Расположение обмоток

Дата: 2015-04-13 23:27
 

Как отмечалось выше, мощность сварочного трансформатора существенно зависит от расположения обмоток. У трансформаторов, первичная и вторичная обмотки которых размещены на плечах вместе, мощность значительно выше, чем в случае, когда обмотки разнесены на разные плечи.

Например, сварочный трансформатор с П-образным магнитопроводом (N1 = 260 витков провода диаметром 2,4 мм, = 34,5 см2, 15,4 х 18 см, 47 В) и разнесенными обмотками (рис. 37, б) развивает ток, достаточный для работы электрода диаметром 3 мм — около 100—110 А. Трансформатор, изготовленный на том же магнитопроводе, но с цилиндрическими обмотками, по половине которых располагаются на одном плече, станет в дуговом режиме выдавать ток порядка 160 А.

Виды обмоток стержневых трансформаторов

Рис. 37. Виды обмоток стержневых трансформаторов:
а — цилиндрические; б — разнесенные; в — дисковые

Расположение обмоток влияет не только на мощность, но и на некоторые другие характеристики трансформатора. Особенно сильно изменяется отношение тока сварки к току короткого замыкания. У сварочных трансформаторов с разнесенными обмотками это отношение очень низкое — не более чем 1,1—1,2, т. е. ток короткого замыкания мало отличается от рабочего сварочного тока. Дуга при работе с таким аппаратом горит очень мягко.

С точки зрения промышленных технологий низкое отношение значений токов является очень хорошим показателем. Но при этом предполагается, что сварка ведется по ровной, тщательно подготовленной поверхности длинными швами при четко установленном токе и длине дуги. Невысокий ток короткого замыкания уменьшает риск прожечь металл, особенно при работе с электродами небольшого диаметра и изящными изделиями из тонкой стали.

В быту же все обстоит несколько иначе: часто приходится варить ржавый грубый металл с рваными краями на предельном для электрода токе или резать металл. В таких режимах трансформаторы с малым отношением токов ведут себя неудовлетворительно. Дело в том, что при сварке очень короткой дугой на относительно небольшом токе расплавленный металл заливает дуговой промежуток и трансформатор переходит в режим короткого замыкания. При КЗ ток возрастает, выдувая расплавленный металл, и процесс горения дуги восстанавливается. Если же ток короткого замыкания низкий, то дуга гаснет и электрод залипает. Такое возможно при сварке пониженным током на рваной поверхности, когда отдельные выступы могут приближаться к концу электрода и замыкать его, а также при резке металла.

Как показывает практика, особенно низким отношением характеризуются именно трансформаторы П-образной конфигурации с разнесенными обмотками, расстояние между которыми в данном случае особенно велико.

Поэтому перед намоткой провода на каркас следует определиться, какой именно режим работы для вас предпочтителен. От этого зависит способ, которым вы будете наматывать обмотки СТ.

Если нужно получить более жесткий режим сварки, первичная (сетевая) обмотка состоит из двух одинаковых обмоток W1 и W2, расположенных на разных сторонах сердечника, соединенных последовательно и имеющих одинаковое сечение проводов. Для регулировки выходного тока на каждой из обмоток сделаны отводы, которые попарно замыкаются (рис. 40, а—б).

Способы намотки обмоток на сердечнике стержневого типа

Рис. 40. Способы намотки обмоток на сердечнике стержневого типа:
а — сетевая обмотка на двух сторонах сердечника; б — соответствующая ей вторичная (сварочная) обмотка, включенная встречно-параллельно; в - сетевая обмотка на одной стороне сердечника; г — соответствующая ей вторичная обмотка, включенная последовательно

Второй способ предусматривает намотку сетевой обмотки на одной из сторон сердечника (рис. 40, в—г). В этом случае СТ обладает крутопадающей характеристикой, варит «мягко», длина дуги меньше влияет на величину сварочного тока, а следовательно, и на качество сварки.

Вторичную обмотку СТ всегда наматывают на двух сторонах сердечника. Для первого способа намотки вторичная обмотка состоит из двух одинаковых половин, включенных для повышения устойчивости горения дуги встречно-параллельно. Сечение провода в таком случае можно взять несколько меньшим (15—20 мм2).

Для второго способа намотки основную сварочную обмотку W12 наматывают на свободной от первичной обмотки стороне сердечника, и это составляет 60—65 % от общего числа витков вторичной обмотки. Она служит в основном для поджига дуги, а во время сварки, за счет резкого увеличения магнитного потока рассеивания, напряжение на ней падает на 80—90 %. Дополнительную сварочную обмотку W22 наматывают поверх первичной. Являясь силовой, она поддерживает в требуемых пределах напряжение сварки, а следовательно, и сварочный ток. Напряжение на ней падает в режиме сварки на 20—25 % относительно напряжения холостого хода.

Способы намотки обмоток на сердечнике тороидального типа

Рис. 41. Способы намотки обмоток на сердечнике тороидального типа:
а — равномерная; б — секционная

Эти же способы полностью применимы и в случае, когда обмотки СТ размещены на тороидальном магнитопроводе (рис. 41, а—б). Они тоже могут быть намотаны как равномерно по поверхности сердечника, так и в виде секций. Взаимное расположение обмоток и в этом случае полностью соответствует вышеописанным характеристикам, поэтому при выборе способа намотки тороидального трансформатора следует руководствоваться теми же соображениями, что и для П-образного.

!!! Общие правила намотки обмоток
1. Намотку следует проводить по изолированному керну и всегда в одном направлении (например, по часовой стрелке).
2. Каждый слой обмотки изолируют слоем хлопчатобумажной изоляции (стеклоткани, электрокартона, кальки), желательно с пропиткой бакелитовым лаком.
3. Выводы обмоток залуживают, маркируют, закрепляют хлопчатобумажной тесьмой, на выводы сетевой обмотки дополнительно надевают хлопчатобумажный кембрик.