Вторичный контур машины состоит из консолей, гибких элементов, элеьтрододер жителей и электродов (роликов, губок). В машинах для стыковой н рельефной сварки консоли заменены кон­тактными плитами (см. рис. 92). Размеры контура (полезный вы­лет L и раствор //, см. рис. 83) определяют габаритные размеры сва­риваемых деталей. ГОСТ 297—80 устанавливает для машин с кон­сольным расположением электродов раствор не менее 100; 150-и 200 мм соответственно для вылетов до 200; 500 мм и более.

Необходимо стремиться выбирать машину с возможно меньшим Еылетом, чтобы снизить сопротивление и повысить КПД машины.

Сечения всех элементов рассчитывают так, чтобы при протекании сварочного тока при номинальном режиме работы не было чрезмер­ных потерь мощности, а нагрев элементов не превышал 100 СС (за исключением электродов, которые кратковременно нагреваются до больших температур). Сечение консолей иногда выбирают из ■ условий необходимой жесткости.

Вертикальное смещение осей электродов при номинальном уси­лии установлено ГОСТ 297—80 в пределах 1—3 мм. Машины группы А и прессового типа имеют более жесткий контур в этих пределах.

Исходными данными для расчета являются конструктивная схема контура, его основные размеры (L и И) и номинальный сварочный ток /о„ при ПВ„.

Z2„ — ^"Ь Х2,

где R2 — активное сопротивление контура; Х2 — индуктивное со­противление.

Активное сопротивление слагается из сопротивлении отдельных элементов контура и контактов между нпмн.

Активное сопротивление каждого 1-го элемента

#2! = *пР. (h/Si),

где р( — удельное электросопротивление при максимально допусти­мой температуре (70—100 °С); кп— коэффициент, учитывающий поверхностный эффект; /,• и St — длина и поперечное сечение 1-го элемента.

Коэффициент поверхностного эффекта определяют по опытным кривым в зависимости от частоты тока, сопротивления проводника постоянному току, формы сечения. Коэффициент кп изменяется в ши­роких пределах от 1 (для гибких шин из фольги) до 4 для компакт­ных сечений.

Сопротивление контактов зависит от материала, состояния кон­тактных поверхностей, формы соединения, усилия сжатия, темпера­туры нагрева и условий их работы, поэтому значения сопротивления изменяются в довольно широких пределах. Для неподвижных кон - так гов 1—8 мкОм, для разъемных (подвижных) 4—8 мкОм и для скользящих 8—20 мкОм.

! їнлуктивное сопротивление вторичного контура

Х2 = 2л/L,,

где L2 — индуктивность контура.

На основании опытных данных индуктивное сопротивление (мкОм) вторичного контура машины можно приближенно определить (для частоты 50 Гц) по формуле

V __ о0,73

л2 — ок >

где S1{ — площадь, охватываемая контуром, взятая по осям сечений элементов контура, см2.

Зависимость, построенная по этой формуле, приведена на рис. 34. Более точно (в пределах ±5 %) индуктивность рассчитывай», разбивая контур на отдельные участки, имеющие постоянные се­чения. Суммируя их, находят Х2.

Индуктивное сопротивление при меньшей частоте подсчитывают по значению Х2, уменьшенному в //50 раз.

Сопротивление вторичного контура универсальных однофазных машин достигает 500 мкОм. В этих машинах обычно больше индук­тивное сопротивление [Х2 = (1,6 - г-4) /?2].

Однако в машинах с небольшими контурами (многоэлектродные) а также в подвесных машинах с большим контуром активное сопротив­ление обычно больше индуктивного.

Сечение отдельных элементов вторичного контура прежде ЕСЄГО рассчитывают как сечение токоведущих элементов. Исходным в рас­чете принимают номинальный длительный вторичный ток /2р или номинальный сварочный ток /2Н при номинальном ПВ„. В последнем случае определяют длительный вторичный ток по формуле

Сечение элементов рассчитывают по допустимой плотности тока і? л[:

= ^2д//гд,-.

