Конденсатор вольтодобавки что это
Особенности и принцип работы вольтодобавочных трансформаторов
Вольтодобавочный электрический трансформатор в настоящее время применяется, но термин сохранился только за серией специальных тс для регулировки напряжения. По своей сути это электрический трансформатор с переменным коэффициентом трансформации. Он включается вторичной обмоткой последовательно в цепь вторички другого обнародования и выступает согласующим звеном. Основное предназначение — стабилизация напряжения на нагрузке или регуляция показателя.
Особенности и конструкция
Вольтодобавочные трансформаторы предназначаются для обеспечения качества электроэнергии в соответствии с принятыми требованиями для определенной установки. Основное назначение — стабилизация и уравновешивание уровня напряжения. Также модели могут выступить в роли компенсатора асимметричной нагрузки.
Основные технические характеристики и другие особенности указываются к конкретной модели трансформатора в техническом паспорте устройства. Также содержится информация об установочных и габаритных размерах оборудования.
Простейший вольтодобавочный трансформатор состоит из активной и конструктивной части. Последняя включает в себя бак с крышкой, отсек электронного блока управления. Бак обычно изготовляется прямоугольной формы, но могут быть исключения. Его собираются из гофрированного стального листа с высокими показателями жесткости и коррозийной устойчивости. В баке дополнительно установлены клеммы заземления, покрывает его крышка, выполненная в виде ящика и служащая одновременно и отсеком для блока управления.
Через крышки передаются вводы первичной и вторичной обмотки. Рама прикрепляется к крышке трансформатора. В большинстве случаев выводы и вводы съемные, поэтому их легко заменять в случае естественного износа или поломки. Конструктивная часть вольтодобавочного оборудования выполняется из металла с антикоррозийным покрытием, чтоб не допустить появления ответных реакций. Если речь идет о масляном тс, то емкость наполняться маслом с определенным пробивным показателем.
Принцип работы
Алгоритм работы вольтодобавочного трансформатора основывается на изменении мощности. Установки на частоту 50 Герц делают под напряжением от 127 до 660 Вольт. Они подсоединяются к источнику сети, без дополнительных элементов. Если мощностный коэффициент не достигает 0,8, то компенсируют реактивную мощности при помощи конденсаторов. При этом изменение режима можно включать в сети использование различных регуляторов и смену числа витков индуктора. Если напряжение последнего меньше определенного установленного, то применяются тс понижающего типа.
Если в сети наблюдаются колебания напряжения, то необходима корректировка режима и стабилизация показателей. Обязательно действие ведется не на цепи возбуждения, а на силовые. Вольтодобавка при падении напряжения позволяет не переключаться в режим холостого хода.
Вольтодобавочный тс подключается вторичной обмоткой к вторичной цепи. Тип подключения — последовательный. В основном он призван повышать показатели напряжения по отношению в тем, которые получаются благодаря работе другого источника питания трансформатора.
Оборудование оснащено возможностью регулирования показателей. Полезные модели — небольшой мощности, которые могут регулировать напряжение медленно и без скачков. Достигается это за счет получения магнитной коммутации. Работают с вольтодобавочными приборами при помощи контроллеров напряжения, контактов и других приспособлений.
Применение
Вольтодобавочное оборудование относится к классу электрического тс с переменными показателями трансформации. Он подключается своей вторичной обмоткой в цепь вторичной основного прибора, который служит источником подачи электроэнергии потребителям. Обязательно подключение ведется последовательным образом.
Основное предназначение устройства — это регулировка напряжений, если речь идет об одной конкретной линии или о целых группах линий. В тоже время нужно понимать, что рационально и пользование приборов только в сетях, в которых используется главный трансформатор без возможности регулировки под нагрузкой.
По сути, применение трансформатора такого типа выравнивает напряжение в сети за счет своего действия — это основной положительный момент. Дополнительно при помощи прибора можно устранить некоторую асимметричность, которая возникает на участке цепи, или же уменьшить действие от обгорания нулевого проводника и некоторые другие аспекты. Особенности применения различаются, если речь идет о распределительных сетях или компенсирующих устройствах.
