Відомості з теорії

ТЕМА: Вивчення конструкції, побудова зовнішньої характеристики і налагодження трансформатора з підвищений магнітним полем розсіювання (ТДМ-401).

МЕТА РОБОТИ: Вивчити конструкцію трансформатора, усвідомити принцип дії, зняти його зовнішню характеристику.

ВІДОМОСТІ З ТЕОРІЇ.

В даний час на підприємствах нашої промисловості використовуються зварювальні трансформатори: ТД-300,ТДМ-401, ТД-500. Усі ці трансформатори працюють по одному принципу і розрізняються лише потужністю і конструктивними особливостями. Ці трансформатори являють собою пересувні установки в однокорпусному виконанні з природною вентиляцією і призначені для живлення зварювальної дуги при ручному дуговому зварюванні і різанні металів. Цифра, що стоїть після літерного позначення типу трансформатора, указує номінальний струм при ПР=60%.

Трансформатор ТДМ-401 - установка, що перетворює електричну енергію напруги мережі в електричну необхідного для процесу дугового зварювання напруги. Він має падаючу зовнішню характеристику і плавне регулювання зварювального струму в потрібних межах.

Напруга, необхідна для процесу зварювання і падаюча зовнішня характеристика для стабільного горіння зварювальної дуги забезпечується самою конструкцією трансформатора, виконаного у виді понижуючого трансформатора з підвищеною індуктивністю розсіювання. Підвищена індуктивність розсіювання створюється розташуванням первинної і вторинної обмоток уздовж стрижнів сердечника на деякій відстані друг від друга.

Розглянемо конструкцію трансформатора ТДМ-401, зображеного на рис. 1. Трансформатор зварювальний ТДМ-401 стрижневого типу представляє пересувну установку в однокорпусному виконанні і складається з наступних основних вузлів: магнітопроводу (поз. 1), трансформаторних обмоток (первинної (поз. 2) і вторинної (поз. 3), перемикача діапазонів струмів (поз. 4), механізму, що вказує струм (поз. 5), і кожуха (поз. 6).

 

Рис. 1 – Зварювальний трансформатор ТДМ-401

 

Обмотки трансформатора мають по дві котушки, розташовані попарно на загальних стрижнях магнітопроводу (поз. 1). Котушки первинної обмотки нерухомі (поз. 2), закріплені у нижнього ярма і намотані дротом зі скляною ізоляцією марки АПСД. Котушки вторинної обмотки рухливі (поз. 3), намотані "на ребро" алюмінієвою шиною марки АДО, яка ізольована скло стрічкою і просочена лаком.

Магнітопровід трансформатора зібраний з лакованих аркушів електротехнічної сталі марки Э-43 товщиною 0,5 мм.

Через верхнє ярмо трансформатора пропущений ходовий гвинт, що угвинчується в ходову гайку, вмонтовану в обойму обмотки рухомих вторинних котушок. При обертанні ходового гвинта рукояткою, що знаходиться зверху трансформатора, переміщаються вторинні котушки, і тим самим змінюється відстань між обмотками.

Діапазони струму переключаються перемикачем барабанного типу (поз. 4). Для указівки величини зварювального струму мається механізм (поз. 5), що вказує струм секторного типу. Він зв'язаний з рухливою обмоткою підоймовою передачею. Трансформатор має ємнісний фільтр для зниження перешкод радіомережі, створюваних трансформатором при зварюванні.

Зварювальний струм регулюється переключенням обмоток, чим досягаються два діапазони регулювання струму, і зміною відстані між первинною і вторинною обмотками, що забезпечує плавне регулювання струму усередині кожного діапазону.

Попарне рівнобіжне з'єднання котушок обмоток дає діапазон великих струмів, а послідовне - діапазон малих струмів (рис. 2). При послідовному з'єднанні частина витків первинної обмотки відключається, а напруга холостого ходу підвищується. Це сприятливо відображається на горінні дуги при зварюванні на малих струмах.

 

Рис. 2- Принципова електрична схема ТДМ-401 Схема відповідає діапазонові великих струмів. При переході на діапазон малих струмів контакти 1-3 і 2-4 одночасно розмикаються; контакти 1 і 2 обох обмоток одночасно замикаються.

 

Зближення обмоток зменшує індуктивність розсіювання, що приводить до збільшення зварювального струму. Збільшення відстані між обмотками збільшує індуктивність розсіювання, що приводить до зменшення зварювального струму.

Вторинна напруга холостого ходу трансформатора залежить від відстані між котушками: більша напруга холостого ходу при малій відстані між котушками, менше - при великій відстані.

Зовнішні характеристики трансформатора зображені на рис. 3

Рис. 3. Зовнішні характеристики трансформатора ТДМ-401 - діапазон великих струмів; - діапазон малих струмів 1 -2 при малій відстані між котушками; 3-4 при великій відстані.

 

 

Таблиця 1 - Технічні характеристики трансформатора ТД-401

 

Номінальний зварювальний струм, А
Межі регулювання зварювального струму, А:
при діапазоні малих струмів	85-240
при діапазоні великих струмів	240-410
Номінальна первинна напруга, В	380 або 220
Первинний струм, А:
при виконанні на 220В
при виконанні на380В
Вторинна напруга холостого ходу, В:
при діапазоні великих струмів
при діапазоні малих струмів
Номінальна робоча напруга, В
Номінальна потужність, КВ*А
Відношення тривалості робочого періоду до тривалості циклу (ПР), %
Маса, кг

 

 

ОБЛАДНАННЯ І ПРИЛАДИ

1. Трансформатор ТДМ-401 -1 шт.

2. Баластний реостат РБ-300 -1 шт.

3. Електровимірювальні прилади:

а\ амперметр на 500А -1 шт.

б\ вольтметр на 80В -1 шт.

4. З’єднувальні дроти.

 

ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Ознайомитися з конструкцією трансформатора ТДМ-401. Описати призначення трансформатора і основні вузли.

2. Записати технічні дані трансформатора:

3. Зібрати схему для проведення експериментальної частини роботи.

До вихідних клем зварювального трансформатора включається баластний реостат РБ-300. Вольтметр вимірює напругу на виході трансформатора, а амперметр - струм навантаження.

4. Зняти зовнішні характеристики трансформатора для різних діапазонів струмів. Для цього:

а\ установити максимальну відстань між котушками (що відповідає мінімальному зварювальному струмові).

б\ не змінюючи відстань між котушками поступово навантажуємо трансформатор баластним реостатом, фіксуючи показання приладом при кожному новому положенні, зробити 5-6 вимірів;

в\ встановити відстань між котушками 15 см. Знову поступово навантажуємо трансформатор баластним реостатом, фіксуючи показання приладів при кожному новому положенні, зробити 5-6 вимірів;

г\ установити мінімальну відстань між котушками(що відповідає максимальному зварювальному струмові). Повторити попередній дослід.

Дані занести в таблицю 1.

Таблиця 2 – Дані замірів

№ з/п	Величина струму навантаження І, А	Напруга зварювальної дуги U,B	Режим роботи
			холостий хід
			режим навантаження
			режим навантаження
			режим навантаження
			коротке замикання

 

5. По отриманим даним побудувати зовнішні характеристики.

 

 

Рис.4. Зовнішня характеристика трансформатора

 

6. Зробити висновки по роботі.

ЗВІТ ПОВИННИЙ МІСТИТИ:

1. Перелік використовуваного обладнання і вимірювальних приладів.

2. Призначення, пристрій, технічні дані трансформатора.

3. Таблиці записів і графіки характеристик.

4. Висновки по роботі.

Відомості з теорії