Допустимая плотность тока зависит от электропроводимости материала, размеров и типа сечений, назначения рассчитываемого элемента, частоты тока и интенсивности его охлаждения. Допу­стимая длительная плотность тока (при частоте 50 Гц) для водоох­лаждаемых электродов из сплавов БрХ составляет 20—40 А/мм2, для электрододержателей 12—20 А/мм2, для консолей из меди (марки Ml) без водяного охлаждения 1—2 А/мм2. Гибкий кабель вторичного контура подвесных машин, охлаждаемый водой, рассчитывают, при­нимая плотность тока до 20 А/мм2.

Отдельные элементы (например, консоли) работают на изгиб » передают значительные механические усилия. Их сечения опреде­ляют обычно из условий жесткости. В некоторых случаях их сле­дует изготовлять из двух материалов — силовую часть из стали с большим модулем упругости, а токопроводящую часть из меди.

Неподвижные контакты с воздушно-водяным охлаждением рас­считывают из условия •допустимой плотности тока 0,5—1 А/мм2.

Схема замещения контактной машины приведена на рис. 35. Активное сопротивление /?с. т и индуктивное Хс. т сопротивление сварочного трансформатора невелики, и падение напряжения Д(У2 на сварочном трансфор ггоре не превышает 5 % его электродвижу­щей силы Ег. Требуемое вторичное напряжение U2(1 — Ег трансфор­матора

U2il « U2 + Ш, яз 1,05£/2,

Рис. 34. Зависимость индуктивного сопротивления от площади вторичного контура SK

Рнс. 35. Схема замещения коїпакп ой машини:

Rt и Xt — активное и индуктивное сопротивлений вто­ричного контура; RQ 0 — сопротивление зоны сварки

Рис. 36. Вторичный контур точечной машины и січі пня его основных элементов: /—Г — элементы копт}ра

Пример расчета сопротивления вторичного контура стационарной точечной машины. На рис. 36 нрелстав. тена схема вторичного контура точечной машины, для которой требуется определить общее сопротивление. Для расчета активного сопротивления него контур разбит на семь участков одинаковых но форме и ссчс - І1П. О обрапюшнх ЭЛ'мантов. Для у процентного расчета пнду к тайного сопротив­ления находим общею площадь копира, заключенную между осями ею элементов 28 X 19 + 36 X 11.4 + 20 X 19 = 1322,4 см2.

По зависимое! тт (см. рис. 36) индуктивною сопротивления от площади контура нахотнм X. j = 190 мкОм

Активное сопротивление двух электродов 4 из хромовой бронзы мары ВрХ г, = 2А.'„р< S = 2-1,02-0,03 10,03-4/(3,14-16-)] = 9,2 мкОм (Л'п — коэффициент noneрхі’оситого э<1)фекта кп = 1.02).

Два электрододс ржа геля 5 из ме. и Ml с водяным охлаждением по аналотны имеют сопротивление (при внутреннем отверстии в электрододержателе 18.ММ и ku = = 1,08)

0т = 2-1.03-0,0175 <0,04-4 13,14 (0.0252 — 0.0182)]) = 6,4 мкОм.

Верхняя консоль 3 прямоугольного сечения, изготовленная из меди Ml,

С возтушным охлаждением имеет сопротивление (/?„ = 1,54)

г3- 1,54-0,0175 ю,24 (0,06-0,03)1 = 3,6 мкОм.

Нижняя консоль 6 (/?„ = 2,06)

г„= 2 06-0,0175 10.17/(60-40)1= 2,6 мкОм.

Сопротивление верхней гибкой шины 2, набранной из топкой медной фольги, рассчитывают при А-,, = 1,6:

гг= 1,6-0,0175 [0,235/(0,12-0,02)1 = 2,7 мкОм.

