параллельно.

Если первичную обмотку разбить на секции, то число витков можно регулировать не только уменьшая или увеличивая их количество, но и включая их последовательно или параллельно.

Если все секции включены последовательно, будем иметь наибольшее W1, W1→I2min.

Если все секции включены параллельно, то W1(8)→I2max.

При последовательном включении замыкают клеммы выключателя 1.

При параллельном замыкают 2,3. I, III, V – одна параллельная ветвь; II, IV, VI – вторая параллельная ветвь.

При замыкании 2 и 3 последовательно замыкаются витки секции I, III, V и II, IV, VI, при этом число витков минимально, максимальный ток первичной и вторичной обмотки, но по сечению ток распределяется параллельно, следовательно, уменьшается сечение шин и провода в 2 раза. Существуют комбинации подключения контактов 1,2 и 3.

Точечная сварка своими руками видео

Часть витков секции может быть подключено параллельно, а часть последовательно, в результате мы будем иметь промежуточное значение.

N1→I – VI посл.
N2→I-II, IV-V
N8→I,II,V
II,IV,VI

Сечение первичной и вторичной обмотки определяется длительными (расчетными) токами I1длит и I2длит

I1H можно вычислить как

Сечение магнитопровода трансформатора:

Sмагн = E1(H1):(fwrB4,44)

Можно менять напряжение от максимального до минимального через 7 ступеней:

I1=

При использовании секционной обмотки, некоторые секции будут работать с отличием от того, как они работают, когда включены последовательно или параллельно.

Рассчитать число витков в секции первичной обмотки, рассчитывают количество витков в каждой длине.

Определить число витков первичной обмотки можно:

Ip(1)=

Kt=

Sw2=

Количество дисков во вторичной обмотке выражается в зависимости от мощности трансформатора.

Последний расчет трансформатора заключается в расчете сечения магнитопровода.

, см

, см

, где

B – то, что сердечник набран из пластин, а не моно материал.

Kз = 1,04 – 1,06

Также по теме:

Пневмооборудование.

Пневмоаппаратура контактных машин.

Сварка под слоем флюса. Дуговая сварка с флюсовой защитой.

Трансформатор тока. Токовые клещи. Расчет онлайн, on-line. Изготовить своими руками. Изготовление. Применение.

Расчет on-line трансформатора тока. Изготовление. Применение. (10+)

Трансформатор тока. Принцип действия. Расчет — Он-лайн расчет

‘);

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Особенности и ошибки проектирования токового трансформатора

Хочу обратить Ваше внимание на то, что напряжение на выходе трансформатора тока будет двуполярным даже если в измеряемой цепи протекает пульсирующий однополярный ток.

Трансформатор не может передавать постоянное напряжение. Он передаст на выходную обмотку только переменную составляющую измеряемого тока.

Еще одно замечание. Шунт вторичной обмотки должен пропускать электрический ток в обе стороны. Недопустимо ставить последовательно с выходной обмоткой диод. Это может привести к скачкам напряжения на этой обмотке, насыщению трансформатора, помехам в измеряемой цепи, пробою диода. Можно сначала поставить шунтирующий резистор, а уже потом снять с него напряжение через диод, или поставить мост с включенным в его диагональ шунтирующим резистором.

Мост, как известно, обладает двусторонней проводимостью со стороны входов переменного напряжения.

Вашему вниманию подборки материалов:

Конструирование источников питания и преобразователей напряжения Разработка источников питания и преобразователей напряжения.

Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

Практика проектирования электронных схем Искусство разработки устройств. Элементная база. Типовые схемы. Примеры готовых устройств. Подробные описания.

Онлайн расчет. Возможность задать вопрос авторам

В некоторых случаях полезно измерять сумму токов через несколько проводников. Тогда все эти проводники пропускаются через окно сердечника. Сила тока во вторичной обмотке будет пропорциональна силе суммы токов. Важно направление протекания тока. Если один провод пропущен так, что ток протекает в одном направлении, а второй так, что ток течет навстречу, то на выходе будет разность токов.

Как я уже писал, трансформатор тока лучше работает при симметричном измеряемом токе. В некоторых случаях этого можно добиться, пропустив проводники в правильном направлении.

Например, в пуш-пульном преобразователе напряжения, для ограничения тока может применяться токовый трансформатор. Можно пропустить проводники, соединенные с коллекторами (стоками) транзисторов так, чтобы ток проходил через трансформатор в одном направлении, но можно пропустить их крест-на-крест, а измеряемое напряжение подать на мост.

Тогда трансформатор тока будет работать в более щадящем режиме.

Принцип работы токовых клещей

Токовые клещи представляют собой обычный токовый трансформатор, только разборный. Проводник, силу тока в котором мы измеряем, пропускается внутри сердечника. Далее клещи схлопываются, сердечник замыкается.

В ручке токовых клещей размещена вторичная обмотка, намотанная на этом разборном сердечнике.

Такие токовые клещи позволяют измерять силу переменного тока. Для измерения постоянного тока применяется несколько другой принцип.

Описание токовых клещей постоянного тока.

Применение трансформатора тока

Посмотрите пример применения токового трансформатора в различных радиоэлектронных устройствах:

Онлайн (on-line) расчет токового трансформатора

(читать дальше…) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые.

Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. [2] сообщений.

[Максимальное значение индукции, Тл] = [1.257E-3] * [Среднее значение силы тока первичной обмотки, А] * [Магнитная проницаемость сердечника] * [Количество витков первичной обмотки] / [Длина средней магнитной линии сердечника, мм] + [1.257E6] * [Амплитуда напряжения на вторичной обмотке, В] * [Коэффициент наполнения] / (2 *[Площадь сечения магнитопровода, кв.

мм] * [Количество Читать ответ…

В статье ‘Трансформатор тока. Принцип действия. Расчет’ в формулу входит ‘Коэффициент наполнения’. Что означает этот коэффициент? Спасибо. Читать ответ…

Еще статьи

Преобразователь однофазного в трехфазное.

Конвертер одной фазы в три. …
Схема преобразователя однофазного напряжения в трехфазное….

Онлайн расчет схемы защиты (активного ограничителя) силового ключа от …
Проектирование защитной схемы силового транзистора импульсного источника питания…

Датчик уровня жидкости.

Реле. Автоматическое включение / выключение на…
Автомат наполнения емкости с водой включает и выключает насос в зависимости от у…

Единица измерения электрического заряда. Электричества. Кулон.

Своими руками трансформатор для контактной сварки

Coulomb…
Единица измерения электрического заряда. Кулон. Соотношение с другими физическим…

Единицы измерения физических величин, доли, соотношения. Электроника, …
Единицы измерения и соотношения физических величин, применяемых в радиотехнике…

Совместимость типовых электронных, радиоэлектронных схем. Нагрузочная …
Проектирование электронных схем на основе типовых блоков.

Входные и выходные хар…

Заработок, доход интернет — сайта, блога по электронике, схемотехнике,…
Предлагаем заработок сайтам и блогам по радиоэлектронике…

Разметить рекламу радиодеталей, измерительных радиоэлектронных приборо…
Сайт по радиоэлектронике ищет рекламодателей…