В распределительных сетях
По последним данным, в стране устройства распределения уже отслужили как минимум два срока, при этом более половины из них работают на износ и требуют ремонта или полной смены на новые. Дело в том, что потребляемая мощность увеличивается с каждым днем и старые устройства не могут справиться с этим. Процесс не контролируется службами, и сказать однозначно, какая из распределительных сетей испытывает наибольшие проблемы нельзя. Но по отзывам электриков наибольшее негативное давление наблюдается на линии электропередач сетей с показателями 0,4кВ.
Логично решить данную проблему путем постройки разветвления сети с минимальными длинами фидеров. Но реконструкция невозможна в виду дорогой стоимости работ специалистов и используемых ресурсов. В результате отсутствия плановых ремонтных работы возникают значительные потери мощностных характеристик, падение напряжения и другие неурядицы. Разрешить проблему помогает установка в конце линии электропередачи вольтодобавочного трансформатора с требуемыми показателями.
Применение оборудование в дополнении к стандартному трансформатору на линии позволит улучшить качество обслуживания потребителей. Особенно если речь идет о некрупных населенных пунктах, где ЛЭП располагаются в отдаленных районах. Эксплуатация оправдана ввиду таких признаков:
Преимущества
Использование вольтодобавочного трансформатора в распределительных сетях дает массу преимуществ. В том числе и:
Магнитный принцип, по которому работает вольтодобавочное оборудование, дает возможность устранить полупроводники силового типа и сменить движущиеся части техники на монолитные. Тем самым надежность прибора повышается и наблюдается значительно меньшее число поломок.
Но, как утверждают электрики, это только малый список продуктивности вольтодобавочного тс. Есть и другие не очевидные преимущества, которыми оснащен прибор:
Не очевидным плюсом использования данной категории оборудования является то, что его можно использовать не один раз. Владельцы организации могут использовать прибор в случае необходимости и при проведении и модернизации ЛЭП снимать его и использовать на другой. План реконструкции соблюдается, при этом стоит отметить, что монтаж трансформатора такого типа осуществляется за несколько часов (до 4-5).
Компенсирующие устройства
Применение данного вида трансформаторов в качестве компенсирующих устройств экономически оправдано. Дело в том, что устройства позволяют получить непрерывную и устойчивую характеристику, не допуская при этом большого расхода энергии.
Вольтодобавочное оборудование, если компенсация продольного вида, позволяет сменить напряжение. Не обязательно речь идет об увеличении показателя. Фаза напряжение меняет характеристики, если у трансформатора установлена поперечная компенсация.
Эта особенность позволяет использовать приборы не только для распределительных сетей, хотя нужно признать, что эта область наиболее востребована. Их применяют в системах в замкнутыми контурами, благодаря чему происходит перераспределение реактивной энергии и активной между системными элементами.
Общие технические требования
Выбор технических характеристик связан с некоторым трудностями и необходимостью сложных расчетов. Потребуется вычислять затраты с эффектом энергетических потерь в сетевом кабеле с учетом минимизации проводимых затрат.
Напряжение 6-35 кВ
Категория размещения — 1,2, 3 и 4. Климатические исполнение У, УХЛ и ХЛ. Основные технические требования:
Обеспечивается конструкция вводом с демонтажем и плановым ремонтом, есть встроенный трансформатор тока, М система охлаждения, система защита масла от соприкосновения с окружающим воздухом, устройства регуляции напряжения, устройство контроля масляного положения и защиты от примесей, перекачки и подъема.
6-20 кВ
Категория размещения — 1,2, 3 и 4. Климатические исполнения У, УХЛ и ХЛ. Основные технические требования:
Устанавливаются требования к отдельным составным частям механизма. Установка блока управления индивидуальна.
0,4 кВ
Категория размещения — 1,2, 3 и 4, климатическое исполнение стандартное.
Снабжается встроенными тс тока, все ответвления вводятся в коробку. Устанавливается система защиты масла от соприкосновения с воздухом.
