溶接アーク電源の外観特性
電源 (溶接変圧器、整流器、発電機) の外部特性は、出力端子の電圧が負荷電流の大きさに依存することです。 定常状態 (静的) モードにおけるアークの電圧と電流の関係は、アークの電流-電圧特性と呼ばれます。
溶接発電機の外観特性を図に示します。 1 (曲線 1 と 2) は下落しています。 アークの長さは電圧に関係しており、溶接アークが長いほど電圧は高くなります。 同じ電圧降下（アーク長の変化）でも、電源の外部特性が異なると溶接電流の変化は同じではありません。 特性が急峻であるほど、溶接アークの長さが溶接電流に与える影響は小さくなります。 電圧が急峻な下降特性でδ値変化すると、電流の変化はa1となり、緩やかな下降特性で-a2となります。
安定したアーク燃焼を実現するには、溶接アークの特性と電源の特性が交差する必要があります（図2）。
アークの点火の瞬間（図2、a）、電圧は曲線に沿って点1から点2に下がり、発電機の特性と交差するまで、つまり電極が表面から取り外されたときの位置まで下がります。卑金属の。 アークが 3 ～ 5 mm まで伸びると、電圧は曲線 2 ～ 3 に沿って増加します (点 3 で、アークは着実に燃焼します)。 通常、短絡電流は動作電流を超えますが、1.5 倍を超えません。 短絡後のアーク電圧までの電圧回復時間は 0.05 秒を超えてはなりません。この値は電源の動的特性を評価します。
図上。 2.6 は手動アーク溶接に最も適したハードアーク特性 3 を備えた電源の立ち下がり特性 1 および 2 を示しています。
外部特性が低下する開回路電圧 (溶接回路に負荷が無い状態) は常にアークの動作電圧より大きく、これによりアークの初期点火と再点火が大幅に促進されます。 開放電圧は、定格動作電圧 30 V で 75 V を超えてはなりません (電圧を上げるとアークの開始が容易になりますが、同時に溶接機が感電する危険性が高まります)。 直流の場合、点火電圧は少なくとも 30 ～ 35 V、交流の場合は 50 ～ 55 V である必要があります。GOST 7012 -77E によると、溶接電流定格が 2000 A の変圧器については、開回路電圧は 80 を超えてはなりません。 V.
AC 電源の開放電圧が増加すると、コサイン「ファイ」が減少します。 言い換えれば、開放電圧が増加すると、電源の効率が低下します。
消耗電極を使用した手動アーク溶接および自動サブマージアーク溶接の電源には、低下する外部特性が必要です。 シールドガス (アルゴン、二酸化炭素、ヘリウム) および一部の種類のフラックス入りワイヤ (SP-2 など) 中で溶接する場合は、電源の厳格な特性 (図 1、曲線 3) が必要です。 シールドガス中での溶接には、外部特性が緩やかに増加する電源も使用されます (図 1、曲線 4)。
断続モードでの相対作業時間 (PR) と相対動作時間 (PV) は、電源の間欠動作を特徴づけます。
PR の値は、電源の動作期間の全動作サイクルの期間に対する比率として定義され、パーセンテージで表されます。
ここで、 tp は負荷下での連続動作です。 tc は全サイクルの継続時間です。 平均して tp = 3 分、tc = 5 分であることが条件付きで認められているため、PR % の最適値は 60% と見なされます。
PR% と PV% の違いは、最初のケースでは、一時停止中に電源が主電源から切断されず、溶接回路が開いているときにアイドル状態で動作し、2 番目のケースでは、電源が完全に切断されることです。主電源から。
溶接変圧器
溶接変圧器は電流の相に応じて単相と三相に分けられ、ポストの数に応じて単一ステーションとマルチステーションに分けられます。 1 ステーションの変圧器は 1 つの作業場に溶接電流を供給するために使用され、適切な外部特性を備えています。
マルチステーション変圧器は、複数の溶接アーク (溶接ステーション) に同時に電力を供給する役割を果たし、剛性の特性を備えています。 溶接アークの安定した燃焼と低下する外部特性を確保するために、アーク溶接回路にはチョークが組み込まれています。 アーク溶接の場合、溶接変圧器は設計上の特徴に応じて 2 つの主要なグループに分類されます。
通常の磁気散乱を伴う変圧器。構造的には 2 つの別個のデバイス (変圧器とチョーク) の形で、または単一の共通のハウジング内に作られています。
磁気漏洩が発生した変圧器は、調整方法が構造的に異なります（可動コイル付き、磁気シャント付き、ステップ調整付き）。
溶接トランスのメンテナンス
溶接変圧器を操作するときは、巻線、コア、およびその部品の過熱を防ぐために、接点の信頼性を監視する必要があります。 月に一度調整機構に注油し、変圧器の作動部分の汚染を防ぐ必要があります。
接地の信頼性を監視し、変圧器を機械的損傷から保護する必要があります。
変圧器の動作中、溶接電流がパスポートに記載されている値を超えることは不可能です。 変圧器やレギュレータを溶接ワイヤで引きずることは禁止されています。
月に 1 回、変圧器に乾燥した圧縮空気を吹き付けて（清掃し）、絶縁の状態をチェックする必要があります。
変圧器の巻線に水分が浸入すると電気抵抗が急激に低下し、絶縁破壊の危険性があります。 溶接変圧器を屋外に設置する場合は、大気中の降水から保護する必要があります。 このような場合には、物置や移動式の特別なブースを作る必要があります。
溶接トランスの仕様
| オプション | 変圧器のブランド | ||||||||||||||||
| ステ- 24U |
ステ- 34U |
STN- 350 |
STN- 500 |
STN- 500-1 |
TSK- 300 |
TSK- 500 |
TS -300 |
TS -500 |
TSD- 500 |
TSD- 1000-3 |
TSD- 2000-2 |
STSH- 500 |
STSH -500-80 |
TSP -1 |
TD -500 |
TD -502 |
|
| 定格モード 仕事、PR% |
65 | 65 | 65 | 65 | 65 | 65 | 65 | 65 | 65 | 60 | 65 | 65 | 60 | 60 | 20時から | 60 | 60 |
| 開路電圧、V | 65 | 60 | 70 | 60 | 60 | 63 | 60 | 63 | 60 | 80 | 69-78 | 77―85 | 60 | 80 | 65―70 | 60―75 | 59―73 |
| 定格電圧、V | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 45 | 42 | 53 | 30 | 50 | 30 | 30 | 40 |
| 定格電力、kVA | 23 | 30 | 25 | 32 | 32 | 20 | 32 | 20 | 32 | 42 | 76 | 180 | 32 | - | 12 | 32 | 26,6 |
| 規制の限界 溶接電流、A |
