Устройство сварочного трансформатора типа тд

Технические характеристики и схема сварочного трансформатора ТД-500

Сварочный трансформатор ТД 500, с момента начала выпуска которого прошли уже десятилетия, до сих пор успешно применяется для сварки изделий из металла.

Популярность и востребованность аппарата в промышленности и строительстве объясняется простотой эксплуатации, функциональными возможностями и относительно малой стоимостью. Помимо этого, аппарат отличается надежностью и возможностью использования даже в экстремальных условиях.

Схема

Сварочный аппарат ТД 500 отличается простотой конструкцией. Понижающая характеристика образуется путем высокого индуктивного рассеяния, образуемого установкой первичной и вторичной обмоток (ОП и ОВ соответственно) по оси сердечника.

Плавность регулировки поставляемого тока производится приближением либо удалением ОВ от ОП. Помимо того, возможно управление током перекидыванием обвивки, при этом образуется два интервала регулировки:

1. При установке I интервала (низкие токи) выполняется последовательное подключение катушек. Некоторая группа витков ОП отсоединяется, что приводит к увеличению напряжения холостого хода на контактах ОВ до 76 В. Таким образом добиваются устойчивости дуги на низких токах.
2. Во II интервале (большие токи) реализовано параллельное соединение катушек. На контактах холостого хода происходит снижение напряжения ОВ до 60 В.

Интервалы изменяются посредством барабанного переключателя с отведенной на крышку корпуса ручкой. Секторный токоуказывающий механизм зафиксирован на сердечнике под крышкой и соединен посредством рычага с подвижной обвивкой.

Определение тока выполняется по специальной шкале через смотровое стекло кожуха. Градация шкалы выполнена для обоих диапазонов сварочного тока при номинальном напряжении сети и при напряжении на выходных контактах вторичной цепи при сварке, равном 30 В.

Емкость-фильтр оборудования образуется из конденсаторов С, снижающих образующиеся при производстве работ радиопомехи. Также функцией фильтров является увеличение мощности.

Особенности эксплуатации и подключения

ТД 500 – модель, предназначенная для регулирования параметров напряжения при выполнении электросварки металлических изделий. Устройство широко распространено благодаря малой стоимости и простоты эксплуатации. Производительности аппарата хватает для производства работ по сварке металлических элементов.

Устройство предназначено для выполнения ручной дуговой сварки покрытыми электродами. Согласно паспорта, ТД-500 – однофазный преобразователь электротока, с повышенным рассеянием магнитного поля. Зазор воздуха зависит от того, на сколько сдвинуты подвижные обмотки.

Регулятор тока приводится в действие перемещением ходового винта, вращаемого вручную. При этом происходит сдвиг обмоток завинчиванием в гайку.

Повышенное рассеяние магнитного поля происходит за счет особенностей размещения обмоток. Одна перемещается совместно с винтом, другая – неподвижно зафиксирована в точке крепления.

Трансформатор отнесен к группе стандартных приборов, выпускающимся серийно. Устройство отличается высокой мощностью, потому подключение его должно выполняться с использованием кабелей большого сечения, в противном случае соединительные провода под воздействием тока нагреются и расплавятся.

Подсоединение должно выполняться аттестованным работником. Отдельное внимание уделяется местам стыковки кабелей, так как они являются точками, вероятность возникновения поломок в которых наиболее высока. При отсутствии плотного контакта между окончаниями кабеля и клеммами из меди, эти места подвержены перегреванию из-за недостаточной площади соприкосновения. Такая неисправность приводит к возникновению короткого замыкания.

[stextbox избежание этого нужно максимально плотно, но не пережимая, скрутить точки сопряжения и постоянно наблюдать за плотностью прилегания.[/stextbox]

Место расположения трансформатора для недопущения короткого замыкания не должно быть влажным.

Важным моментом является охлаждение, так как у ТД 500 есть некоторые проблемы с нагреванием и отводом излишков тепла. Кроме устанавливаемой отдельно принудительной системы вентилирования, нелишним будет отыскать место установки с естественной вентиляцией либо зону прохлады. При выполнении наружных работ такие места – затененные, открытые для ветра.

