Инженер И. Русинов из Болгарии предложил схему и расчет малогабаритного сварочного аппарата.
1. Зададим исходные данные:
Iд = 80 А – ток дуги; напряжение в сети U1 = 220 B;
2. Для стабильного горения дуги напряжение дуги выбираем:
Uд > 30 В;
3. Вычисляем напряжение холостого хода во вторичной обмотке:
U2 = 2,2 × Uд = 2,2 × 30 = 66 В;
4. Мощность дуги определим по формуле:
Рд = Uд × IдXcos = 30 × 80 = 2400 Вт;
5. Сварочный аппарат работает в повторно-кратковременном режиме со средней продолжительностью ПР = 30–65 %. Выбираем 65%. Тогда расчетная мощность будет равна:
Ртр = Рд × ПР = 2400 × 0,65 = 1560 Вт.
6. По этой мощности из таблицы 1, приведенной ниже, определяем сечение железного сердечника, число витков на 1 вольт, напряжение и диаметр провода в первичной обмотке:
- площадь поперечного сечения – 55 см2;
- число витков на 1 вольт W – 0,9;
- диаметр провода – 1,81 мм;
| Мощность во вторичной обмотке P2 (Вт) |
Сечение сердечника Sfe (см2) |
Число витков на 1 вольт | Диаметр проводника первичной обмотки – 220 В (мм) |
|---|---|---|---|
| 2 | 2,1 | 21 | 0,09 |
| 4 | 3,0 | 15 | 0,12 |
| 6 | 3,7 | 12 | 0,15 |
| 8 | 4,2 | 10,7 | 0,17 |
| 10 | 4,6 | 9,8 | 0,18 |
| 20 | 6,2 | 7,3 | 0,24 |
| 30 | 7,3 | 6,2 | 0,29 |
| 40 | 8,3 | 5,4 | 0,32 |
| 50 | 9,1 | 4,9 | 0,36 |
| 60 | 9,8 | 4,6 | 0,39 |
| 80 | 11 | 4,1 | 0,44 |
| 100 | 12,3 | 3,7 | 0,49 |
| 120 | 13,4 | 3,4 | 0,53 |
| 140 | 14,5 | 3,1 | 0,59 |
| 160 | 15,5 | 2,9 | 0,60 |
| 180 | 16,5 | 2,7 | 0,65 |
| 200 | 17,3 | 2,6 | 0,70 |
| 250 | 19,4 | 2,3 | 0,75 |
| 300 | 21,2 | 2,1 | 0,85 |
| 350 | 23,0 | 2,0 | 0,90 |
| 400 | 24,5 | 1,89 | 0,95 |
| 450 | 26,0 | 1,78 | 1,00 |
| 500 | 27,0 | 1,67 | 1,10 |
| 600 | 30,0 | 1,50 | 1,20 |
| 700 | 32,6 | 1,38 | 1,30 |
| 800 | 34,8 | 1,29 | 1,40 |
| 900 | 37,0 | 1,22 | 1,50 |
| 1000 | 39,0 | 1,15 | 1,50 |
7. Определим число витков первичной обмотки:
W1 = W × U1 = 0,9 · 220 = 198 витков;
Если применить намотку одну поверх второй, то при работе будет меняться индуктивное сопротивление. Для исключения такого влияния обмотки расположены, как показано на рисунке 1.
1 – магнитопровод; 2,4 – стягивающий уголок; 3 – болт
При этом магнитные потоки обмоток будут противоположными, а общий магнитный поток не изменится. Также исключается влияние на первичную обмотку.
8. Определим сечение проводника вторичной обмотки:
Принимая плотность тока j = 3 А/мм2, S2 =Iд / j = 80/3 = 26,6 мм2.По справочникам определяем шину, например 10 × 3 мм = 30 мм2.
9. Определим число витков вторичной обмотки:
W2 = W × 1,1 = 0,9 × 66 × 1,1 = 65 витков.
Катушка W1/1 намотана сверху W1. Основа каркаса катушек – электротехнический картон толщиной 1 мм. Каждый ряд обмоток изолируется слоем толщиной 0,1-0,3 мм. Выводы обмоток пропущены через изоляционные трубки из лакоткани. Первичная обмотка переключается галетным переключателем на 10 А или при помощи штекеров. Внешний вид трансформатора показан на рисунке 1. Изготовленный аппарат выдает ток до 130–150 А (таблица 2), что позволяет использовать электроды диаметром от 2,5 до 5 мм.
| Диаметр электрода, мм | 1,6 | 2,0 | 2,5 | 3,25 | 4,0 | 5,0 |
| Ток сварки, А | 15-30 | 40-60 | 50-100 | 60-130 | 130-160 | 160-200 |
Магнитопровод содержит набор 79 мм. Подводящий сварочный кабель имеет сечение порядка 20 мм2. Сетевой провод сечением 2×2,5 мм2. Желательно подключать аппарат через автомат защиты на 25-40 А.
- 2420 просмотров
Добавить комментарий