100-500 | 150-700 | 80-450 | 150-700 | 150-700 | 110-385 | 165-650 | 110-385 | 165-650 | 200-600 | 400-1200 | 800-2200 | 145-650 | 260-800 | 105,15 | 85-720 | |
| 主電源電圧、V | 220,38 | 220,38 | 220,38 | 220,38 | 220,38 | 380 | 220,38 | 220,38 | 220,38 | 220,38 | 220,38 | 380 | 220,38 | 220,38 | 220,38 | 220または380 | 220,38 |
| K.p.d.,% | 83 | 86 | 83 | 86 | 86 | 84 | 84 | 84 | 85 | 87 | 90 | 89 | 90 | 92 | 75 | - | - |
| 力率 (コサイン「ファイ」) |
0,5 | 0,53 | 0,5 | 0,54 | 0,52 | 0,73 | 0,65 | 0,51 | 0,53 | 0,62 | 0,62 | 0,64 | 0,53 | 0,62 | - | 0,53 | 0,8 |
| 次元 寸法 変圧器、mm: - 長さ - 幅 - 身長 |
690 |
690 |
695 |
772 |
775 |
760 |
840 |
760 |
840 |
950 |
950 |
1050 |
670 |
225 |
570 |
||
| 重量、kg: - 変成器 - レギュレーター |
130 62 |
160 100 |
220 - |
250 - |
275 - |
215 - |
280 - |
185 - |
250 | 445 | 540 | 670 | 220 | 323 | 35 | 210 | 230 |
通常の磁気散逸を備えた変圧器
独立したチョークを備えた変圧器。 このような変圧器の堅固な外部特性は、磁気散乱が少なく、変圧器巻線の誘導抵抗が低いため得られます。 外部特性の低下は、大きな誘導抵抗を持つチョークによって引き起こされます。
技術データ トランス STE-24U および STE-34Uチョーク付きを表に示します。
チョーク内蔵STN型トランス。 この設計スキームによれば、手動アーク溶接用変圧器 STN-500 および STN-500-1、自動アーク溶接用リモコン付き変圧器 TS D-500、TS D-2000-2、TSD-1000-3、および TSD-1000-4半自動サブマージアーク溶接。 これらの変圧器の技術データを表に示します。
アカデミアン V.P. Nikitin 氏のシステムの STN 型トランスの設計図と外部静特性を図に示します。 1. トランスの巻線(1、2)の磁気漏れや誘導抵抗が小さく、硬い外部特性です。 立ち下がり特性は、誘導抵抗を生成する無効巻線 3 によって生成されます。 磁気回路の上部もインダクタコアの一部です。
溶接電流値は、可動パッケージ４の移動（ハンドル５によるネジ機構）により調整される。 これらの変圧器の開回路電圧は 60 ～ 70 V、定格動作電圧 Unom = 30 V です。結合された磁気回路にもかかわらず、変圧器とインダクタは互いに独立して動作します。 電気的には、STN タイプの変圧器は、STE タイプの別個のチョークを備えた変圧器と変わりません。
自動および半自動溶接には、TSD タイプの変圧器が使用されます。 TSD-1000-3 トランスの設計の全体図とその電気回路を図に示します。 2と3。
トランスタイプTSD開放電圧 (78 ～ 85 V) が増加しました。これは、自動サブマージ アーク溶接中に溶接アークを安定して励起および燃焼させるために必要です。 トランスの立ち下がり外部特性は、無効巻線によって作成されます。
TSD タイプの変圧器には、溶接電流を遠隔制御するための特別な電気ドライブが装備されており、降圧ウォームギアを備えた駆動同期三相電気モータ DP をオンにするには、ボタンで制御される 2 つの電磁スタータ PMB および PMM が使用されます。 。 磁気コア パッケージの可動部の動きは、VKB および VKM リミット スイッチによって制限されます。
変圧器には電波干渉を抑制するフィルターが装備されています。 TSD-1000-3 および TSD-2000-2 変圧器は、自動および半自動サブマージ アーク溶接に使用されるだけでなく、合金鋼および低合金鋼で作られた溶接継手の熱処理用の電源としても使用されます。
|
|
| 米。 1. (a) とその外部特性 (b): 1 - 一次巻線、2 - 二次巻線、3 - インダクタ巻線、4 - 可動磁気回路パッケージ、5 - ハンドル、6 - 磁気回路。 |
|
|
| 米。 2. : 1 - ファン、2 - 変圧器巻線、3 - 磁気回路、4 - 無効巻線、5 - 磁気ドライブの可動パッケージ、6 - 可動パッケージを移動するための機構、7 - フレーム、8 - クランプパネル、9 - 走行装置。 |
|
|
|
米。 3. : Tr - 降圧変圧器、KUB、KUM - 溶接電流の遠隔制御用ボタン - 「増加」、「減少」、PMB、PMM - 磁気スターター、DP - 磁気コアパッケージを移動するための機構のワイヤーのモーター、VKB、VKM - リミット スイッチ、DV - モーター ファン、Trs - 溶接変圧器 |
磁気散逸を開発したトランス
TC および TSK タイプのトランスは、漏れインダクタンスを増加させたモバイル降圧ロッド型トランスです。 これらは手動アーク溶接および表面仕上げ用に設計されており、細いワイヤを使用したサブマージ アーク溶接にも使用できます。 TSK タイプのトランスでは、力率を高めるために 1 次巻線と並列にコンデンサが接続されます。
TS、TSKなどのトランスには振動の影響を受けやすい可動鉄心がないため、ほぼ無音で動作します。 溶接電流は、可動コイル I と固定コイル II の間の距離を変えることによって調整されます (図 1、c)。 可動コイルが固定コイルから離れると、巻線の漏れ磁束と誘導抵抗が増加します。 可動コイルの各位置には独自の外部特性があります。 コイル間の距離が離れるほど、二次巻線を捕捉せずに空気層を通って閉じる磁力線の数が多くなり、外部特性が急峻になります。 シフトコイルを備えたこのタイプの変圧器の開放電圧は、公称値 (60 ～ 65 V) より 1.5 ～ 2 V 高くなります。
TC-500 トランスの設計と外部電流電圧特性を図に示します。 トランス TS および TSK の技術データを表に示します。 1.
自動溶接には、周波数 50 Hz の単相交流でサブマージ アーク溶接中にアークに電力を供給するように設計された TDF-1001 および TDF-1601 タイプの溶接変圧器が使用されています。 変圧器は密閉空間で動作するように設計されており、漏れインダクタンスが増加しています。 これらは、必要な急峻な外部特性の作成と、必要な制限内での溶接電流のスムーズな調整を保証するだけでなく、ネットワーク内の電圧が公称値の 5 ～ 10% の範囲で変動した場合の部分的な安定化も保証します。 TDF型トランスの技術データを表に示します。 2.