Проект установки
Имеется типовой проект установки, позволяющий размещать тс оптимально. Учитывают класс природной опасности, высоту над уровнем моря.
Обязательно в проект вписываются данные о климатических условиях. Может потребоваться оснащение в специальном кожухе.
Патент
Установка трансформатора требует согласования с государственными органами. Продают устройства отечественные и зарубежные фирмы. Первые, как правило, более заточены под климатические особенности российской местности.
Срочно! Разыскивается импульс вольтодобавки
Срочно! Разыскивается «импульс вольтодобавки»
Нужно решить проблему импульса.
В одной из тем о кадровой развертке я утверждал что понятия «импульс вольтодобавки» по крайней мере в кадровой развертке не существует.
Мною получен ответ от пары профессионалов:
Я принимаю соболезнования, вместе с конкретной информацией в том числе из литературы.
Так существует ли «импульс вольтодобавки»?
Rottor, если применительно к кадровой, то нет такого термина.
Если такой термин был-бы, он уже давно был-бы массово зафиксирован в инете.
Еденичное проскакивание термина, в учёт естественно не берём.
Информация Неисправность Прошивки Схемы Справочники Маркировка Корпуса Сокращения и аббревиатуры Частые вопросы Полезные ссылки
Справочная информация
Этот блок для тех, кто впервые попал на страницы нашего сайта. В форуме рассмотрены различные вопросы возникающие при ремонте бытовой и промышленной аппаратуры. Всю предоставленную информацию можно разбить на несколько пунктов:
Неисправности
О прошивках
Большинство современной аппаратуры представляет из себя подобие программно-аппаратного комплекса. То есть, основной процессор управляет другими устройствами по программе, которая может находиться как в самом чипе процессора, так и в отдельных микросхемах памяти.
На сайте существуют разделы с прошивками (дампами памяти) для микросхем, либо для обновления ПО через интерфейсы типа USB.
Схемы аппаратуры
Начинающие ремонтники часто ищут принципиальные схемы, схемы соединений, пользовательские и сервисные инструкции. Это могут быть как отдельные платы (блоки питания, основные платы, панели), так и полные Service Manual-ы. На сайте они размещены в специально отведенных разделах и доступны к скачиванию гостям, либо после создания аккаунта:
Справочники
На сайте Вы можете скачать справочную литературу по электронным компонентам (справочники, таблицу аналогов, SMD-кодировку элементов, и тд.).
Современная элементная база стремится к миниатюрным размерам. Места на корпусе для нанесения маркировки не хватает. Поэтому, производители их маркируют СМД-кодами.
При создании запросов в определении точного названия (партномера) компонента, необходимо указывать не только его маркировку, но и тип корпуса. Наиболее распостранены:
Краткие сокращения
При подаче информации, на форуме принято использование сокращений и аббревиатур, например:
Частые вопросы
После регистрации аккаунта на сайте Вы сможете опубликовать свой вопрос или отвечать в существующих темах. Участие абсолютно бесплатное.
Ответ в тему Срочно! Разыскивается импульс вольтодобавки как и все другие советы публикуются всем сообществом. Большинство участников это профессиональные мастера по ремонту и специалисты в области электроники.
Возможность поиска по всему сайту и файловому архиву появится после регистрации. В верхнем правом углу будет отображаться форма поиска по сайту.
Полезные ссылки
Здесь просто полезные ссылки для мастеров. Ссылки периодически обновляемые, в зависимости от востребованности тем.
«Вольтодобавка» в сварочном аппарате
Самодельные малогабаритные сварочные аппараты с переменным сварочным током и питанием от бытовой электросети просты в изготовлении и недороги, однако работать с ними трудно — устойчивость дуги недостаточна. Улучшить работу аппарата можно, если перевести его на постоянный сварочный ток [1].
Как показывает практика, при постоянном сварочном токе для горения дуги вполне достаточно напряжения 30. 40 В. Но зажечь ее по-прежнему не просто. Для маломощного сварочного аппарата — это самый тяжелый режим, так как происходит замыкание вторичной обмотки на короткое время до момента отведения электрода от детали.
