Электрогазосварка. Электросварка. Газосварка

§ 22. Источники питания переменного тока

Основными источниками питания для сварки на переменном токе являются сварочные трансформаторы.

Сварочные трансформаторы подразделяют на две основные группы. К первой группе относят трансформаторы, с нормальным магнитным рассеянием и дополнительной реактивной катушкой — дросселем. Дроссель может иметь с трансформатором как общий (трансформаторы со встроенным дросселем), так и отдельный (трансформаторы с отдельным дросселем) магнитопровод. Ко второй группе относят трансформаторы с повышенным магнитным рассеянием. По способу регулирования индуктивного сопротивления трансформаторы второй группы можно разделить на три основных типа: трансформаторы с магнитными шунтами, трансформаторы с подвижными катушками и трансформаторы с витковым (ступенчатым) регулированием.

Трансформаторы первой группы (типа СТЭ и СТН) не приведены, так как они считаются устаревшими и серийно в СССР заводами электромашиностроения не выпускаются.

Трансформаторы с повышенным магнитным рассеянием. К трансформаторам с магнитными шунтами относят трансформаторы типа СТАН, ОСТА и СТШ.

Трансформаторы СТАН и ОСТА промышленность не выпускает.

Трансформаторы типа СТШ, разработанные институтом электросварки им. Е. О.Патона, выполнены с развитым (повышенным) магнитным рассеянием, регулируемым подвижными шунтами с помощью ходового винта. Трансформаторы этого типа изготовляет серийно Каховский завод электросварочного оборудования.

Конструкция трансформатора СТШ-500 показана на рис. 35. Магнитопровод 1 стержневого типа собран из листовой стали Э42 толщиной 0,5 мм. Катушки вторичной обмотки4 выполнены из голой алюминиевой шины, намотанной на ребро. Катушки первичной обмотки2 изготовлены из алюминиевого провода. Катушки первичной и вторичной обмоток, расположенные на разных стержнях, соединены между собой параллельно. Выводы обмоток и соединительные шины армированы медными накладками. Между витками катушек проложены асбестовые прокладки.

Силу сварочного тока регулируют изменением положения магнитного шунта 3 в окне магнитной системы.

Указатель величины силы сварочного тока соединен с одним из шунтов.

Внешняя характеристика трансформатора падающая.

Трансформатор СТШ-500
В трансформаторе СТШ-500-80 напряжение холостого хода повышено до 80 В. Для расширения пределов регулирования силы тока внутри кожуха трансформатора установлен переключатель, с помощью которого катушки первичной и вторичной обмоток можно соединить последовательно или параллельно.

При параллельном соединении обмоток напряжение горения дуги 25 В, при последовательном — 50 В.

Трансформатор имеет устройство, обеспечивающее отключение первичной обмотки от сети через 0,5—1 с после прекращения процесса сварки.

Сварочные трансформаторы с подвижными катушками типа ТС, ТСК и ТД предназначены для питания электрической дуги при ручной дуговой сварке, резке и наплавке металлов однофазным переменным током частотой 50 Гц.

Трансформаторы этого типа являются однопостовым и каждый из них может быть использован для питания одного сварочного поста. Магнитное рассеяние у них регулируют изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками.

Вторичное напряжение трансформаторов несколько зависит от расстояния между катушками: напряжение холостого хода при сдвинутых катушках больше, при раздвинутых — меньше.

У трансформаторов ТД-504и ТД-303 уменьшены вес и габариты, повышены технологичность конструкции, удобство обслуживания и надежность работы.

Уменьшение веса и габаритов достигнуто благодаря применению двухдиапазонного плавного регулирования силы тока:

а) В диапазоне большой силы тока обе катушки первичной и вторичной обмоток включаются попарно параллельно;

б) в диапазоне малой силы тока катушки первичной и вторичной обмоток одного стержня магнитопровода отключаются с одновременным блокированием хода подвижных катушек. Включение и отключение катушек одного стержня производят переключателем, смонтированным

внутри трансформатора. Схема соединения (параллельное соединение) катушек первичной и вторичной обмоток трансформатора приведена на рис. 37.