変圧器 STSH-250 および TSP-2 の技術的特徴
| オプション | TDF-1001 | TDF-1601 |
| 定格溶接電流、A | 1000 | 1600 |
| 溶接電流の規制限界、A: - 「小さな」電流の段階で - 「大きな」電流の段階で |
400-700 700-1200 |
600-1100 1100-1800 |
| 定格一次電圧、V | 220または380 | 380 |
| 周波数 Hz | 50 | 50 |
| 一次電流、A: - 220 V バージョンの場合 - 380 V バージョンの場合 |
360 220 |
- 480 |
| 二次開路電圧、V: - 最小溶接電流時 - 最大溶接電流時 |
68 71 |
95 105 |
| 条件付き定格動作電圧、V | 44 | 60 |
| 二次電圧に応じて 溶接電流(Isv)、Vの値について |
Un=20+0.04 Iv | Un=50+0.00625 Iv |
| 労働時間比率 期間からサイクル期間 (PV)、% |
100 | 100 |
| 効率、 ％ | 87 | 88 |
| 消費電力、kW | 82 | 182 |
| 重量、kg | 740 | 1000 |
トランス TDF-1001 と TDF-1601 の外観特性を図に示します。 2、aとb。
TDF-1001 および TDF-1601 タイプの変圧器は、強制換気を備えたシングルケース設計の定置型設置です。 この設備は、変圧器、主電源接触器、ファン、および制御ブロック図で構成されます。
|
|
|
| 米。 2. トランスの外部特性: a - TDF-1001、b - TDF-1601。 | |
 |
|
|
米。 3. 変圧器STSH-500の電気図: 1 - 磁気コア。 2 - 一次巻線コイル; 3 - 二次巻線のコイル。 4 - 磁気シャント 米。 4. トランス TM-300-P の電気回路 |
|
 |
|
| 米。 1. (a)、その外部電流電圧特性 (b) および磁気回路 (c): 1 - 溶接電流制御機構、2 - 低電圧クランプ、3 - 可動コイル、4 - 磁気回路、5 - 固定コイル、6 -ケーシング、7 - 調整ネジ、8 - 高電圧クランプ、9 - カバー。 | 米。 5. (a) とその外部特性 (b): I、II、III、IV - さまざまな電流値のスイッチング回路。 1、2、3、4、5、6、7 - 端子番号 |
STAN、OSTA、STSH などの磁気シャントを備えた変圧器 (現在は入手できません)。
変圧器 STSH ロッドタイプ、単相、シングルケース設計で、手動アーク溶接、金属の切断および表面仕上げ中に周波数 50 Hz の交流で電気溶接アークに電力を供給するように設計されています。 図上。 図 3 に STSH-500 変圧器の図を示します。
磁心（トランスコア）は厚さ0.5mmの電磁鋼板E42を使用しています。 鋼板は絶縁スタッドで接続されています。
変圧器の一次巻線のコイルは長方形断面の絶縁されたアルミニウム線で作られ、二次コイルは裸のアルミニウムバスで作られ、その巻線の間にアスベストガスケットが敷かれ、巻線を短絡から隔離します。
電流レギュレータは、磁気回路ウィンドウに配置された 2 つの可動磁気シャントで構成されます。 ネジを時計回りに回すとシャントが離れ、反時計回りに回すと溶接電流がスムーズに調整されます。 シャント間の距離が小さいほど溶接電流は低くなり、逆も同様です。 シャントは磁気コアと同じ電気鋼で作られています。
溶接中に発生する干渉を軽減するために、KBG-I タイプの 2 つのコンデンサからなる容量性フィルタが使用されます。 コンデンサは高圧側に実装されています。
業界は、交流を使用した溶接アーク用の新しいポータブル電源、つまり小型の変圧器を多数開発してきました。 このような変圧器の例としては、設置用変圧器 TM-300-P、TSP-1、TSP-2 などが挙げられます。
取り付け変圧器 TM-300-P は、設置、建設、修理作業中の単一ステーション アーク溶接中に溶接アークに電力を供給するように設計されています。 この変圧器は、急峻に下降する外部特性（定格動作モードの電流に対する短絡電流の比率が 1.2 ～ 1.3）と溶接電流の段階的調整を備えており、直径 3.4 および 5 の電極での溶接が可能です。んん。 シングルハルなので軽量で持ち運びが簡単です。 TM-300-Pトランスは巻線が独立しているため、誘導抵抗を大きく取ることができ、低下した外部特性を実現します。 コアタイプの磁気コアは、厚さ 0.35 ～ 0.5 mm の冷間圧延テクスチャー鋼 E310、E320、E330 で作られています。 変圧器の電気回路を図に示します。 4.
一次巻線は同じサイズの 2 つのコイルで構成され、磁気回路の 1 つのコア上に完全に配置されます。 二次巻線も 2 つのコイルで構成されており、そのうちの 1 つ (メインコイル) は一次巻線とともに磁気回路のコアに配置され、2 番目のリアクティブコイル (リアクティブ) は 3 つのタップを持ち、磁気回路のもう一方のコアに配置されます。磁気回路。
無効な二次巻線は一次巻線から大幅に分離されており、漏れ磁束が大きく、誘導抵抗の増加を決定します。 溶接電流の値は、無効巻線の巻数を切り替えることによって調整されます。 このような電流調整により、低電流時の開回路電圧を高めることができ、溶接アークが安定して燃焼する条件が提供されます。
一次巻線は絶縁された銅線でできており、二次巻線はシャンクで巻かれています。 巻線には FG-9 シリコン ラッカーが含浸されており、加熱温度を 200°C まで高めることができます。巻線を備えた磁気回路は 2 つの車輪を備えたトロリー上に配置されます。 直径 3 および 4 mm の電極を使用した設置条件での溶接には、軽量トランス TSP-1 が使用されます。 この変圧器は、ポストの負荷率が 0.5 未満で、電極の直径が最大 4 mm である短期間の動作向けに設計されています。 このようなトランスの電気回路と外部特性を図に示します。 5. 一次巻線 A と二次巻線 B の間の距離が長いため、かなりの磁気漏れ磁束が形成されます。
巻線の誘導抵抗による電圧降下により、急峻な外部特性が得られます。
溶接電流ステップおよび溶接トランス TM-300-P の調整。
重量を軽減するために、トランスの設計は高品質の素材で作られています。磁気回路は冷間圧延鋼で作られ、巻線は耐熱ガラス絶縁を備えたアルミニウム線で作られています。
TSP-1 変圧器の技術データを表 1 に示します。
設置条件での溶接には、E.O.ペイトン電気溶接研究所が開発した小型軽量で溶接電流のスムーズな調整が可能な溶接トランスSTSH-250と、全連合電気溶接機器研究所が開発したTSP-2が使用されます。も生産されました。
設置条件下でさまざまな高さで溶接作業を実行するために、電気溶接機の作業場から直接溶接電流を遠隔制御できるスキッド上の特別な溶接変圧器TD-304が作成されました。
多段および特殊溶接変圧器
のために マルチステーション溶接 RST タイプの電流調整器 (チョーク) が各ポストに接続され、立ち下がり外部特性が提供されるという条件で、剛性の外部特性を持つ STE タイプの溶接トランスを使用できます。
多ステーション溶接変圧器に接続されるポストの数は、次の式で決定されます。
n=Itr / Ip ּ K,
ここで、n は投稿の数です。 Itr - 溶接変圧器の定格電流。 Ip - ポストの溶接電流。 K - 0.6 ～ 0.8 に等しい負荷率。
図上。 図1は、リジッド特性を備えた単相変圧器とRSTタイプの電流調整器による多ステーション溶接の電気回路を示しています。
マルチポストの使用 溶接変圧器機器のパワーをより完全に活用できるようになります。 マルチポスト溶接の場合、複数の溶接ポストに並列電源を供給する三相変圧器も使用されます。 図からわかるように。 図２に示すように、このような変圧器はデルタ結線された一次巻線１とスター結線された二次巻線２を有する。 相電圧 (ギボシ線と各相間の電圧) は 65 ～ 70 V である必要があります。溶接電流は調整され、PCT チョークを使用して各溶接ステーションで立ち下がり特性が提供されます。
多段溶接変圧器の用途は限られています。 三相溶接トランスは、2 つの電極を使用した手動アーク溶接に使用できます (図 3)。 この場合、溶接の生産性が向上し、エネルギーが節約され、コサイン「ファイ」が大きくなり、負荷が相間でより均等に分散されます。 このような変圧器 Tr の電流レギュレータは、調整可能なエアギャップを備えた 2 つのコアで構成されています。 2 つのレギュレータ巻線 1 と 2 は同じコア上にあり、電極と直列に接続されています。巻線 3 は 2 番目のコア上にあり、溶接される構造に接続されています。 三相溶接では、検討中のスキームに従って 3 つのアークが同時に燃焼します。電極 4、5 とワークピース 6 の間で 2 つ、電極 4 と 5 の間で 1 つです。電極 4 と 5 の間でのアークの燃焼を停止するには、電磁接触器 K が備えられており、そのコイルは巻線 3 レギュレータに並列に接続され、電極間の電気回路を遮断します。
単相溶接トランスの並列接続
電源の出力を高めるために、溶接トランスを並列運転用に接続します。 これを行うには、同じ外部特性と同じ電圧用に設計された一次巻線を持つ同じタイプのトランスを 2 つ以上使用します。 接続は、同じ名前の変圧器の一次巻線の対応するクランプのネットワークの同じ位相に行う必要があり、それらの二次巻線も同じ名前のクランプを介して接続されます。
STEタイプのチョークを備えた単相溶接変圧器の並列接続のスキームを図に示します。 2 つの変圧器を並列接続すると、回路内の溶接電流値は 1 つの変圧器に比べてそれぞれ 2 倍増加します。 したがって、トランスを３個接続して並列運転すると、電流は３倍に増加します。
変圧器の並列運転に必要な条件は、変圧器間の溶接電流が均一に分配されることです。 溶接電流の量は、すべてのレギュレーターのノブを同じ回数回すか、またはボタンを同時に押すことによって (たとえば、TSD タイプの変圧器のように) 同時に調整する必要があります。 変圧器間の負荷が等しいかどうかは電流計によってチェックされます。
発振器とインパルスアーク励振器
発振器- これは、低電圧の工業用周波数電流を高周波電流（150〜500,000 Hz）および高電圧（2000〜6000 V）に変換する装置であり、溶接回路に印加することで励起が促進され、溶接中のアークが安定します。
発振器の主な用途は、厚みの薄い金属の非消耗電極を使用した交流アルゴンアーク溶接や、コーティングのイオン化特性が低い電極を使用した溶接に見られました。 OSPZ-2M発振器の回路図を図に示します。 1.