Облегчить процесс зажигания дуги можно повышением напряжения холостого хода сварочного аппарата. Однако повышение этого напряжения ограничено требованиями электробезопасности — оно не должно превышать 80 В согласно ГОСТ95-77Е [2]. К тому же, как уже было сказано, оптимум по условиям горения дуги находится, наоборот, в зоне меньших значений напряжения.
Поэтому я поставил себе задачу разработать сварочный аппарат, у которого напряжение холостого хода повышено «вольтдобавкой», а после зажигания дуги уменьшается до оптимальных 30. 40 В. Схема такого аппарата показана на рис. 1.
Сварочный трансформатор Т1 с диодным выпрямителем VD1—VD4 дополнен еще одной обмоткой III, выпрямителем VD5—VD8, дросселем L1 и переключательным диодом VD9. Обмотка III намотана на отдельном каркасе и рас-
положена рядом с катушкой, содержащей сетевую и основную обмотки I и II соответственно.
Основная вторичная обмотка II рассчитана на напряжение 30. 40 В и ток 100. 120 А. Она обеспечивает рабочий сварочный ток в дуге. Дополнительная вторичная обмотка III рассчитана на напряжение 12. 14 В при токе 10 А. Она формирует напряжение «вольтдобавки».
До момента касания электродом свариваемых деталей напряжение на нем равно сумме значений выпрямленного напряжения обеих обмоток, поскольку переключательный диод VD9 оказывается закрытым выходным напряжением моста VD5—VD8, а оба моста — включенными последовательно. Напряжение на электроде равно 42. 54 В.
При касании электродом детали диод VD9 открывается, напряжение на нем уменьшается до 1,5 В, обеспечивая сварочный ток через зажженную дугу. Поскольку через диоды VD5—VD8 и дроссель L1 сварочный ток не протекает, для этого моста достаточно десятиам-перных диодов, а дроссель можно намотать на любом магнитопроводе сечением 10. 12 см2. Обмотку выполняют проводом ПЭВ-2 диаметром 1,6. 1,8 мм до заполнения окна. При сборке магнито-провода необходимо предусмотреть немагнитный зазор между его частями, вложив прокладку из прессшпана толщиной 0,5. 1 мм.
Вместо КД242Б можно использовать диоды Д305, Д214, КД213А, КД213В, КД2999А—КД2999В. Их надо установить на пластинчатые теплоотводы размерами 100x100x5 мм. Вместо ВК2-200 подойдут диоды Д161-250, Д161-320.
Эти диоды лучше всего смонтировать на теплоотводы заводского изготовления. Здесь могут быть полезны рекомендации, данные в [2].
Конструктивно устройство «вольтдобавки» может быть выполнено и в виде приставки к бытовому сварочному аппарату, переведенному на постоянный сварочный ток. Схема такой приставки показана на рис. 2. Магнитопровод трансформатора Т1 и его сетевая обмотка — от сетевого трансформатора ТС-270, используемого в старых ламповых телевизорах цветного изображения. Вторичную обмотку на 12 В при токе до 15 А надо намотать самостоятельно. Целесообразно предусмотреть у этой обмотки выводы на 13, 14и 15Вс тем, чтобы приставку можно было использовать и для других целей, в частности для зарядки аккумуляторных батарей.
Переключательный диод VD5 входит в состав приставки. Дроссель L1 такой же, как указано выше.
Если немного изменить схему на рис. 2, можно уменьшить число необходимых диодов, а значит, и громоздких теплоотводов для них, как показано на рис. 3. Работа этого узла аналогична описанному выше, разница лишь в том, что роль переключательных выполняют два диода VD1, VD3 выпрямительного моста аппарата. Они открываются поочередно на половину периода сетевого напряжения, когда дуга еще не зажжена, и закрыты, когда дуга горит.
В заключение следует заметить, что при изготовлении сварочного аппарата целесообразно воспользоваться информацией, изложенной в [2].
1. Клабуков А., Бабинцев С. Доработка сварочного аппарата. — Радио, 2002, № 4, с. 42.