Сопротивление нижней жесткой шины 7 прямоугольного сечения, изготовление!! из меди MI с воздушным охлаждением (кп — 1,54)

г7 = 1,54-0.0175 [0 1 ДО 07-0.0211 = 7.7 мкОм.

Еерхіїяя ьололка 1 из меди МІ е воздушным охлаждением (Ay, = 1.6) г,= 1,6-0.0175 Ю, І9і(0,06-0,02-2О) | = 2,2 мкОм.

Активное сопротивление rs всех ІОКОНОДВО ЯШНХ 9ЛЄМЄНІОВ при Т = 20 CG гл ~ т + гі -Г + т-. ~ (2,2 + 7,7 + 2,7 2,6 - f - 3,6 - J-

+ 6,4 + 0.2) = 34.4 мкОм.

Активное сопротивление этих элементов г„, приведенное к рабочей темпегаї} ре Гр = 80 °С,

г„ = г, Ц - J- а (Тр — Г) = 34,4 - И - J - 0,00393 (80 — 20) = 42,5 мкОм.

Число переходных контактов 9. Приннмл м активное сопротивление одного контакта соответственно 2 мкОм, тогда

гп ь 1 9-2= 18 мкОу.

Активное сопротивление всех элементов н переходных контактов вторичного контура

Rt = г,, гп„ = (42,5 - J - 18) = 60,5 мкОм.

Полное сопротивление сварочного контура при сопротивлении места сварки /?лв= 90 мкОм, актинпом н индуктивном сопротивлениях обмоток сварочного трансформатора, приведенных ко вторичной обмотке Rc. т~ 17 мкОм, Ас., = = 25 мкОм,

Z = V(«, + Rr., + /4. „V + (Л"2 + Ас. ,)- =

= /1(60.5 + 17 - Ь 90) |2 + 1(190 + 25) Iі = 272,5 мкОм.

§ 8. СВАРОЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ КОНТАКТНЫХ. МАШИН

Сварочный трансформатор — основная часть контактной машины и его характеристика определяет ее параметры.

Для контактной сварки требуются токи до 250 кА. Ид можно получить при низком напряжении (до 12 В, реже до 25 В), так как сопротивление во вторичной цепи сварочного трансформатора срав­нительно небольшое.

Все сварочные трансформаторы понижающие. Трансформаторы однофазных машин переменного (50 Гп) тока н трехфазных машин постоянного тока включают непосредственно в промышленную сеть с напряжением 380 В (реже 220 н 660 В). В некоторых трехфазных низкочастотных машинах на них подают отдельные импульсы вы­прямленного напряжения. В конденсаторных машинах сварочный трансформатор питается током от разряда конденсаторов. В отдель­ных случаях трансформаторы питаются током повышенной (100— 800 Гц) или высокой (до 450 кГц) частоты.

Необходимое напряжение холостого хода вторичной обмотки трансформатора (Uао ss £2) определяется размерами вторичного контура, физическими свойствами свариваемого материала, раз­мерами сварного соединения н др.

Отличительная особенность трансформаторов контактных ма­шин — малое число вторичных витков (один или два). Каждый транс­форматор имеет несколько ступеней для включения разного числа витков первичной обмотки благодаря чему изменяется U.2o

и достигается регулирование сварочного тока. Увеличение Wi повышает коэффициент трансформации, что при неизменном напря­жении сети U1 ведет к снижению Uio и уменьшению /2.