Катушки вторичной обмотки выполнены из голой алюминиевой шины, намотанной на ребро, витки изолированы стекловатой. Катушки первичной обмотки намотаны алюминиевым проводом марки АПСД со стеклянной изоляцией. Обмотки пропитаны теплостойким и влагостойким лаком.

Сварочный трансформатор, предназначенный для строительных работ, должен быть заключен в жесткий кожух, обладать возможностью дистанционного регулирования сварочного тока, иметь небольшой вес и габариты.

Во ВНИИЭСО на базе трансформатора типа ТД-303 разработаны сварочный трансформатор типа ТД-301 с приставкой дистанционного регулирования силы сварочного тока, которая размещается на крышке кожуха трансформатора. Дистанционное регулирование силы тока осуществляется по сварочному кабелю, без применения дополнительных проводов, что обеспечивает большое удобство в работе сварщика. Подключение кабеля и сетевых проводов осуществляют без применения гаечного ключа.

Обмотки трансформатора выполнены из алюминиевого провода и имеют влагостойкую изоляцию. Сердечник трансформатора выполнен из холоднокатаной стали марки Э320.

Трансформатор ТД-301 может поставляться также и без приставки.

Для сварки в монтажных условиях нашей промышленностью выпускается трансформатор типа ТСП-1 с витковым (ступенчатым) регулированием силы тока.

Трансформатор рассчитан на относительно кратковременную работу от ПР = 20% при максимальной силе тока 180 А до ПР = 50% при минимальной силе тока 105 А.

Электрическая схема сварочного трансформатора типа ТД-303; П - переключатель диапазонов силы тока

У трансформатора ТСП-1 на одном стержне сердечника находится, как показано на схеме (рис. 38), вся первичная обмотка и небольшая часть вторичной обмотки. На втором стержне размещена основная часть вторичной обмотки. Изменение силы сварочного тока осуществляют

за счет ступенчатого регулирования магнитной связи обмоток при помощи пластинчатого переключателя и присоединения одного из сварочных кабелей к клеммам 2 или 3.
Электрическая схема облегченного переносного трансформатора ТСП-1

Для уменьшения веса трансформатор выполнен из высококачественных материалов — магнитопровод из холоднокатаной стали, а обмотки из алюминиевых проводов с теплостойкой стеклянной изоляцией. Катушки пропитаны лаком повышенной теплостойкости.

Для тех же целей, что и трансформатор ТСП-1 во ВНИИЭСО разработан трансформатор типа ТСП-2 на силу тока 300 А. Подобно трансформаторам ТС, ТСК и ТД трансформатор ТСП-2 имеет подвижные катушки. Сила сварочного тока регулируется изменением индуктивного сопротивления рассеяния обмоток двумя способами: переключением вторичной обмотки — ступенчатое регулирование и изменением расстояния между обмотками на каждой ступени — плавное регулирование.

Ступени регулирования сварочного тока: ступень большей силы тока (140—300 А) — замкнуты контакты1,2 (рис. 39) и катушки вторичной обмотки включены параллельно, ступень малой силы (90—140 А) — контакты 1,2 разомкнуты и одна катушка вторичной обмотки отключена.

Переключение катушек вторичной обмотки трансформатора осуществляют перемычкой на клеммной доске.
Электрическая схема трансформатора ТСП-2

Обмотки трансформатора выполнены из алюминиевого провода со стеклянной изоляцией и пропитаны теплостойким и влагостойким лаком. Сердечник выполнен, из холоднокатаной стали марки Э320.

На максимальной силе тока 300 Л трансформатор можно использовать для кратковременной работы только при ПР = 20%.

На силе тока менее 300 А длительность работы (ПР) можно увеличить.

Основные технические данные сварочных трансформаторов с повышенным рассеянием приведены в табл. 12.

вверх страницы