2. Володин В. Сварочный трансформатор: расчет и изготовление. — Радио, 2002, № 11, с. 35, 36; №12, с. 38, 39.
Сварочный аппарат с вольтодобавкой и плавной регулировкой тока
Вниманию читателей предлагается описание простого в изготовлении и надёжного в работе сварочного аппарата. Он позволяет выполнять сварку как постоянным, так и переменным током, причём в обоих случаях возможна его не только ступенчатая, но и плавная регулировка. Чтобы облегчить зажигание дуги, предусмотрена вольтодобавка.
Сегодня в продаже имеется огромное число разнообразных сварочных аппаратов. Портативные сварочные аппараты (так называемые инверторы) работают только на постоянном токе. Их дешёвые модели, предназначенные для непрофессионального применения, сравнительно небольшой мощности и недостаточно надёжны. Сварочные аппараты на низкочастотных трансформаторах большой мощности выпускают в основном для промышленного использования. Они имеют, как правило, большую мощность, значительные массу и габариты и сравнительно дороги. Кроме того, они допускают возможность длительной непрерывной работы. Сварочный ток в таких аппаратах регулируется плавно или ступенчато путём изменения индуктивности дополнительного дросселя или индуктивности рассеяния самого сварочного трансформатора. Большая масса и высокая цена делают покупку такого аппарата для личного (не профессионального) применения нецелесообразной.
Бывают в продаже и дешёвые маломощные сварочные аппараты на низкочастотных трансформаторах. Но в формировании нужной нагрузочной характеристики в них принимает участие активное сопротивление обмоток. Поэтому такие сварочные аппараты сильно нагреваются при работе.
Многие делают сварочные трансформаторы самостоятельно. Для этого необходимы лишь подходящие магнитопровод и обмоточный провод. Но для выполнения высококачественной сварки самодельный аппарат должен обеспечивать возможность выбора рода тока (постоянный или переменный) и регулирования сварочного тока. Кроме того, для облегчения зажигания дуги при низком напряжении желательно иметь в аппарате вольтодобавку.
Ниже приводится описание простого и надёжного в работе сварочного аппарата с трансформатором на основе статора асинхронного трёхфазного электродвигателя и обеспечивающего выполнение перечисленных выше требований. Он имеет ряд существенных особенностей, которые значительно улучшают его характеристики и уменьшают трудоёмкость изготовления по сравнению с ранее описанными в радиолюбительской литературе и в Интернете.
Схема аппарата приведена на рис. 1. Сетевое напряжение через ступенчатый реостат, состоящий из проволочных резисторов R1-R4 и переключателя SA1, поступает на обмотку I сварочного трансформатора T2. Узел, состоящий из трансформатора тока T1, выпрямителя на диодах VD1, VD2 и измерительной головки PA1, измеряет ток, потребляемый от сети. Напряжение с обмотки II трансформатора T2 через переключатель SA2 и двухполупериодный выпрямитель на диодах vD5, VD7 и тринисто-рах VS1, VS2 подаётся в сварочную цепь.
Выпрямитель совмещён с регулятором сварочного тока. При крайнем правом по схеме положении движков переменных резисторов R5 и R6 тринисторы VS1 и VS2 открываются при незначительно отличающемся от нуля мгновенном значении напряжении на обмотке II трансформатора T2. В этом случае угол отсечки тока близок к 180 град. и сварочный ток максимален. При перемещении движков этих резисторов влево напряжение открывания тринисторов VS1 и VS2 увеличивается, а угол отсечки тока уменьшается до 90 град. В результате сварочный ток уменьшается приблизительно в два раза по сравнению с максимальным. При дальнейшем увеличении сопротивления регулирующих резисторов тринисторы выпрямителя открываться перестают, поэтому выходное напряжение и ток становятся равными нулю.