Определенные инструкцией рабочие параметры устройства превышать не рекомендуется, действовать только в допускаемых интервалах. Нельзя забывать о максимальных сроках непрерывной работы. Для ТД 500 этот параметр равен 60%. то есть из 10 часов аппарат должен работать только 6, а 4 часа – находиться в выключенном.

[stextbox При возникновении неисправностей или поломок в процессе эксплуатации следует незамедлительно отключить аппарат от питающей сети. Новое подключение допускается выполнять только после полного устранения причин неисправности.[/stextbox]

Преимущества

Трансформаторы ТД-500 обладают следующими преимуществами:

• Простота конструкции. Благодаря этому устройство отличается высокой надежностью и ремонтопригодностью, легкостью в обслуживании.
• Широкий интервал регулирования параметров. Аппарат эффективно работает в условиях крупного производства при необходимости выполнения широкого спектра задач в различных режимах эксплуатации.
• Относительно малое напряжение при холостой работе, что обеспечивает высокую экономичность использования.
• Возможность выполнения не только сопряжения деталей свариванием, но и их резание. Мощности трансформатора достаточно для работы в таком режиме.
• Отсутствие эффекта магнитного вздутия.
• Безопасное и удобное выставление требуемых для работы показателей посредством перемещения расположенных на корпусе рукоятей.

Недостатки

К недостаткам трансформаторов относятся:

• Значительная масса, составляющая 210 кг. Данный недостаток компенсируется высокой мощностью и возможностью работы с крупными деталями.
• Плохая работа с низкими токами. Устройства неэффективны для выполнения работ по свариванию тонкостенных элементов, так как рабочий интервал рассчитан преимущественно для работы с заготовками большой толщины.
• Непригодность для проведения работ в домашнем хозяйстве.
• Выполнение сварки переменным током, что приводит к ухудшению качества шва по сравнению с работой на постоянном токе.

[stextbox читайте на нашем сайте статью об отличиях сварочного трансформатора и инвертора[/stextbox]

Технические характеристики

Основные технические характеристики сварочного трансформатора ТД 500 следующие:

• номинал напряжения на холостом ходу – 60 В;
• номинал сварочного тока – 500 А;
• мощность – 32 А.

Регулирование сварочного тока выполняется в таких пределах:

• основной интервал – 240-650 А;
• дополнительный диапазон – 90-240 А;
• параметр мощности – 0,65;

• длина – 720 мм;
• ширина – 570 мм;
• высота – 835 мм.

Вес трансформатора составляет 0,21 т.

Меры и техника безопасности

При эксплуатации трансформатора ТД-500 необходимо соблюдать следующие правила личной безопасности и меры предосторожности.

Перед включением нужно осмотреть корпус устройства и убедиться в его целостности. При прекращении поджига дуги аппарат следует немедленно отключить от питания и убедиться в исправности конденсаторов, не пробовать многократно ее возбудить.

Использование прибора должно выполняться при неукоснительном соблюдении правил, изложенных в инструкции. Ремонт и уход за преобразователем должны выполняться только при отключении его от питания. После выключения преобразователю необходимо дать время на остывание.

Производители

Изготовлением ТД-500 занимается несколько производителей. Среди них наиболее крупные объемы поставок предлагают:

• ЕТА-групп, г. Санкт-Петербург, РФ;
• ООО «Винтор», Винницкая область, Украина;
• электромашиностроительное предприятие «СЭЛМА», г. Симферополь, Крым.