Рис. 37. Основные типы сварочных трансформаторов контактных машин н их элементы: а — стержневой; б — броневой: в — кольцевой: І — магніїгопровод: 2 — первичная об­ мотка; 3 — вторичный виток

Трансформатор состоит из трех основных узлов: магнитного сер­дечника (магнитопровода), первичной и вторичной обмоток (рис. 37). В зависимости от конструкции сердечника различают трансформа - тры со стержневым и броневым сердечником. Как р ІЗИОВНДИОСТЬ ггержневого иногда применяют кольцевой сердечник. Магнитопро - вод трансформатора стержневого типа прост в изготовлении, однако вследствие больших потоков рассеяния, значительного расхода трансформаторной стали и тпу&ностей механического крепления обмоток его применяют мало. Лагнитопровод трансформатора бро­невого типа применяют чаще. Он более сложный в изготовлении, но не имеет недостатков магнитопровода стержневого типа.

Магннтопроводы трансформаторов собирают из пластин электро­механической стали толщиной 0,3—0,5 мм, имеющих прямоуголь­ную П-, Ш-образную или кольцевую форму.

Используют обычно электротехническую листовую горячеката­ную сталь 1211, 1212, 1511, 1512. Одну сторону покрывают для изо­ляции лаком. Это уменьшает вихревые токи. Сердечники трансфор­маторов средней мощности изготовляют и из листовой холодноката­ной стали 3414, а также из стали 3412 и 3413 толщиной 0,35 и 0,5 мм, обладающей более высокой магнитной проводимостью и меньшими потерями на нагрев по сравнению с горячекатаными сталями. Из холоднокатаной рулонной (или ленточной) стали навивают сердеч­ники, изолируя слои составом из жидкого стекла и каолина.

Первичные обмотки изготовляют двух типов — цилиндрические и дисковые (рис. 38). Цилиндрическая обмотка состоит из одной, реже из двух катушек, которые наматывают из изолированного обмоточ­ного провода (медного или алюминиевого), имеющего круглое или прямоугольное сечение, в несколько рядов по высоте и несколько слоев по ширине. Для прокладок между слоями применяют изоля­ционный материал. Обмотка имеет воздушное или водяное охлаж­дение. Обмотки этого типа используют только в сварочных трансфор­маторах небольшой мощности с малым числом ступеней регулиро­вания.

Основными обмоточными проводами для катушек сварочных трансформаторов являются медные провода марки ПСД. Изоляция этих проводов дву хслойная из стекловолокна. В сварочных трансфор­маторах современной конструкции обычно применяют изоляцион­ные материалы класса В, обеспечивающие достаточную термостой­кость (при нагреве до 125 °С) и влагостойкость.

Дисковые обмотки более распространены Ірис. 38, б). Эту об­мотку изготовляют из прямоугольной обмоточной меди (ширит й 5,1—14,5 мм) или алюминия (шириной 4,7—19,5 мм). Витки изоли­руют друг от друга и от остальных элементов трансформатора элек - трокартопом (толщиной 0,2—0.5 мм), слюдинитом (толщиной 0,2— 0,3 мм), стеклоэскапоном (толщиной 0,17 мм).

Готовые катушки стягивают и изолируют по всей поверхности кипернон лентой или эскапоновой лакотканью, пропитывают лаком и сушат при температуре около 100 “С.

Первичную обмотку трансформатора набирают из отдельных дис­ковых катушек, которые соединяют между собой последовательно пли последовательно-параллельно. Катушки чередуются с отдель­ными дисками вюрпчного витка, чем достигается уменьшение рас­сеяния магнитного потока трансформатора, одновременно улуч­шается охлаждение первичной обмотки благодаря теплоотводу в водоохлаждаемый диск вторичной обмотки. При повреждении ка­тушки ее заменяют без перемотки всей первичной обмотки.

Вторичная обмотка сварочного трансформатора состоит обычно из одного, реже из двух витков. Если первичная обмотка цилиндри­ческая, то вторичный виток делают гибким из медной фольги тол­щиной 0,2—0,4 мм (рис. 39, 6). Есть трансформа юры небольшой мощ­ности, в которых обмотка выполнена гибким кабелем (рис. 39, о). В этом случае не требуется водяного охлаждения.

При дисковой обмотке вторичный виток (рис. 39, в) состоит из трех или более дисковых элементов, соединенных параллельно. Элементы изготовляют из листовой электролитической меди или лн - сювого алюминия. Толщина дисков 6—20 мм. По периметру с торца дисков припаивают трубки водяного охлаждения (рис. 39, г). Диски в ряде конструкций сваривают с контактными колодками. Алюминие­вые витки в местах контакта имеют приваренные холодной сваркой медные крптактные планки (рис. 39, з).

БЬ

* а) Лайка	л_
§
г) 0)	t)

Вторичные витки мощных машин отливают из меди или алюми­ниевого сплава (силумина). В таких конструкциях стальные или медные трубки для водяного охлаждения находятся внутри витка (рис. 39, д).

Конструкции, в которых путем интенсивного охлаждения тре­буется уменьшить сечение витков, нзгоювляют сварными из тонко­стенных труб или коробчатой формы (рис. 39, е, ж).

В сердечнике и обмотках сварочного трансформатора при вклю­чении возникают значительные электродинамические силы. Вели обмотки укреплены недостаточно прочно, то возможны нарушения изоляции и выход трансформатора из строя. Поэтому сердечник сія - гпвают болтами с помощью жестких рамок. Обмоікн надежно крепят прижимными болтами или клиньями

В собранном трансформаторе первичные катушки изолируют от вторичных прокладками из гегипакса или слюдинита, а от сердеч­ника — из электрокартона, слюды или их заменителей.

Применяют сварочные трансформаторы с обмотками, залитыми эпоксидным компаундом (рис. 40) Обмотки такого трансформатора хорошо защищены от влаги, загрязнении, они обладают высокой механической и электрической прочностью. Эксплуатационные дан­ные таких трапсформаюрсв высокие и в этом их основное преиму­щество

Гнс. 40. Сварочный і рапс- форматор с обмотками, залпі ими эпоксидным компа} и;:ом:

J — витой маги Итонровод; л — первичная и вторичная обмотки, залитые эпоксид­ным компаундом; 3 — пер­вичная обмотка; 4 — вто­ричная обмотка с припаян­ной груб кой для охлаждения

Сварочный ток регулируют изменением вторичного напряже­ния иг„. Число ступеней регулирования вторичного напряжения выбирают в пределах 4—16. Номинальная (расчетная) ступень пред­последняя. ^

В отечественно!! промышленности применяют четыре варианта схем первичных обмоток и несколько их разновидностей. Схема обмотки должна выполняться так, Чтобы на любой ступени регули­рования напряжение"на ГСОГГЦ^ГОгіКГОТіСІГтГТ£Ге4Гй1ГШЙЕГШМЖ&Г6<К/<Х? напряжения более чем на 50 % (правило техники безопасности). Глубина регулирования оценивается коэффициентом регулирования

kp = Un max/^2.1 r 1.4 2,

где Uі max и U2.i — максимальное и минимальное вторичные напря­жения.

Изменение напряжения по ступеням должно бьпь по возможности равномерным. Всю обмотку следует размещать в четном числе кату­шек, которые можно было бы симметрично расположить на магнито - проводе.

Наиболее простая схема первичной обмотки, применяемая только для машин малой мощности, получается при ее секционировании (рис. 41 г о). При включении минимального числа витков (высшая сту­пень) напряжение в точках ВС повышается, как в автотрансформа­торе:

Vbc = KM’mm).

где U'j — общее ЧИСЛО ВИТКОВ первичной обмотки; Wf ш1п — число витков в секции АВ.

Повышение не должно быть более чем на 50 %. При этом коэф­фициент регулирования ниже установленного ГОСТ 297—80. Для выполнения всех условий необходимо на высших ступенях отключить часть первичной обмотки, для чего в схему включают второй переключатель П1 (рис. 41,6). В этих схемах не удается обеспечить обтекание током всех витков на любой ступени.