Транзистор VT1 служит усилителем управляющего тока. Его можно исключить из схемы, но тогда сопротивление резисторов R5 и R6 придётся уменьшить приблизительно в 30 раз. При этом на резисторах R5 и R6 в некоторых режимах станет рассеиваться мощность в несколько ватт. Найти переменные резисторы с достаточно большой допустимой мощностью рассеяния трудно, поэтому в регуляторе было решено применить высокоомные резисторы с транзисторным усилителем тока. Два переменных резистора, соединённых последовательно, позволили обеспечить плавную регулировку тока в большом интервале его изменения.
В некоторых сварочных аппаратах применяют тринисторные регуляторы тока, обеспечивающие плавное изменение угла отсечки в интервале от 0 до 180 град., чему соответствует изменение тока от нуля до максимума. Тринисторами в таких регуляторах управляют, как правило, с помощью коротких импульсов. Но эти регуляторы сложнее и недостаточно стабильно работают на нагрузку с малым дифференциальным сопротивлением (сварочную дугу или заряжающуюся аккумуляторную батарею). Нестабильность проявляется в том, что при неизменном положении ручки регулятора выходной ток хаотично изменяется относительно заданного среднего значения. Регуляторы, в которых тринисторами управляют постоянным током, в этих условиях работают более стабильно. Кроме того, регулятор сварочного тока должен регулировать сварочный ток, но не амплитуду выходного напряжения сварочного аппарата. А при изменении угла отсечки от 90 до 0 град. амплитуда импульсов напряжения на выходе выпрямителя уменьшается, что нежелательно, так как ухудшаются условия зажигания дуги.
Чтобы расширить пределы регулировки тока, не усложняя тринисторный регулятор, в аппарате предусмотрен мощный ступенчатый реостат на резисторах R1-R4. Такие реостаты нередко включают в цепь вторичной обмотки сварочного трансформатора. Но включение его последовательно с первичной обмоткой даёт несколько преимуществ. В частности, трансформатор в этом случае работает при меньшем напряжении, поэтому меньше нагревается. Кроме того, в этом случае проще подобрать высокоомный провод для изготовления резисторов реостата, а в качестве переключателя SA1 можно использовать типовой пакетный переключатель на ток до 30 А.
Цепь вольтодобавки представляет собой однополупериодный выпрямитель на диоде VD3, последовательно с которым в качестве ограничителя тока включена лампа накаливания EL1. В режиме холостого хода (когда сварочная дуга не горит) конденсатор C1 заряжается через диод VD3 до напряжения около 76 В при любом положении переключателя SA2. Поскольку сопротивление холодной нити накаливания лампы минимально, конденсатор C1 заряжается быстро. После зажигания дуги напряжение на конденсаторе C1 становится меньше. В этом режиме ток, протекающий через диод VD3, ограничен сопротивлением лампы EL1, которое растёт по мере разогрева нити, поэтому ток остаётся в допустимых для диода пределах и лишь незначительно увеличивает сварочный ток.
Кроме того, в устройстве, описанном в [1], выходной ток в момент зажигания дуги ограничен индуктивным сопротивлением дросселя, что дополнительно затрудняет её образование. Практика показывает, что дуга лучше всего зажигается в случае, когда на выходе сварочного выпрямителя установлен конденсатор. Немного хуже результат бывает, когда у выпрямителя нет вообще никакого сглаживающего фильтра. Но тяжелее всего дуга зажигается, если сглаживающий фильтр состоит только из дросселя или заканчивается дросселем.
Ёмкость конденсатора C1 должна быть такой, чтобы обеспечить быстрый переход искрового разряда в маломощную дугу. Практика показывает, что для этого достаточно его ёмкости в 3000 мкФ. Сгладить переменную составляющую сварочного тока такой конденсатор не может, да и необходимости в этом нет. При горении сварочной дуги напряжение на конденсаторе C1 пульсирует от нуля до амплитудного значения. Поэтому конденсатор C1 должен выдерживать пульсацию напряжения с такой амплитудой. При этом нужно иметь в виду, что допустимая амплитуда пульсаций напряжения на оксидных конденсаторах обычно не превышает 10. 20 % их номинального рабочего напряжения.