[stextbox Петрович Алексеенко, сварщик, стаж работы 35 лет: «Несмотря на кажущуюся громоздкость и не современный внешний вид, трансформаторы для сварки переменным током ТД-500 до сих пор востребованы на различных производствах. Аппараты обладают «советским» ресурсом работы и прослужат еще долгие годы».[/stextbox]

Источник

Сварочный трансформатор: устройство и принцип действия

Сварочный трансформатор является, пожалуй, самым распространенным видом промышленного оборудования. Его основу составляют несколько ключевых узлов, которые, взаимодействуя, генерируют сварочную дугу. Ее мощности достаточно для того, чтобы соединить две металлические заготовки или разрезать цельный кусок металла. В зависимости от конструктива, функционала и силы генерируемого напряжения оборудование делится на несколько видов. Каков принцип действия сварочного трансформатора, какие происходят при этом процессы, отличительные особенности моделей – это неполный список вопросов, которые рассмотрены ниже.

Устройство сварочного трансформатора

Для плавки металла необходимо настроить в нужных значениях параметры потребляемого сетевого тока. В сварочном оборудовании изменяются основные его значения: понижается напряжение и возрастает сила тока. Сварка металлических заготовок была бы невозможна без основных комплектующих, которые входят в состав даже самого простого сварочного трансформатора:

• первичная обмотка (выполняется из изолированного провода);
• вторичная обмотка (очень часто для лучшей теплоотдачи выполняется неизолированной);
• магнитопровод;
• вертикальный винт крепления;
• крепление к обмотке и гайка винта;
• зажимы для фиксации проводов;
• рукоятку зажима винта;
• металлический корпус.

Помимо основного в сварочных трансформаторах используется дополнительное оборудование, улучшающее их работу и расширяющие функционал.

Для любого сварочного аппарата необходим магнитопровод. Он никак не влияет на параметры тока, но без сердечника невозможно образовать магнитное поле. Он состоит из набора металлических пластин своеобразной формы. Поверхность пластин покрыта оксидом, а в некоторых случаях защищена лаком. Изоляция необходима по техническим соображениям. Если бы сердечники делались из металла и не изолировались, то из-за действий магнитного поля генерировались бы токи Фуко. Они снижают индукцию поля.

Для снижения шумов, которые генерируются при работе трансформатора, важно максимально туго стянуть пластины. При ослаблении соединения усиливается вибрация, причиной возникновения которой является проходящий ток. Следует учесть, что избавиться от шума полностью не удастся. И его наличие в умеренной степени даже в новом оборудовании является нормой.

Принцип работы сварочного трансформатора

Итак, настало время рассмотреть детальнее, что такое сварочный трансформатор и как он функционирует. Алгоритм работы оборудования включает несколько основных этапов:

1. Из сети энергоснабжения ток подается на первичную обмотку. В результате этого генерируется магнитный поток, замыкающийся на сердечнике устройства;
2. Далее напряжение поступает на вторичную обмотку.
3. Изготовленный из ферромагнитных материалов сердечник, на котором располагаются обе обмотки – первичная и вторичная, генерирует магнитное поле.
4. По количеству витков катушки, точнее их разницы, изменяются напряжение и сила тока. По данным параметрам и рассчитывается трансформатор.

Есть прямая зависимость между количеством витков вторичной обмотки и выходным напряжением. Если нужно повысить напряжение на выходе, то следует прибавить количество витков вторичной катушки, и наоборот. Сварочный трансформатор является понижающим устройством. По этой причине количество витков на вторичной обмотке у него меньше, чем на первичной.

Помимо этого, устройство и узлы сварочного аппарата позволяют регулировать и силу тока. Для этого необходимо изменять расстояние между вторичной и первичной обмотками. Здесь наблюдается обратная зависимость: чем меньше расстояние, тем сильнее сила тока, и наоборот – чем больше расстояние, тем меньше значение. Данные регулировки дают возможность сварщику работать с материалами, которые отличаются и по составу, и по толщине.

Холостой ход

Любые представленные на потребительском рынке сварки оснащены двумя режимами работы: под нагрузкой и холостой. Во время сварочного процесса между изделием и электродом замыкается вторичная обмотка. Образуется ток большой мощности, которой хватает для того, чтобы плавить металл. По окончании работ вторичная цепь размыкается. Дается старт работе оборудования в режиме холостого хода.

В первично катушке генерируемые электрическим током силы имеют двойное происхождение. Первые из них образуются магнитным потоком, а другие – рассеиванием. Электродвижущие силы создаются в магнитопроводе, и между витками обмоток замыкаются по воздуху (между пластинами есть изоляция). Они формируют величину холостого хода.

Важно, чтобы сила тока холостого тока не представляла угрозы здоровью и жизни сварщика. Она ограничена величиной 48V. И только некоторые модели имеют этот показатель 60-70В. В случаях, когда электродвижущие силы, которые образуются от потока рассеивания, имеют большее значение, то дополнительно устанавливается автоматический ограничитель. Его нормативное срабатывание составляет меньше 1 секунды после окончания сварочного процесса. Корпус варочного аппарата всегда необходимо заземлять. В случае нарушения изоляции первичной обмотки напряжение пойдет путем наименьшего сопротивления и уйдет в землю, миную человеческий организм.

Сварочный трансформатор: схемы и модификации

Как уже упоминалось, помимо стандартного набора узлов сварочный аппарат может содержать и дополнительные компоненты, призванные улучшить его функционал и качество работы. Схемы дополняются:

• конденсаторами;
• тиристорными фазорегуляторами;
• дополнительными вторичными обмотками;
• импульсными стабилизаторами.

Помимо этого, нередко схема оборудования комплектуется дополнительным сопротивлением. Оно позволяет продолжить регулировку силы тока в тех случаях, когда разведение обмоток не может принести нужного результата. Это характерно для очень мощных моделей оборудования или в случаях работы с особо тонкими заготовками. Дополнительное сопротивление может представлять собой отдельный блок, оснащенный коннекторами для подключения к цепи или обычной пружиной, изготовленной из высокоуглеродистой стали. В любом случае через сопротивление следует пропустить ток, который идет от вторичной обмотки.

Расчет трансформатора для сварки

Для разных видов сварочных работ необходима различная мощность оборудования. Основной расчет показатели выполняется на основании разницы в количестве витков между катушками первичной и вторичной обмоток. Важно понять основной принцип действия сварочного трансформатора. Для понижающих устройств выработано правило, которое выражает зависимость между коэффициентом понижения и количеством витков.

Так, если выходное напряжение нужно понизить в 100 раз по сравнению со входящим, то количество витков вторичной катушки должно быть в 100 раз меньше сравнительно с количеством витков на первичной катушке. Точно такое же правило работает и в обратном направлении. Погрешность вычислений не превышает 3%.

Каждое устройство характеризуется так называемым коэффициентом трансформации. Данный показатель обозначает величину масштабирования при переходе от первичного (i1) значения до вторичного (i2). Формула для расчета выражается в таком виде: n = i1/i2. Вооружившись формулой, несложно определить значения для изготовления оборудования под конкретный вид сварки.

Классификация сварочных трансформаторов

Классифицировать сварочные трансформаторы принято по их назначению. Они отличаются по таким показателям:

• Габаритами и весом. На рынке представлены как небольшие модели, которые комплектуются наплечным ремнем для переноски; так и большие агрегаты, для перемещения которых потребуется тельфер или тележка.
• Напряжение холостого хода. Оно варьируется в широком диапазоне значений: от 48 до 70V.
• Сила тока. На большинстве серийного оборудования данный параметр колеблется в диапазоне от 50 до 400А. Встречаются крупные промышленные образцы, генерирующих ток силой в 1000А.
• Количество фаз и потребляемый ток. Одно и трехфазные сварочные трансформаторы под линии энергоснабжения 220 и 380В.
• Подача тока. Может быть непрерывной или импульсной.
• Используемые в работе электроды. Расходники различаются по составу и диаметру (2-6 мм).

Получить надежное соединение двух металлических элементов проще всего с помощью электрической сварки. Она отлично подойдет для выполнения разных видов работ на производстве, дома или в любом ином месте. Сварочные аппараты отличаются простотой использования, надежностью и эффективностью. Сварные швы намертво соединяют заготовки и служат на протяжении многих десятилетий.

Источник