Источники сварочного тока

Трансформатор — это аппарат, преобразующий переменный ток одного напряжения в переменный ток другого напряжения (рис. 18, а). Трансформатор представляет собой сердечник из магнитомягкой стали с двумя обмотками. Обмотка, к которой подводится напряжение, называется первичной, а обмотка, к которой подключается потребитель,— вторичной.

Рис. 18. Схема источника сварочного тока
а — сварочный трансформатор: 1 — электрическая схема; 2 — конструкция трансформатора о подвижным шпунтом; 3 — трансформатор с магнитоуправляемым шпунтом; 4 — трансформатор с подвижными обмотками; б — сварочный преобразователь: 1 — с самовозбуждением; 2 — с независимым возбуждением; в — сварочный выпрямитель: 1 — принципиальная схема выпрямителя о жесткой характеристикой; 2 — принципиальная схема силовой части выпрямителя, предназначенного для ручной и механизированной сварки

Между числом витков в обмотках и напряжением на входе и выходе трансформатора существует строгая зависимость. Напряжение на выходе во столько раз отличается от напряжения на входе, во сколько раз число витков первичной обмотки больше числа витков во вторичной обмотке. Число, показывающее во сколько раз количество витков одной обмотки отличается от количества витков другой обмотки, а соответственно, во сколько раз первичное напряжение отличается от вторичного, называется коэффициентом трансформации.

Трансформаторы, у которых вторичное напряжение меньше первичного, называются понижающими. Именно таким является сварочный трансформатор.

Режим, при котором вторичная обмотка трансформатора разомкнута, а на первичную подается напряжение, называется режимом холостого хода. Ток, потребляемый первичной обмоткой на таком режиме, называется током холостого хода. Величина его в зависимости от устройства трансформатора может составлять от 3 до 10 % тока при номинальной нагрузке. Эта величина для крупных предприятий бывает очень значительна и с целью экономии электроэнергии необходимо предусматривать меры по сокращению времени работы сварочного оборудования на холостом ходу.

Изменение величины сварочного тока в трансформаторах может осуществляться путем изменения числа витков в первичной или вторичной обмотке (применяется только для изменения диапазонов регулирования) или путем изменения индуктивного сопротивления сварочной цепи. Индуктивное сопротивление может изменяться за счет изменения величины воздушного зазора в магнитопроводе, за счет изменения расстояния между первичными и вторичными обмотками, за счет введения магнитного шунта и др.

Сварочные трансформаторы для ручной дуговой сварки изготовляют на номинальные сварочные токи от 100 до 500 А. Такие трансформаторы обычно имеют два диапазона регулирования, обеспечивают падающую вольтамперную характеристику, а отношение величины тока короткого замыкания к рабочему составляет 1,2—1,6.

Для питания постов автоматической сварки и в качестве многопостовых источников изготовляют трансформаторы на ток 1000—5000 А.

Кроме сварочных трансформаторов при изготовлении и монтаже строительных конструкций находят широкое применение сварочные агрегаты, преобразователи и выпрямители.

Сварочные агрегаты изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 2402—82 и состоят из сварочного генератора и двигателя внутреннего сгорания.

Генератор и бензиновый или дизельный двигатель могут быть исполнены для крепления к полу или фундаменту, на автоприцепе или в кузове автомашины.

Сварочный преобразователь по своей сути такой же агрегат и состоит из сварочного генератора и электродвигателя трехфазного переменного тока (рис. 18, 6). Сварочный агрегат применяют в тех случаях, когда нет или затруднена возможность подсоединения к достаточно мощной сети трехфазного тока, а преобразователи используются во всех случаях, где имеется возможность использования электроэнергии в качестве источника энергии для привода в действие электродвигателя.

Сварочные агрегаты и преобразователи выпускают на ток до 1000 А. Многопостовые сварочные преобразователи имеют жесткую или пологопадающую внешнюю характеристику, а каждый сварочный пост должен оснащаться балластным реостатом.