Вопрос о том, какой сглаживающий фильтр лучше использовать в выпрямителе сварочного аппарата, является дискуссионным. Многие авторы статей, опубликованных в журналах и особенно в Интернете, считают, что в фильтре выпрямителя сварочного аппарата лучше применять дроссель. Например, бытует мнение, что его наличие предотвращает прилипание электрода к свариваемой детали. Но причина прилипания заключается обычно в недостаточной мощности источника сварочного тока (или в неумении выполнять сварку). При этом маломощная дуга немного расплавляет электрод и деталь, а для того чтобы создать мощную дугу, у источника не хватает мощности. В результате при случайном касании электродом свариваемой детали расплавленный металл электрода при соприкосновении с более холодной деталью кристаллизуется и электрод приваривается к детали.
Дроссель не может и облегчить зажигание дуги, потому что в режиме холостого хода он не запасает в себе энергии. В момент касания электродом детали ток начинает нарастать от нуля, дроссель начинает запасать энергию. В это время энергия источника идёт не на создание дугового разряда, а накапливается в магнитном поле дросселя.
В описаниях сварочных аппаратов, трансформаторы которых изготовлены на базе асинхронных электродвигателей, обычно рекомендуют удалять бандажные полосы, расположенные на внешней стороне пакета статорных пластин, и выступы на внутренней стороне этих пластин. При этом готовый трансформатор крепят в корпусе сварочного аппарата подобно маломощным трансформаторам с тороидальными магнитопроводами. Но сварочный трансформатор имеет большую массу, а при работе может сильно нагреваться. Вес трансформатора при таком креплении давит на изоляцию проводов обмотки, что может привести к её повреждению и межвитковым замыканиям. Эта проблема особенно сильно проявляется при недостаточно термостойкой изоляции проводов.
Но дело в том, что размер окна магнитопровода, как правило, вполне достаточен, а экономия провода получается очень небольшой. Удаляют выступы пластин и бандаж обычно с помощью зубила и молотка. После такого удаления между пластинами образуется множество точек электрического контакта, которые могут создать в магнитопроводе пути для вихревых токов.
Конструкция магнитопровода трансформатора предлагаемого сварочного аппарата изображена на рис. 2. Бандажные полосы и выступы статорных пластин оставлены на месте. Для того чтобы витки обмоток не проваливались между выступами статорных пластин, к торцам их пакета 5 крепят две кольцевые пластины 3. Между выступами статорных пластин расположены четыре шпильки 4, изолированные от статорных пластин (используются прокладки, которые применялись в электродвигателе для изоляции обмоток). Шпильки ввинчены в стойки 2 с внутренней резьбой, закреплённые на деревянном основании 1. Поэтому нагрузка от веса трансформатора передаётся на основание 1 только через стойки 2, а не через изоляцию проводов. Это позволяет повысить максимально допустимую рабочую температуру трансформатора без риска деформации изоляции проводов и замыканий.
В верхней части магнитопровода на двух из четырёх стягивающих пакет шпильках 4 закреплены кронштейны 6 с ручкой 7 из немагнитного материала (например, алюминия). Желательно из такого же материала изготовить и кронштейны 6, и стойки 2, но большой необходимости в этом нет. Чтобы оставить больше места для размещения обмотки, можно использовать только три шпильки, расположив их (в виде сверху) в вершинах равностороннего треугольника, но тогда придётся изменить конструкцию ручки.
В качестве собственно магнитопровода применён статор асинхронного двигателя мощностью 7,5 кВт. Обмотка I состоит из 305 витков алюминиевого провода сечением 4 мм 2 в тугоплавкой пластмассовой изоляции. Обмотка II намотана двумя сложенными вместе алюминиевыми проводами АПВ-10 сечением 10 мм 2 каждый. Она содержит 77 витков. Отводы сделаны от 48, 58 и 69-го витков.
Для определения необходимого числа витков на магнитопровод была намотана пробная обмотка и измерена её индуктивность. Затем было рассчитано число витков обмотки I для получения индуктивного сопротивления 220 Ом на частоте 50 Гц. В результате ток холостого хода трансформатора получился около 1 А. Затем, исходя из необходимого коэффициента трансформации, было вычислено число витков обмотки II.