発振器は発振回路（コンデンサC5、高周波トランスの可動巻線、避雷器P）と2つの誘導チョークコイルDr1、Dr2、昇圧トランスPT、高周波高周波トランスで構成されています。誘導コイルとして使用されます。
発振回路は高周波電流を生成し、高周波トランスを介して溶接回路に誘導接続されます。その二次巻線は、一方が出力パネルの接地端子に接続され、もう一方がコンデンサ C6 とヒューズ Pr2 を介して接続されています。第2ターミナルへ。 溶接機を感電から保護するために、回路にはコンデンサ C6 が組み込まれており、その抵抗により溶接回路への高電圧および低周波電流の通過が防止されます。 コンデンサ C6 が故障した場合に備えて、回路には Pr2 ヒューズが組み込まれています。 OSPZ-2M 発振器は、電圧 220 V の二相または単相ネットワークに直接接続できるように設計されています。
 |
 |
| 米。 1. : ST - 溶接トランス、Pr1、Pr2 - ヒューズ、Dr1、Dr2 - チョーク、C1 - C6 - コンデンサ、PT - 昇圧トランス、VChT - 高周波トランス、R - 避雷器 | 米。 2. ：Tr1 - 溶接トランス、Dr - チョーク、Tr2 - 発振器の昇圧トランス、R - 避雷器、C1 - 回路コンデンサ、C2 - 保護回路コンデンサ、L1 - 自己誘導コイル、L2 - 通信コイル |
通常の動作中、発振器は均等にパチパチ音を立て、高電圧によりスパークギャップのギャップが破壊されます。 スパークギャップは 1.5 ～ 2 mm である必要があり、調整ネジで電極を圧縮することで調整されます。 発振回路の素子にかかる電圧は数千ボルトに達するため、調整は発振器をオフにして実行する必要があります。
発振器は地元の電気通信検査局に登録する必要があります。 動作中は、電源および溶接回路への正しい接続、および接点の良好な状態を監視します。 カバーを付けた状態で作業してください。 ケーシングを取り外すのは、検査または修理のときのみで、主電源が切断された状態で行ってください。 アレスタの作業面の良好な状態を監視し、すすが発生した場合はサンドペーパーで掃除してください。 一次電圧が 65 V の発振器を TS、STN、TSD、STAN などの溶接変圧器の二次端子に接続することはお勧めできません。この場合、溶接中に回路内の電圧が低下するためです。 発振器に電力を供給するには、65 ～ 70 V の二次電圧の電源変圧器を使用する必要があります。
M-3およびOS-1発振器とSTE型溶接トランスとの接続図を図2に示します。 発振器の技術的特性を表に示します。
発振器の仕様
| タイプ | 主要な 電圧、V |
二次電圧 アイドリング、V |
消費された 電力、W |
次元 寸法、mm |
重量、kg |
| M-3 OS-1 OSPC TU-2 TU-7 TU-177 OSPZ-2M |
40 - 65 65 200 65; 220 65; 220 65; 220 220 |
2500 2500 2300 3700 1500 2500 6000 |
150 130 400 225 1000 400 44 |
350×240×290 315×215×260 390×270×310 390×270×350 390×270×350 390×270×350 250×170×110 |
15 15 35 20 25 20 6,5 |
パルスアーク励振器
これらは、極性が変化する瞬間に交流の溶接アークに増加した電圧の同期パルスを供給する機能を有する装置です。 このおかげで、アークの再点火が大幅に促進され、変圧器の開回路電圧を40〜50 Vに下げることができます。
パルス励振器は、非消耗電極を使用したガスシールドアーク溶接にのみ使用されます。 ハイサイドの励磁器は変圧器の電源（380 V）に並列に接続され、出力ではアークに並列に接続されます。
サブマージアーク溶接には強力なシリアル加振機が使用されます。
パルスアーク励振器は発振器よりも動作が安定しており、電波干渉を引き起こしませんが、電圧が不十分であるため（200〜300 V）、電極がワークピースに接触しないとアーク点火が行われません。 アークの初期点火には発振器を、その後の安定した燃焼を維持するためにパルス励磁器を併用するケースもあります。
溶接アーク安定装置
手動アーク溶接の生産性を高め、電気を節約するために、溶接アークスタビライザ SD-2 が開発されました。 スタビライザーは、電圧パルスの各周期の開始時にアークに適用することにより、消耗電極を使用して交流で溶接するときに溶接アークの安定した燃焼を維持します。
スタビライザーは溶接変圧器の技術能力を拡張し、UONI 電極を使用した交流溶接、合金鋼およびアルミニウム合金製の製品の非消耗電極を使用した手動アーク溶接を実行できるようにします。
スタビライザーの外部電気接続のスキームを図に示します。 3、a、安定化パルスのオシログラム - 図。 3b.
