Расчет сварочного трансформатора методика вычисления для сварочного полуавтомата Видео. Соединение металлических деталей электрической дугой известно уже более 1. На чем базируется расчет сварочного трансформатора Прежде, чем разбираться в формулах, давайте рассмотрим принцип действия простейшего аппарата для дуговой сварки. Программа Расчета Сварочного Трансформатора' title='Программа Расчета Сварочного Трансформатора' />Основой такого агрегата является понижающий трансформатор, позволяющий изменить входящее напряжение, соответствующее в быту 2. В, на более низкое, до 6. В для так называемого холостого хода или, иначе, состояния покоя. То, какие виды электродов можно будет использовать с устройством, зависит от силы тока, которая должна быть в пределах 1. А для наиболее популярного трехмиллиметрового диаметра расходного материала. И вот здесь как раз требуются расчеты, поскольку, если стержень электрода плавится при определенной силе тока, значит, она будет в той же степени нагревать и сердечник трансформатора, а также проволоку обмотки. Следовательно, для того, чтобы узнать оптимальную мощность трансформатора, нам нужно сначала вычислить рабочее напряжение, ориентируясь на рабочую силу тока. Для этого существует формула U2 2. I2, где U2 напряжение на вторичной обмотке, а I2 выдаваемый аппаратом максимальный сварочный ток. Теперь вернемся к сердечнику, который не зря так называется, поскольку является сердцем трансформатора, как самого простого, так и полуавтомата. Он составляется из металлических пластин, которые способны выдержать определенную нагрузку по мощности тока. Это допустимое значение зависит от размеров сердечника и называется габаритной мощностью, которую можно найти, зная значение напряжения холостого хода. Последнее высчитывается по формуле Uхх U2. S, где S площадь сечения провода вторичной обмотки. Зависимость этой площади от диаметра проводника определяем по формуле S. Онлайн калькулятор расчета сварочного трансформатора, в котором можно определить мощность, силу тока одного витка, количество. Далее работаем по формуле Pгаб Uхх. I2cos. Остается найти допустимую мощность, которую выдержит аппарат при длительной работе. При этом учитываем, что коэффициент продолжительности работы обозначим его ПР составляет около 2. Программа Расчета Сварочного Трансформатора' title='Программа Расчета Сварочного Трансформатора' />Поэтому считаем следующим образом Pдл U2. I2ПР1. 000. 5. Pдл U2. I22. 01. Pдл U2. I2. В целом продолжительность работы и сила сварочного тока практически не связаны. В большей степени на время дугового режима влияет сечение проволоки обмотки и качество изоляции, а также то, насколько плотно и, главное, ровно, уложены витки. Следовательно, теперь мы можем узнать электродвижущую силу одного витка в вольтах, используя формулу E Pдл. Далее, получив результат эмпирической зависимости по последней формуле, высчитываем оптимальное количество витков для обмотки, как первичной, так и вторичной. Для той и другой используем две формулы, соответственно N1 U1E, где U1 входящее напряжение сети, а N2 U2E. Сила сварочного тока регулируется увеличением или уменьшением расстояния между первичной и вторичной обмотками чем оно больше, тем ниже мощность на выходе. Тем, кто делает приведенный расчет с целью самостоятельной сборки трансформатора, а не для приобретения готового сварочного полуавтомата, понадобится еще и вычисление габаритов сердечника. Площадь сечения металла определяется по формуле S U2. N2. Bm, где f промышленная частота тока принимаем за 5. Гц, Bm индукция магнитного поля принимаем за 1. Тл. Теперь можно узнать ширину стальной пластины в пакете трансформатора a 1. S p. 1kc0. 5, где за p. Исходя из значения ширины пластины, выясняем толщину пакета пластин плеча, для чего используем формулу b ap. К слову, если уж мы взялись измерять габариты, вспомним про коэффициент заполнения стали, который обозначает промежутки между пластинами. С учетом этого показателя площадь сечения сердечника будет несколько иной, поэтому назовем ее измеряемой величиной и определим заново. Формула для этого потребуется следующая Sиз Skc. В большинстве случаев эти расчеты не нужны при наличии онлайн калькулятора. Как сделать расчет самодельного тороидального сварочного трансформатора По сути, тор это объемное геометрическое тело, хотя в математике бытует понятие. То есть это даже не фигура, а замкнутая поверхность, имеющая одну общую для любой размещенной на ней точки сторону. Но, если не вдаваться в дебри терминологии, тор это бублик, или окружность, вращающаяся вокруг некой не пересекающей ее оси, с которой располагается в одной плоскости. Именно в форме такого бублика может быть выполнен трансформатор тороид. Основная его характеристика высокий КПД при небольших, в сравнении с другими типами сердечников, размерах. Что и является основополагающим