Если в качестве измерительной головки PA1 использовать стрелочный авометр на пределе измерения 0,5 А, то его стрелка будет полностью отклоняться при токе 100 А через обмотку I. Такой запас по току полного отклонения необходим вследствие того, что в процессе сварки измеряемый ток непрерывно и резко изменяется. В результате стрелка прибора с малым током полного отклонения часто бьётся об упоры, что приводит к быстрому выходу измерительного механизма из строя.
Узел измерения тока можно без проблем перенести в цепь обмотки II трансформатора T2. Но большой необходимости в этом нет. Коэффициент трансформации известен, и зная ток в обмотке I, значение сварочного тока всегда можно вычислить.
Резисторы R1-R4 реостата изготовлены из трёх сложенных вместе нихро-мовых проводов от электронагревательной спирали мощностью 2 кВт. Эти резисторы при работе сварочного аппарата могут сильно нагреваться, поэтому они установлены на термостойком основании из огнеупорного облегчённого кирпича с отверстиями, через которые и пропущены нихромовые провода. Чтобы сделать реостат более компактным, можно распилить кирпич на две части и использовать только одну половину.
Вместо реостата можно применить дроссель с несколькими отводами от обмотки. Но масса и габариты дросселя получаются значительно большими, чем у реостата, изготовленного из кирпича и нихромового провода. Целесообразность регулирования сварочного тока дросселем зависит от нескольких обстоятельств. Например, при выполнении большого объёма сварочных работ дроссель позволит уменьшить расход электроэнергии и, следовательно, её стоимость, так как рассеиваемая им активная мощность незначительна.
Если необходимо выполнять сварку переменным током, то сварочную цепь следует включить в разрыв провода в точке A (см. рис. 1). При этом выводы конденсатора C1 должны быть замкнуты перемычкой, способной без заметного нагревания выдержать сварочный ток. В этом случае регулятор тока работает как обычно, но вольтодобавка отсутствует.
Перед выполнением сварочных работ рабочий режим сварочного аппарата рекомендуется устанавливать в следующем порядке. Сначала в зависимости от необходимой мощности сварочной дуги переключателем SA2 установить необходимое выходное напряжение, а движки переменных резисторов R5 и R6 перевести в правое (по схеме) положение. Затем следует поставить в нужное положение переключатель SA1 и, не включая аппарат, соединить перемычкой выводы конденсатора C1. Включив аппарат в сеть, с помощью переменных резисторов R5 и R6 установить ток короткого замыкания на 30. 50 % больше необходимого сварочного тока.
Режим короткого замыкания должен быть кратковременным, не более 2. 3 с, после чего следует отключить аппарат от сети и удалить перемычку с выводов конденсатора C1. Теперь можно вновь включать аппарат и приступать к выполнению сварки. В дальнейшем переменными резисторами R5 и R6 при необходимости можно подрегулировать ток. Типовые режимы сварки различных деталей приводятся в специальной литературе.
Применённый в описанном сварочном аппарате тринисторный регулятор по стабильности выходного тока аналогичен описанному, например, в [2], но по схеме заметно проще. Это связано с тем, что в нём отсутствует дополнительный выпрямитель для питания цепи управляющего электрода тринистора. Но его можно ввести, построив сварочный аппарат по схеме, изображённой на рис. 3. Дополнительная обмотка III трансформатора T2 должна содержать 10 витков монтажного провода сечением 1,5 мм 2 (для механической прочности). При этом выпрямленное напряжение на резисторе R5, сглаженное конденсатором C1, будет около 10 В. Ток управляющих электродов тринисторов станет не пульсирующим, а постоянным, зависящим от положения движка переменного резистора R5.
Автор: А. Сергеев, г. Сасово Рязанской обл.
Мнения читателей
Странно,большое внимание уделено магнитопроводу,но ничего не сказано о расположении обмоток силового трансформатора,ведь это и определяет его ВАХ.
Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу: