Недостатки сварочных трансформаторов

· для качественной сварки обычно требуются специальные электроды для переменного тока, обладающие повышенными стабилизирующими свойствами;

· низкая стабильность горения дуги (при отсутствии встроенного стабилизатора горения дуги);

· в простых трансформаторах – зависимость от колебаний сетевого напряжения.

ГЛАВА 2.ПРИНЦИП РАБОТЫСВАРОЧНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ.

Сварочный трансформатор включает в себя понижающий трансформатор, присоединяемый к сети 380 или 220 В и различные устройства для создания требуемой внешней характеристики (для ручной дуговой сварки падающей) и регулирования сварочного тока, также для ограничения тока короткого замыкания.

Для получения падающей характеристики и ограничения тока короткого замыкания необходимо при сварке включать последовательно с дугой большое сопротивление, которое по соображениям экономичности должно быть в основном индуктивным.

Такое сопротивление можно создать:

· отдельной дроссельной катушкой, включаемой последовательно с дугой;

· дроссельными катушками, конструктивно объединенными в одно целое с трансформатором, также включаемыми последовательно с дугой;

· путем увеличения внутреннего магнитного рассеяния трансформатора, без дроссельных катушек.

На рис. 3 приведена схема сварочного трансформатора с отдельным дросселем (Приложение 1).

На сердечнике 1, набранном из листов электротехнической стали, находятся обмотка высокого напряжения ВН (первичная) и обмотка низкого напряжения НН (вторичная). На сердечнике 2 отдельного дросселя находится обмотка дросселя Др, включенная последовательно с обмоткой НН. Сердечник дросселя не сплошной и имеет разрыв а, который может изменяться подвижной частью сердечника 3, перемещаемой с помощью винта, имеющего опору против поступательного движения.

Дроссель предназначен для создания падающей внешней характеристики сварочного трансформатора и для регулирования величины сварочного тока. При возбуждении дуги (при коротком замыкании) ток короткого замыкания, проходя через обмотку дросселя, создает мощный магнитный поток, наводящий в дросселе ЭДС самоиндукции (противо-ЭДС), направленную против напряжения трансформатора. При этом вторичное напряжение трансформатора полностью поглощается падением напряжения в дросселе, и напряжение в сварочной цепи достигает почти нулевого значения.

При возникновении дуги величина сварочного тока уменьшается, что влечет за собой уменьшение ЭДС самоиндукции дросселя, направленной против напряжения трансформатора. В сварочной цепи устанавливается рабочее напряжение, меньшее напряжения холостого хода, необходимое для устойчивого горения дуги.

Сила тока в сварочной цепи изменяется при изменении индуктивного сопротивления дросселя изменением величины зазора а между подвижной и неподвижной частями магнитопровода дросселя.

При увеличении зазора магнитное сопротивление магнитопровода дросселя увеличивается, что приводит к ослаблению магнитного потока, уменьшается ЭДС самоиндукции катушки дросселя и ее индуктивное сопротивление. Это приводит к увеличению сварочного тока.

При уменьшении зазора сила сварочного тока уменьшается.

На рис. 4 приведена электрическая схема сварочного аппарата со встроенным дросселем (Приложение 2).

Сердечник трансформатора состоит из замкнутой части 1 и части 2 с зазором а, который можно изменять перемещением подвижной части магнитопровода с помощью винта 4.
На замкнутой части магнитопровода расположены обмотки ВН и НН собственно трансформатора, а на части с зазором — обмотки дросселя Др.

Регулирование силы сварочного тока производится изменением зазора а с помощью винта 4 по тому же принципу, как и в сварочном трансформаторе с отдельным дросселем.

На рис. 5 приведена электрическая схема трансформатора с повышенным магнитным рассеянием(Приложение 3).

На магнитопроводе 1трансформатора в нижней части расположены две обмотки высокого напряжения ВН, а в верхней части — две обмотки низкого напряжения НН, которые могут перемещаться вверх-вниз при вращении винта 2. Для повышения коэффициента мощности сварочного трансформатора может устанавливаться конденсатор 3.

Сварочный ток регулируется изменением расстояния между обмотками ВН и НН при вращении винта 2. При вращении винта по часовой стрелке обмотка НН приближается к обмотке ВН.

Магнитный поток трансформатора замыкается в основном по сердечнику, а магнитный поток рассеяния и индуктивное сопротивление уменьшаются, сварочный ток возрастает.

При вращении рукоятки против часовой стрелки обмотка НН удаляется от обмотки ВН, часть магнитного потока замыкается помимо сердечника, т.е. магнитный поток рассеяния и индуктивное сопротивление растут, а сварочный ток уменьшается.

На рис. 6 приведена схема сварочного трансформатора с подвижным магнитным шунтом, который имеет замкнутый магнитопровод 1, на одном стержне его расположены первичная ВН и вторичная НН обмотки, а на другом — обмотка дросселя Др(Приложение 4).

Между обмотками находится стержень — магнитный шунт, который замыкает магнитные потоки обмотки ВН и обмотки Др. При этом образуются потоки рассеяния, создающие значительное индуктивное сопротивление, что обеспечивает падающую внешнюю характеристику.

Регулирование силы сварочного тока производится перемещением шунта вдоль направления магнитного потока. При выдвижении магнитного шунта рассеяние магнитных потоков обмоток ВН и Др уменьшается, поэтому уменьшается индуктивное сопротивление трансформатора, значение силы сварочного тока возрастает, и наоборот.