критерием для предпочтения данной формы самодельных трансформаторов. Основное отличие тороидального трансформатора от прочих прокладка только межобмоточной изоляции наряду с внешней. Межслоевая не делается по той простой причине, что витки провода, проходя сквозь отверстие тора, создают дополнительную толщину внутреннего диаметра, что исключает использование лишних слоев изоляции. Именно это значительно усложняет сборку тороида, и потому он редко устанавливается в корпусе полуавтомата, где чаще можно увидеть стержневые сердечники. В качестве прокладки можно взять лавсан или ленту ФУМ фторопластовую. Для определения габаритной мощности сердечника, выполненного в виде тора, нам достаточно узнать две площади окна и сечения. Программа Расчета Сварочного Трансформатора' title='Программа Расчета Сварочного Трансформатора' />Первую вычисляем по формуле Sокна 3. Вторая формула выглядит следующим образом Sсеч hD d2, здесь D внешний диаметр. Далее остается только рассчитать габаритную мощность трансформатора, для чего используем простейший способ умножения двух получившихся ранее результатов. Инструкция + По Эксплуатации Кондиционера Sanyo на этой странице. Иными словами, Pгаб. Дальнейшие вычисления ориентируем согласно таблице Pгаб. Для этого используются две формулы, для первичной и вторичной обмотки соответственно N1. Программа для упрощенного расчета трансформаторов в. Инструкция о том, как осуществить расчет сварочного трансформатора по параметрам имеющегося в распоряжении сердечника. Описание программа Расчет сварочных трансформаторов для облегчения расчета при создании самодельных сварочных. В качестве примера расчетов возьмем следующие параметры для сварочного трансформатора напряжение сети U1220 В, напряжение вторичной. GIF' alt='Программа Расчета Сварочного Трансформатора Онлайн' title='Программа Расчета Сварочного Трансформатора Онлайн' />Далее следует учесть некоторое падение напряжения, возникающее из за небольшого сопротивления в обмотках, которое, впрочем, в тороиде довольно незначительное. Для этого увеличиваем количество витков вторичной обмотки на 3 в других типах сердечников понадобилось бы больше N2. Для того чтобы узнать диаметр проволоки, используем формулу для первой обмотки d. I1. При этом результаты округляем в большую сторону и выбираем ближайшие доступные провода. Расчет сварочного трансформатора для любого сердечника. Всевозможных схем сварочных агрегатов от простейших и до инверторов существует превеликое множество. Для создания самодельного сварочного аппарата лучше выбрать простую и высоконадежную схему, которая не содержит сложной и дорогой электроники. Но в любом случае, кроме схемы, потребуется предварительный расчет сварочного трансформатора. Только после этого можно приступать к его практическому изготовлению. Схема сварочного трансформатора. Специфика расчета таких трансформаторов заключается в том, что параметры их компонентов в большинстве случаев подбираются в соответствии с уже имеющимися деталями чаще всего с данными магнитопровода. Поэтому стандартные методы расчета, которые разработаны для промышленного трансформатора, для самодельного сварочника не всегда применимы. Особенно ярко это проявляется при выходе того или иного параметра за стандартные границы. Основные характеристики и структура сварочного трансформатора. Выбор максимального значения сварочного тока. Таблица 1. Характеристики сварочных трансформаторов. Прежде всего, следует определиться, на какое максимальное значение сварочного тока будет рассчитываться трансформатор. Взаимосвязь между толщиной свариваемых металлов, диаметром электродов и сварочным током показана в таблице 1. Учитывая, что используя однофазный трансформатор, получить ток более 2. А практически нереально, домашнему мастеру приходится ограничиваться электродами диаметром не более 4 мм. Чаще всего 3 мм. Следует установить наиболее подходящий верхний предел сварочного тока и наматывать обмотки под соответствующую ему мощность. При этом следует ясно понимать, что с ее ростом возрастают вес сердечника, сечение и стоимость провода. Кроме того, более мощный трансформатор сильнее греется и быстрее изнашивается. Да и не каждая сеть выдержит такую нагрузку. Золотая середина аппарат с выходным током 1. А. Прочие рабочие характеристики. Трхфазный стержневой трансформатор. Максимальная величина выходного тока главная характеристика любого сварочника, но наряду с нею следует определиться и с другими важными параметрами Диапазон регулирования величины выходного тока. В самодельных аппаратах обычно создается ряд ступеней от 5. А до верхнего предела. Напряжение холостого хода. Чем оно выше, тем легче зажечь дугу. Из соображений безопасности не должно превышать 8. В. Номинальное выходное напряжение, которое необходимо для устойчивого горения дуги. Для сварки тонких металлов это напряжение