安定器を使用して溶接すると、電気をより経済的に使用できるようになり、溶接変圧器を使用する技術の可能性が広がり、運転コストが削減され、磁気爆風が排除されます。
溶接装置「放電-250」。 この装置は、TSM-250 溶接変圧器と、周波数 100 Hz のパルスを生成する溶接アーク安定装置に基づいて開発されました。
溶接装置の機能図と装置の出力における開路電圧のオシログラムを図に示します。 4、a、b。
 |
 |
|
米。 3. : a - 図: 1 - 安定器、2 - 調理用変圧器、3 - 電極、4 - 製品。 b - オシログラム: 1 - 安定化パルス、2 - 変圧器の二次巻線の電圧 |
米。 4. a - デバイス図。 b - デバイスの出力における開路電圧のオシログラム |
Discharge-250 装置は、直流溶接用のものを含むあらゆる種類の消耗電極を使用した交流手動アーク溶接用に設計されています。 この装置は、アルミニウムを溶接する場合など、非消耗電極を使用して溶接する場合に使用できます。
安定したアーク燃焼は、溶接変圧器の交流電圧の各半周期の開始時にアークに直接極性、つまり指定された電圧の極性と一致する電圧パルスを印加することによって確保されます。
このような計算の初期データは次のとおりです。P nom - 変圧器の定格短期電力、PV nom - 定格オン時間、U 1 - 機械に供給するネットワークの電圧、E 2 - e。 d.s. 二次巻線、および調整の制限とステップ数。 Rnom と E 2 は通常、最後から 2 番目の段で変圧器をオンにする場合に設定され、最後の最上位段 (E 2 が最大値) でオンになると、ある程度の電力予備が提供されます。
溶接変圧器の計算は、コアの寸法を決定することから始まります。 コア断面積 (cm 2 単位) は次の式で求められます。
どこ E2- 推定 e. d.s. 変圧器の二次巻線 (V)
f- AC 周波数 (通常 50 Hz)
w2- 二次巻線の巻き数 (1 回、まれに 2 回);
で- 最大許容誘導 (ガウス (gs))
k- コアを組み立てる薄い鋼板間の存在、絶縁体および空隙を考慮した係数。
許容誘導Bは鋼種によって異なります。 抵抗溶接変圧器に合金変圧器鋼を使用する場合、最大誘導は通常 14000 ～ 16000 ガウスの範囲になります。
ワニスで絶縁された厚さ0.5 mmのシートからのコアの良好な収縮では、k - 1.08; 紙絶縁の場合、k は 1.12 まで上昇する可能性があります。
分岐磁気回路を備えた装甲変圧器では、式によって得られる計算断面積は、全磁束を通過させる中心ロッドを指します。 流れの半分を通過する磁気回路の残りのセクションの断面積は 2 倍に減少します。
各変圧器棒の断面は通常、アスペクト比 1:1 ～ 1:3 の長方形です。
一次巻線の巻数は、変圧器の二次電圧の調整限界によって異なります。 ほとんどの場合、この調整は、一次巻線の巻数を増減して変圧比を変更することによって実現されます。 たとえば、一次電圧が220 V、最大値がE 2 \u003d 5 Vの場合、変圧比は44で、二次巻線が1巻の場合、一次巻線は44巻になる必要があります。 （変圧器の電力を調整する過程で）E 2 を 4 に下げる必要がある場合、変圧比は 55 に上昇し、一次巻線の 55 巻が必要になります。 通常、接触機械の管理限界 (E 2 max / E 2 min の比) は 1.5 から 2 まで変化します (場合によっては、これらの限界はさらに広い場合もあります)。 変圧器のレギュレーション限界が広いほど（E 2 max の一定値で E 2 min が小さいほど）、その一次巻線の巻数が多くなり、それに応じて変圧器の製造における銅の消費量も多くなります。 この点に関して、汎用タイプの機械ではより広い管理限界が使用され（これにより、生産での使用の可能性が広がります）、より狭い制御限界は、特定の溶接作業を実行するように設計された特殊な機械で使用されます。
公称段の E 2 の値と管理限界がわかれば、次の式を使用して一次巻線の総巻数を簡単に計算できます。
二次巻線を 2 回巻くと、結果の値 w l は 2 倍になります。
抵抗溶接変圧器の電力制御ステップ数は通常 6 ～ 8 の範囲にあります (16 または 64 に増加する場合もあります)。 調整の各段階に含まれる巻数は、eとeの比率が次のように選択されます。 d.s. 隣接する 2 つのステップではほぼ同じでした。
定格段階での連続電流 I l ave から一次巻線の導線断面積を計算し、短期定格電流は次の式であらかじめ決めておきます。
連続電流は、図 128 の式またはグラフを使用して、PV% の公称値から計算されます。ワイヤ断面積は、次の式で計算されます。
ここで、j lnp は一次巻線の許容連続電流密度です。 自然（空気）冷却による一次巻線の銅線の場合、j lnp \u003d 1.4 - 1.8 a / mm 2。 集中的な水冷が行われる二次コイルの要素に一次巻線をぴったりと取り付けると、冷却が向上するため、一次巻線の電流密度が大幅に増加します (最大 2.5 ～ 3.5 A/mm 2)。 前述したように、レギュレーションの低い段階 (比較的低い電流) でのみオンになる一次巻線の巻線の断面積は、最大電流を流す巻線の断面積と比較して小さくすることができます。 、最後の段階でスイッチを入れたとき。 二次コイルの必要な断面積は、機械の二次回路の連続電流 I 2pr によって決まります。 約 I 2pr \u003d n * I 1pr、
ここで、n は変圧器の公称ターンオン段階での変換比です。 二次コイルの断面は、
銅二次コイルの設計と冷却方法に応じて、次の電流密度が許容されます。銅箔製の冷却されていないフレキシブルコイルでは - 2.2 A / mm 2。 水冷コイル内 - 3.5 a / mm 2; 非冷却剛性コイル内 - 1.4-1.8 a / mm 2。 電流密度が増加すると、銅の重量は減少しますが、損失が増加し、変圧器の効率が低下します。
変圧器の一次巻線と二次巻線の巻き数とその断面積（絶縁体の位置を考慮）によって、巻線要素を配置する必要がある変圧器のコアの窓のサイズと形状が決まります。 。 このウィンドウは通常、アスペクト比 1:1.5 ～ 1:3 で設計されています。 ウィンドウの細長い形状により、コイルの高さを高くすることなく巻線を配置することができます。これにより、巻線の外側の巻線が著しく伸びるため、銅の消費量が増加します。 ウィンドウの寸法と、以前に見つかったコアロッドのセクションによって、コアロッドの形状が完全に決まります。
変圧器の計算の次のステップは、無負荷電流を決定することです。 これを行うために、コアの重量が事前に計算され、コアの有効エネルギー損失 R f が決定されます。 さらに、無負荷電流の有効成分は次の式で計算されます。
そしてその無効成分（磁化電流） - 式によると 
。 合計無負荷電流は、直角三角形の斜辺の長さとして定義されます。
溶接変圧器の働きは電磁誘導現象に基づいています。 変圧器のアイドル モードは、一次巻線が電圧 U1 の AC 主電源に接続された瞬間に二次巻線が開いた状態で設定されます。
変圧器の動作
この場合、一次巻線に電流 I1 が流れ、交流磁束 Ф1 が発生します。 この磁束は二次巻線に交流電圧 U2 を誘導します。 二次回路が開いているため、I2 = 0 で電流は流れず、二次回路でのエネルギー消費はありません。 したがって、無負荷時の二次電圧は最大であり、この値は無負荷電圧U2 \u003d Uxxと呼ばれます。
アイドル時の一次巻線と二次巻線の電圧の比は、変圧比 K と呼ばれます。これは、一次巻線 w1 と二次巻線 w2 の巻数の比にも等しくなります。
溶接変圧器では、220 V または 380 V の主電源電圧が、より低い開路電圧 U2 = Uхх = 60...80 V に変換されます。
負荷モードは、アークの点火の瞬間に二次巻線回路が閉じることによって設定されます。 この場合、電圧 U2 の作用により、二次巻線とアークに電流 I2 = Ist が発生します。 コア内のこの電流は交流磁束を生成し、一次巻線 F1 によって生成される磁束の量が減少する傾向があります。 これに対抗して、一次巻線の電流強度が増加します。 エネルギー保存の法則に従って、一次巻線でのエネルギー消費の増加は、二次巻線によるアークのエネルギー出力の増加と等しくなければなりません。
負荷がかかっている変圧器の二次巻線の電圧は次のとおりです。
ここで、Ud はアーク両端の電圧降下です。 XL は溶接回路の誘導抵抗です。
電極延長部を含む溶接回路のオーム抵抗 R は、誘導抵抗 XL よりもはるかに小さくなります。 このため、U2 を計算する際には R の値は無視されます。
磁束 Fr の一部は、一次巻線から二次巻線に至る途中で空間に散逸されます。 漏れ磁束は巻線間の距離が離れるほど大きくなります。
その結果、二次巻線には磁束Ф2が浸透します。 溶接トランスの外部電流電圧下降特性は、磁束 Fr の散逸の大きさの変化によって得られます。
この場合、溶接電流Iwと誘導抵抗XLの強度が増加するにつれて、アーク電圧Udは減少しますUd \u003d U2 - Iw XL。
以下の図に示すように、変圧器は次のように調整できます。
溶接トランスXLの誘導性リアクタンスを変更することで、
開放電圧 Uxx を変更することによって。
溶接電流 Iw の強さ、短絡電流 Ikz の強さ、変圧器の無負荷電圧 Uxx の調整
最初の方法はより一般的で、溶接電流をスムーズに調整できます。 2 番目の方法は追加の方法として使用されます。 原則として、変圧器にはUxxとU "xx"の1つまたは2つの固定値があります。U" xxは、一次巻線または二次巻線に追加のセクションを取り付けることで取得されます。 Ｕｘｘと同様に、開放電圧値Ｕ”ｘｘを使用すると、誘導抵抗ＸＬ、したがって溶接電流Ｉｗおよび短絡電流Ｉｋｚを滑らかに調整することが可能である。
スムーズなデュアルレンジ電流調整により、トランスの重量と寸法を削減できます。 高電流範囲を得るには、次の図に示すように、一次コイルと二次コイルの両方がペアで並列接続されます。 一定範囲の低電流を得るために、一次巻線と二次巻線のコイルは直列に接続されます。
二次巻線可動コイル付き溶接トランスの構造図
変圧器 Uxx の一定の開放電圧での溶接電流 Iw (および Ikz) の調整は、誘導抵抗を変更することによってのみ可能です。
変圧器の既存の設計では、二次回路の誘導抵抗の調整を次のように実行できます。
一次巻線と二次巻線の間の距離を変更する。
トランスとは別に作ったインダクターの磁気回路のギャップを変えることで実現します。
最初のオプションは、シンプルで信頼性の高い設計という点で興味深いものです。 ただし、変圧器から10 ... 40メートルの距離で溶接する必要がある場合は、溶接機のために別のレギュレータが常に手元にあります。 このようなレギュレータは変圧器よりもはるかに軽いため、移動が簡単です。
短絡が発生した場合、電極は製品Ud \u003d 0に触れます。二次巻線の電圧U2 \u003d Ikz XL。 ここから
36 ボルトを超える電圧は主電源で危険とみなされます。 溶接変圧器の二次開放電圧は 80 ボルトに達し、電気溶接作業を行う場合、湿った部屋で溶接工が感電して致命的な結果を招く可能性があります。
溶接時の二次開放電圧は、急峻な負荷降下特性に応じて低下します。
溶接作業の際にゴム手袋やブーツなどの一次保護具を使用すると、さらに不便が生じ、必ずしも感電から保護できるわけではありません。
二次回路の電圧が低い溶接機を使用すると、溶接アークの点火が不安定になり、点火時間の継続時間は20ミリ秒以上、つまり溶接電極とワークピースの接触時間以上になります。 工場のほとんどすべての溶接変圧器の開回路電圧は 80 ボルトで、最大溶接アーク電流での動作電圧は AC 36 ～ 46 ボルトです。
ポータブルバージョンの溶接機の開路電圧を下げるために固定装置を使用することは、寸法と重量が大きい、二次接地の義務、リレースイッチング使用時のファジースイッチングによる誤動作など、さまざまな理由により不可能です。
デバイスの目的:
以下の簡単な方法で溶接機の二次電圧を下げることができます。
1. 一次回路に抵抗器、つまり抵抗値を滑らかに調整できるレオスタットを取り付けます。 このような装置の欠点は、寸法が大きく、抵抗を加熱するための電力損失があり、特定の通路の二次回路の電圧を自動的に維持できないことです。
2. 2番目の方法で熱損失を取り除くことができます。絶縁コンデンサを介して一次巻線に電力を供給します。このような方法の欠点は、特定の条件下で電圧共振が発生し、コンデンサとトランス巻線で電圧共振がほぼ2倍に増加することです。 。
これは、これらの要素の故障や火災につながる可能性があります。
3. 開路電圧を下げる 3 番目の方法は実装が簡単ですが、溶接機のアイドリングを制限する回路の実装に追加コストが必要です。これにより、任意の期間にわたって二次電圧を安全なレベルに維持できます。溶接される金属の表面がどのような状態であっても、自動的にほぼ瞬時にアークが点火されます。
デバイス仕様:
主電源電圧 -220/380 V。
溶接機の出力には制限がありません。
溶接電流 - 制限なし。
溶接回路の開回路電圧は 16 ～ 36 ボルト AC です。
溶接アークの点火電圧は -80 ～ 120 ボルトです。
アーク点火時間 8 ～ 16 ミリ秒。
主電源周波数 50 Hz。
デューティサイクル 30% ～ 62% でのエネルギー節約。
現在の規制は36％。
機器の使用目的:
1) 危険な産業および家庭環境での溶接作業における作業員の保護
2) 溶接回路の電圧を許容限界まで下げる
3) 無負荷電流による電気ネットワークの負荷の制限
4) 運転中の溶接トランスの温度を下げる
5) 溶接電流の制御が可能となり、アークの安定した着火が可能となり、溶接品質が向上します。
6) アイドリング時のユニット消費電力を節約します。
装置の動作原理溶接回路の開回路電圧を事前に制限し、増加した電圧を溶接回路に短時間供給し、確立された通路での溶接電流を維持することにより、溶接アークを自動的に安定して点火します。
デバイス図溶接機のアイドリングを制限するには、保護回路FU1と、一次回路および二次回路要素のスイッチングSA1を備えた低価格電力溶接変圧器T 3（図1）、ダイオードブリッジVD 7、チョークL 1、およびフィルターで構成されます。コンデンサC7。
溶接変圧器の一次回路の遮断部には、干渉防止回路 C6、R15 を備えた強力なトライアック VS1 が組み込まれています。
溶接トランス T3 の二次回路には、回路の起動と溶接電流の調整に必要なフィードバック信号を除去するために変流器 T2 が設置されています。
主電源の危険な影響から制御ユニット回路をガルバニック絶縁するため、電子回路には電源変圧器 T1 を介して電力が供給され、トライアック VS1 はトランジスタ VT2 のアンプのコレクタ回路に含まれるディニスタ フォトカプラ DA2 を介して制御されます。 。 HL1 LED はデバイスの動作ステータスを示します。
DA1 チップ上のプログラム可能なアナログ タイマーにより、デバイスの必要な動作モードを時間内に設定できます。
トランジスタVT1のフィードバック信号の入力アンプにより、開回路電圧の制限、溶接のパルス点火などの機能の開発により、弱い信号をタイマーを動作モードに切り替えるのに十分なレベルまで事前増幅することができます。アークを制御し、溶接電極の断面積に応じて動作電流を設定します。
溶接電流が変流器 T2 の巻線 (1) を通過すると、小さな電圧が発生します。この電圧は、ダイオード ブリッジ VD4 による整流後、コンデンサ C4 によって平滑化され、安定器によって 3 ボルトのレベルに安定します。 VD3。 設定抵抗 R7 から逆ダイオード VD2 を介してフィードバック電圧がトランジスタ VT1 の前置増幅器の入力に供給されます。 ゲインは、トランジスタの特性と抵抗R1、R2、R3の値に依存します。 2/3 Up の初期コレクタ電圧は DA1 タイマーの開始を禁止し、フィードバック入力信号が存在すると、トランジスタ VT1 が瞬時に切り替わり、コレクタ電圧が 1/3 Up に低下し、DA1 タイマーを開始する条件が作成されます。タイマー。 コンデンサ C2 はスイッチング条件を改善し、溶接電極が破損したときのスイッチオフを数分の 1 秒遅らせて、アーク損失を防ぎます。
スタンバイ マルチバイブレータの下位タイマ コンパレータの入力 2DA1 がロー レベルになると動作が許可され、出力 (3) にハイ レベルが現れます。
タイマー上の待機中のマルチバイブレーターは、このプロセスの終わりに、コンデンサーの電圧が 2 / 3U に達すると、出力で T1 \u003d 1.1 (R4 + R5) C1 の持続時間を持つ方形電圧パルスの生成を開始します。上部コンパレータが入力 (6) DA1 でトリガされ、マイクロ回路の出力がゼロ状態に切り替わると、タイマーの内部トランジスタが開き、時間 T2 = C1R6 でコンデンサ C1 が放電されます。 フィードバック信号がある場合、方形パルスの生成プロセスが続行されます。
マイクロ回路とプリアンプの電源は、ツェナー ダイオード VD1 上のパラメトリック スタビライザーと制限抵抗 R8 から作られます。
タイマーの出力 3 DA1 から抵抗 R9 を介して正極性のパルスがトランジスタ アンプのベース VT2 に供給され、抵抗 R7 が溶接変圧器の二次巻線の開回路電圧を設定します。
タイマー DA1 の外部要素のパラメータによって決定される周波数を持つトランジスタ VT2 は、フォトカプラ DA2 を介して、AC ネットワークの両極でトライアック VS1 を開きます。
回路内の無線コンポーネントは工場で取り付けられています。抵抗器 MLT -0.125 または C-29 -0.12、電力が少なくとも 2 ワットの抵抗器 R16。 コンデンサのタイプは KM および K50 です。 KT315 タイプと KT815B タイプのゲインが少なくとも V -100 の逆導通トランジスタと回路。 DA1 タイマーの代わりに、555 または 7555 シリーズの類似品をインストールできます。
使用するトライアックの種類は溶接トランスによって異なります。 変流器 T2 タイプ TK 20 -100 / 5。
電源トランス T1 - CCI -112 は、電圧 8 ～ 10 ボルト、電流 100 mA 以上、電力 8 ～ 15 ワット用です。
溶接変圧器のアイドリングを制限する装置の基板は適切なサイズのハウジングに取り付けられ、変流器 T2 は別に配置され、装置を溶接機のハウジングの外側に取り付けることが可能です。
デバイスのセットアップまず、抵抗 R8 の両端の電圧を監視します。 まず、抵抗 R7 の上側出力を回路から切り離す必要があります。 一時的に出力が閉じられた抵抗器 R5 2.6 DA1 は、動作条件に応じて、溶接変圧器の二次電圧を 16 ボルト以上、36 ボルト以下に設定します。 次に、直径 3 mm の電極で溶接回路を閉じた後、抵抗器 R7 で DA1 タイマーのスイッチング ポイントを設定し、制御 LED HL1 の明るさと二次巻線の全電圧の出現を増加させます。トランスT3。 抵抗 R4 は溶接電流を小さな制限内に調整します。 デバイスのスキームは、片面フォイルグラスファイバーからの140 * 35 mmの寸法のボード上に作成されます。
文学：
1.S.ザムコワ。 溶接トランスの電圧リミッター。 『ラジオ』第 8 号、1984 年、55-56 ページ。
無線要素のリスト
| 指定 | タイプ | 宗派 | 量 | 注記 | 店 | 私のメモ帳 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DA1 | プログラム可能なタイマーとオシレーター | NE555 | 1 | KR1006VI11 | メモ帳へ | |
| VT1 | バイポーラトランジスタ | KT3102B | 1 | メモ帳へ | ||
| VT2 | バイポーラトランジスタ | KT972A | 1 | メモ帳へ | ||
| VD1 | ツェナーダイオード | KS210B | 1 | メモ帳へ | ||
| VD2 | ツェナーダイオード | KS512B | 1 | メモ帳へ | ||
| VD3 | ツェナーダイオード | KS133A | 1 | メモ帳へ | ||
| VD4～VD6 | ダイオードブリッジ | KTS407A | 3 | メモ帳へ | ||
| VD7 | ダイオード | D160 | 4 | メモ帳へ | ||
| VS1 | サイリスタ＆トライアック | TS132-40-12 | 1 | メモ帳へ | ||
| DA2 | フォトカプラ | AOU103V | 1 | メモ帳へ | ||
| C1、C3 | コンデンサ | 0.01μF | 2 | メモ帳へ | ||
| C2 | 1μF | 1 | メモ帳へ | |||
| C4 | 電解コンデンサ | 10μF | 1 | メモ帳へ | ||
| C5 | 電解コンデンサ | 470uF 50V | 1 | メモ帳へ | ||
| C6 | コンデンサ | 1μF 600V | 1 | メモ帳へ | ||
| C7 | 電解コンデンサ | 10000uF 100V | 1 | メモ帳へ | ||
| C7 | コンデンサ | 0.1μF 600V | 1 | メモ帳へ | ||
| R1 | 抵抗器 | 16キロオーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R2 | 抵抗器 | 1MΩ | 1 | メモ帳へ | ||
| R3 | 抵抗器 | 1.2キロオーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R4 | 抵抗器 | 3.6キロオーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R5 | 可変抵抗器 | 220キロオーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R6 | 抵抗器 | 120オーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R7 | トリマ抵抗器 | 3.3キロオーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R8 | 抵抗器 | 910オーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R9 | 抵抗器 | 560オーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R10 | 抵抗器 | 470キロオーム | 1 | メモ帳へ | ||
| R11 | トリマ抵抗器 | 510キロオーム | 1 |
溶接変圧器は電流の相に応じて単相と三相に分けられ、ポストの数に応じて単一ステーションとマルチステーションに分けられます。 単局変圧器 1 つの作業場に溶接電流を供給する役割を果たし、対応する外部特性を備えています。
多段変圧器複数の溶接アーク (溶接ステーション) に同時に電力を供給する役割を果たし、剛性特性を備えています。 溶接アークの安定した燃焼と低下する外部特性を確保するために、アーク溶接回路にはチョークが組み込まれています。 アーク溶接の場合、溶接変圧器は設計上の特徴に応じて 2 つの主要なグループに分類されます。
通常の磁気散乱を伴う変圧器。構造的には 2 つの別個のデバイス (変圧器とチョーク) の形で、または単一の共通のハウジング内に作られています。
磁気漏洩が発生した変圧器は、調整方法が構造的に異なります（可動コイル付き、磁気シャント付き、ステップ調整付き）。
ソ連では、両方のグループの変圧器が応用されており、近年では主に磁気散乱と磁気シャントを備えた単一ケース設計の変圧器が使用されています。
通常の磁気散乱を備えた変圧器。
独立したチョークを備えた変圧器。このような変圧器の堅固な外部特性は、磁気散乱が少なく、変圧器巻線の誘導抵抗が低いため得られます。 外部特性の低下は、大きな誘導抵抗を持つチョークによって引き起こされます。
チョーク付き変圧器 STE-24U および STE-34U の技術データを表に示します。 23.
表23
溶接トランスの仕様
表の続き。 23
チョーク内蔵のSTNタイプトランスです。この設計スキームによれば、手動アーク溶接用の変圧器 STN-500 および STN-500-1、および自動および半溶接用の遠隔制御変圧器 TSD-500、TSD-2000-2、TSD-1000-3、および TSD-1000-4 -フラックス下での自動溶接。 これらの変圧器の技術データを表に示します。 23.
アカデミアン V.P. Nikitin 氏のシステムの STN 型トランスの設計図と外部静特性を図に示します。 58. 巻線の磁気漏れと誘導抵抗 ( 1
そして 2
トランスの ) が小さいため、外部特性はリジッドです。 立ち下がり特性はリアクティブ巻線によって作成されます 3
、誘導性リアクタンスが発生します。 磁気回路の上部もインダクタコアの一部です。
可動パッケージの移動により溶接電流値を調整 4
(ハンドル付きネジ機構) 5
）。 これらの変圧器の開回路電圧は 60 ～ 70 です。 V、および定格動作電圧 U公称値 = 30 V。 結合された磁気回路にもかかわらず、トランスとインダクターは互いに独立して動作します。 電気的には、STN タイプの変圧器は、STE タイプの別個のチョークを備えた変圧器と変わりません。
自動および半自動溶接には、TSD タイプの変圧器が使用されます。 TSD-1000-3 トランスの設計の全体図とその電気回路を図に示します。 59と60。
TSD タイプの変圧器は開放電圧が高くなります (78 ～ 85 V）自動サブマージアーク溶接における溶接アークの安定した励磁と燃焼に必要です。
トランスの立ち下がり外部特性は、無効巻線によって作成されます。 4
。 TSD タイプの変圧器には、溶接電流を遠隔制御するための特別な電気駆動装置が付いています。 ステップダウンウォームギアを備えた駆動同期三相電気モーター DP をオンにするには、ボタンで制御される 2 つの磁気スターター PMB および PMM が使用されます。 磁気コア パッケージの可動部の動きは、VKB および VKM リミット スイッチによって制限されます。
変圧器には電波干渉を抑制するフィルターが装備されています。 TSD-1000-3 および TSD-2000-2 変圧器は、自動および半自動サブマージ アーク溶接に使用されるだけでなく、合金鋼および低合金鋼で作られた溶接継手の熱処理用の電源としても使用されます。
磁気散逸を開発したトランス。 変圧器タイプ TS および TSK漏れインダクタンスを増加させたモバイル降圧ロッド型トランスです。 これらは手動アーク溶接および表面仕上げ用に設計されており、細いワイヤを使用したサブマージ アーク溶接にも使用できます。 TSK タイプのトランスでは、力率を高めるために 1 次巻線と並列にコンデンサが接続されます。
TS、TSKなどのトランスには振動の影響を受けやすい可動鉄心がないため、ほぼ無音で動作します。 可動部間の距離を変えることで溶接電流を調整します。 私そして動かない Ⅱコイル (図 61、c)。 可動コイルが固定コイルから離れると、巻線の漏れ磁束と誘導抵抗が増加します。 可動コイルの各位置には独自の外部特性があります。 コイル間の距離が離れるほど、二次巻線を捕捉せずに空気層を通って閉じる磁力線の数が多くなり、外部特性が急峻になります。 コイルが 1.5 - 2 シフトされたこのタイプの変圧器の開回路電圧 V公称値以上（60～65） V).
TC-500 トランスの設計と外部電流電圧特性を図に示します。 61、a、b。 トランス TS および TSK の技術データを表に示します。 23.
STAN、OSTA、STSHなどの磁気シャントを備えた変圧器。
E.O.ペイトンの名にちなんで電気溶接協会が開発したSTSH-500（A-760）タイプの溶接トランスは、TS、TSK、TDタイプのトランスと比べて高性能で長寿命です。
STSH 棒型変圧器、単相は、単一ケース設計で作られ、周波数 50 の交流で電気溶接アークに電力を供給するように設計されています。 Hz金属の手動アーク溶接、切断、表面仕上げに。 図上。 図６２は、変圧器ＳＴＳＨ−５００の図を示す。
磁気回路（トランスコア）は厚さ0.5の電磁鋼板E42で作られています。 んん。 鋼板は絶縁スタッドで接続されています。
変圧器の一次巻線のコイルは長方形断面の絶縁されたアルミニウム線で作られ、二次コイルは裸のアルミニウムバスで作られ、その巻線の間にアスベストガスケットが敷かれ、巻線を短絡から隔離します。
電流レギュレータは、磁気回路ウィンドウに配置された 2 つの可動磁気シャントで構成されます。 ネジを時計回りに回すとシャントが離れ、反時計回りに回すと溶接電流がスムーズに調整されます。 シャント間の距離が小さいほど溶接電流は低くなり、逆も同様です。 シャントは幹線と同じ電気鋼で作られています。
溶接中に発生する無線受信機への干渉を軽減するために、KBG-I タイプの 2 つのコンデンサからなる容量性フィルタが使用されます。 コンデンサは高圧側に実装されています。
現在、多くの新しいポータブル交流溶接アーク電源が開発されています。 小型変圧器。 このような変圧器の例としては、設置用変圧器 TM-300-P、TSP 1、TSP-2 などが挙げられます。
取り付け変圧器 TM-300-P は、設置、建設、修理作業中の単一ステーション アーク溶接中に溶接アークに電力を供給するように設計されています。 この変圧器は、急峻に下降する外部特性 (定格動作モードの電流に対する短絡電流の比 1.2 ～ 1.3) と溶接電流の段階的調整を備えており、直径 3、4、5 の電極での溶接が可能です。 んん。 一体型なので軽量で持ち運びも簡単です。 TM-300-Pトランスは巻線が独立しているため、誘導抵抗を大きく取ることができ、低下した外部特性を実現します。 コアタイプの磁気コアは、厚さ0.35〜0.5の冷間圧延テクスチャースチールE310、E320、E330から組み立てられます。 んん。 変圧器の電気回路を図に示します。 63.
一次巻線は同じサイズの 2 つのコイルで構成され、磁気回路の 1 つのコア上に完全に配置されます。 二次巻線も 2 つのコイルで構成されており、そのうちの 1 つ (メインコイル) は一次巻線とともに磁気回路のコアに配置され、2 番目のリアクティブコイル (リアクティブ) は 3 つのタップを持ち、磁気回路のもう一方のコアに配置されます。磁気回路。
無効な二次巻線は一次巻線から大幅に分離されており、漏れ磁束が大きく、誘導抵抗の増加を決定します。 溶接電流の値は、無効巻線の巻数を切り替えることによって調整されます。 このような電流調整により、低電流時の開回路電圧を高めることができ、溶接アークが安定して燃焼する条件が提供されます。
一次巻線は絶縁された銅線でできており、二次巻線はシャンクで巻かれています。 巻線には FG-9 シリコン ラッカーが含浸されており、加熱温度を 200°C まで高めることができます。巻線を備えた磁気回路は 2 つの車輪を備えたトロリー上に配置されます。 直径3および4の電極を使用した設置条件での溶接用 んん軽量トランスTSP-1を使用。 変圧器は、ポストの負荷率が 0.5 未満で、直径が最大 4 の電極で短期間動作するように設計されています。 んん。 このようなトランスの電気回路と外部特性を図に示します。 64. 一次巻線間の距離が長いため あと二次巻線 Bかなりの磁気散乱束が形成されます。 巻線の誘導抵抗による電圧降下により、急峻な外部特性が得られます。
溶接電流ステップおよび溶接トランス TM-300-P の調整。
重量を軽減するために、トランスの構造は高品質の素材で作られています。磁気回路は冷間圧延鋼で作られ、巻線は耐熱ガラス絶縁を備えたアルミニウム線で作られています。
TSP-1 トランスの技術データを表に示します。 23.
設置条件での溶接には、E.O.ペイトン電気溶接研究所が開発した小型軽量で溶接電流のスムーズな調整が可能な溶接トランスSTSH-250と、全連合電気溶接機器研究所が開発したTSP-2が使用されます。も生産されました。 これらの変圧器の主な技術データを表に示します。 24.
表24
変圧器 STSH-250 および TSP-2 の技術的特徴
設置条件下でさまざまな高さで溶接作業を実行するために、電気溶接機の作業場から直接溶接電流を遠隔制御できるスキッド上の特別な溶接変圧器TD-304が作成されました。 TS-300変圧器と比較したこのような変圧器の主な技術データを表に示します。 25.
表25
トランス TD-304 および TS-300 の技術的特徴
