Трансформаторы: проще не бывает

Содержание:

1. 1. Виды трансформаторов
2. 2. Внутреннее устройство
3. 3. Достоинства
4. 4. Недостатки

Трансформаторы для электродуговой сварки обладают наиболее простым устройством из всех сварочных аппаратов, работающих с применением штучных покрытых электродов. Трансформаторные источники сварочного тока существуют уже более ста лет и до сих пор остаются предметом выбора многих профессиональных и начинающих сварщиков, благодаря простоте своего устройства, низкой стоимости, универсальности и долговечности.

Виды трансформаторов

Назначение трансформаторного сварочного аппарата заключатся в преобразовании сетевого тока высокого напряжения (220-380 В) в сварочный ток низкого напряжения (60-80 В). Сварочный ток имеет крутопадающие или пологопадающие внешние вольтамперные характеристики.

От трансформатора, по двум токонесущим разнополярным кабелям, переменный ток поступает к клемме, зацепленной на деталь и к электроду. Касанием электрода металлической поверхности зажигается электрическая дуга. При этом необходимо постоянно контролировать расстояние между торцом электрода и свариваемыми деталями для поддержания стабильности дуги. При использовании переменного тока дуга малоэластична и даже небольшие колебания этого зазора могут привести к ее дестабилизации и угасанию.

По количеству обслуживаемых рабочих мест различают однопостовые и многопостовые модели. Однопостовые предназначены для обеспечения сварочным током одного сварочного места и создают горение только одной электрической дуги. Многопостовые сварочные аппараты имеют возможность токового снабжения сразу нескольких сварочных рабочих мест и поддержания одновременно нескольких электрических дуг.

По количеству фаз трансформатора выделяют однофазные и трехфазные. Предпочтение трехфазным аппаратам отдается, если планируется работать в промышленной электрической сети с напряжение 380 вольт. Однофазный подойдет для удовлетворения сварочных нужд в бытовых условиях.

Внутреннее устройство

По виду внутреннего устройства можно выделить три основные группы:

• с нормальным магнитным рассеянием;
• с высоким магнитным рассеянием;
• тиристорные трансформаторы с фазовым регулированием (применяются при полуавтоматической и автоматической сварке).

Трансформатор имеет металлический сердечник и две обмотки, из медной или алюминиевой проволоки. Одна обмотка соединяется с сетью (первичная), другая с электродом (вторичная). Первичная обмотка состоит из двух катушек, закрепленных неподвижно, и располагается в нижней части сердечника.

Вторичная обмотка также состоит из двух катушек, но имеет возможность передвигаться вдоль сердечника и менять расстояние относительно сетевой обмотки.

Сетевой ток, попадая на первичную обмотку, преобразуется в ней в электромагнитную энергию и передается по сердечнику на вторичную обмотку. Число проволочных витков на катушках последней меньше, чем таковое на катушках первичной обмотки. За счет этой разницы в количестве витков происходит снижение напряжения сетевого тока и преобразование его в сварочный ток.
Варьирование зазора между обмотками позволяет регулировать силу сварочного тока. Чем они ближе друг к другу, тем величина сварочного тока больше и наоборот, чем больше расстояние между ними, тем он слабее. Регуляция этого процесса производится сварщиком вручную с помощью выведенного на переднюю панель аппарата переключателя. Такое устройство характерно для трансформаторов с увеличенным магнитным рассеянием.

В случае нормального магнитного рассеяния сердечник имеет две части (подвижную и неподвижную) и сила тока зависит от величины воздушного зазора между ними. Обмотки разнесены на противоположные концы отдельных частей сердечника, закреплены неподвижно и состоят из двух катушек каждая. Уменьшение воздушного зазора между подвижной и неподвижной частями сердечника, ведет к увеличению силы тока. Это достигается за счет увеличения магнитного сопротивления сердечника и уменьшения индуктивного сопротивления катушки.

Достоинства

В качестве неоспоримых преимуществ можно выделить доступную цену и простоту устройства, что выгодно сказывается при ремонте. Также незатейливость технических составляющих этих аппаратов обуславливает их высокий срок амортизации и устойчивость при эксплуатации в тяжелых рабочих условиях. Коэффициент полезного действия таких устройств составляет 70 - 80 % и они обладают средним объемом расхода энергии по сравнению с другими видами моделей для ручной дуговой сварки.

Недостатки

Применение таких источников сварочного тока имеет свои недостатки: нестабильность дуги, затруднение ее инициации и поддержания. Стабильность ее в высокой мере зависит от навыков сварщика.

Из-за интенсивного разбрызгивания сварной шов и прилегающая к нему поверхность нуждаются в шлифовке и очистке от шлака. Нестабильная дуга приводит к неполному провару металла и образованию сварного шва не лучшего качества. Довольно частое залипание электродов заставляет прерывать процесс сварки, что негативно сказывается на производительности.

Также существует высокая зависимость таких трансформаторов от перепадов напряжения сети. Для переменного тока необходим подбор специальных электродов и сварка некоторых металлов недоступна в силу их определенных свойств.