должно быть более низким и наоборот. Мощность потребляемая и выходная. Чем меньше их разность, тем выше КПД изготовленного трансформатора, тем он лучше. Номинальный рабочий режим характеризует продолжительность непрерывной работы. Для сварочного трансформатора собственного изготовления он не превышает 2. Номинальный режим 2. Устройство сердечника трансформатора. В зависимости от формы магнитопровода различают следующие разновидности трансформаторов стержневые броневые тороидальные. Основные понятия и классификация трансформаторов. На стержневом трансформаторе обмотки окружают стержни сердечника. На броневом, напротив, магнитопровод частично обхватывает обмотки. В тороидальном обмотки распределяются по магнитопроводу равномерно. Броневые и стержневые сердечники изготовляются из отдельных тонких, изолированных друг от друга пластин. Материал трансформаторная сталь. Тороидальные наматываются в виде рулона из ленты, изготовленной из той же трансформаторной стали. Важнейшей характеристикой любого сердечника является площадь его поперечного сечения. Именно от нее в очень большой степени зависит мощность трансформатора. У стержневого магнитопровода под площадью его поперечного сечения понимают площадь любого из стержней, а у тороидального тора. У броневого это площадь сечения его среднего стержня. КПД трансформаторов стержневого типа выше, чем броневых. Кроме того, у них лучше условия охлаждения обмоток и, следовательно, допустимые плотности тока в обмотках. Поэтому сварочные трансформаторы, как правило, бывают стержневыми. Но все чаще для его изготовления стараются применить тороидальный сердечник. Дело в том, что масса и габариты такого сварочника почти в полтора раза меньше, чем стержневого при прочих равных параметрах. Но здесь возникают трудности с его намоткой. Расчет сварочного трансформатора. Схема намотки сварочного трансформатора. Поскольку при самостоятельном изготовлении сварочника приходится довольствоваться имеющимися в распоряжении магнитопроводами, производить строгий расчет не имеет смысла. Чаще всего достоверно неизвестны магнитные свойства и другие характеристики трансформаторной стали. Одной магнитной проницаемости, которую нетрудно определить экспериментально, для точного расчета недостаточно. Поэтому рациональнее ограничиться приблизительным расчетом. Сначала производится оценка потребной электрической мощности. Основное мерило здесь максимальная величина сварочного тока, которая, в свою очередь, определяется наибольшим диаметром электрода см. Электрическая мощность сварочника Р Uд Iм,где Uд напряжение горения дуги обычно берется значение 2. В, Iм максимальный сварочный ток. Например, для трансформатора, рассчитанного на ток до 1. А, электрическая мощность должна составлять Р 2. В 1. 50 А 3. 75. Вт. Габаритная мощность трансформатора, зависящая от параметров магнитопровода, должна быть обязательно больше электрической. Именно габаритную мощность способен потянуть сердечник. При расчетах в качестве исходной чаще всего используется следующая формула, связывающая габаритную мощность с размерами сердечника SоSс 1. Рг 2,2. 2 Вс j f kоkc см. Схема трансформатора с первичной и вторичной обмоткой. Sо площадь окна сердечника, Sс площадь его поперечного сечения, Рг габаритная мощность, Вс магнитная индукция поля в сердечнике, j плотность тока в проводах обмоток, f частота переменного тока, kо коэффициент заполнения окна, kc коэффициент заполнения сердечника. Sо и Sс находят прямыми измерениями габаритов сердечника. Например, для стержневого магнитопровода см. Sо h l, Sс а b. С достаточной для практического расчета точностью можно считать, что Вс 1,4. Тл kо 0,3. 3 для провода круглого и 0,4 прямоугольного сечения kc 0,9. Гц для самодельного трансформатора с номинальным рабочим режимом 2. Амм. 2,в алюминиевых 5 Амм. Амм. 2. Если подставить в формулу все эти значения, получается формула, связывающая между собой Sо, Sс и Рг Рг k SоSс,где k коэффициент, значение которого зависит от формы сердечника и материала обмоток. Выглядит она следующим образом если обе обмотки медные для тороидального трансформатора k 2,7. Пользуясь последней формулой, можно легко оценить потянет ли имеющийся сердечник заданные параметры. Если да, остается рассчитать число витков в каждой из обмоток. Для первичной адаптированная формула выглядит следующим образом N1 4. U1 Sс,где U1 напряжение на ней В. Тороидальный трансформатор. Для вторичной катушки с учетом КПД трансформатора формула приобретет следующий вид N2 4. U2 Sс,где U2 напряжение вторичной обмотки В. Число витков во вторичной обмотке можно найти и экспериментально намотать поверх первичной обмотки несколько лучше 1. Площадь поперечного сечения провода в обмотках можно рассчитать по формуле S I j,где I значение силы тока в обмотке, j допустимая плотность тока в ней. Пример расчета сварочного трансформатора.