В схеме с последовательно-параллельным переключением витков первичной обмотки (рис. 41, в) на любой ступени током обтекаются все витки. Число витков изменяют только параллельным соедине­нием, а не их отключением. Для переключения такой схемы тре­буется три переключателя (ПІ, П2 и ПЗ).

При указанном положении переключателей витки всех катушек соединены последовательно, а при положении переключателей, по­казанных штриховыми линиями, катушки а1 и а2, Ы и Ь2, cl и с2

соединены параллельно. При других положениях переключателей часть витков катушек включается параллельно и часто последова­тельно. Такую схему применяют на машинах средней н больш< й мощности. Для уменьшения потоков рассеяния, лучшего охлаждения и обеспечения параллельной работы шесть катушек (/—6) имеют равное число витков п расположены симметрично относительно трех дисков вторичной обмотки.

Применяю^ несколько конструкций переключателей: штепсель­ные, ножевые, пластинчатые н барабанные (рис. 42). Простейший штепсельный переключатель представляет собой короткозамкнутую вилку (рис. 42, а). Его применяют только в машинах малой мощ­ности. В ножевом переключателе (рнс. 42, г), используемом в маши­нах мощностью до 300 кВ А, медный нож вводят в зазор между пружи­нящими контактными пластинами 2. Два ножа переключателя о

Нож снят

Рі. с. 4? Il-'pL'Hj'i'имаголи ступеней сварочного трансформатора

изолированной ручкой 3 замкнуты накоротко. Пластинчатый пере­ключатель (рис. 42, б) имеет простейшую и надежную конструкцию. Ступени переключают путем изменения положения токоведущих пластинок /, которые на шпильках крепятся гайкой. Переключа­тель применяют на машинах большой мощности. Переключение в такой конструкции воЗщкжпо только при отключении машины от сети.

Барабанные переключатели (рнс. 42, в) имеют скользящие кон­такты 4, которые прижимаются к копіакіньїм ламелям 3, вмонтиро­ванным в барабан 2. При повороте барабана изолированной рукоят­кой 1 происходит переключение обмоток.

Исходные данные для расчета однофазного трансформатора: номинальный сварочный ток /.,,, или делительный вторичный ток /2Л; режим рабоїьі ПВ„ первичное напряжение U, и частота сети f число стутеней регулирования и, пределы реіулнрования вторич­ного напряжения (минимальное напряжение £Vzomln и максимальное напряжение U2(, тах. Трансформатор должен развивать номинальную мощность на предпоследней ступени включения. Последнюю ступень считают резервной, она позволяет работать при мощности, превы­шающей номинальную, но при меньшем 11В. При необходимости П2„ можно рассчитать или выбрать ориентировочно по аналогичным машинам.

Располагая исходными данными, выбирают тип трансформатора, тип переключателя ступеней и способ охлаждения его обмоток. Расчетное напряжение U,, подводимое к зажимам первичной обмотки, зависит от типа включающего устройства и колеблется от 330 до 380 В. Снижение этого напряжения происходит в игнитронах (до 20 В), оно необходимо для плавного регулировании тока и его стаби­лизации.

Электрический расчет начинают с выбора схемы первичной of - моткн. Выбрав схему, определяют напряжение на всех ступенях. Желательно, чтобы отношение oi-i> = con^t.

•Изменение напряжения по ступеням может происходить по гео­метрической или арифметической прогрессии. В некоторых случаях знаменатель ряда может изменяться при определенных положениях переключателя. Различные схемы регулирования позволяют приме­нять те или другие законы регулирования.

Для машин со ступенчаїьім регулированием тока коэффициент трансформации при переходе со ступени реї у лпровапня с номером п на ступень регулирования с номером n - f - 1 не должен уменьшаться более чем на 20 % для машин і руппы А н группы Б без фазового ре­гулирования н на 30 % для машин группы Б с фазовым регулирова­нием.

Зная напряжения но сту пеням, определяют число витков первич­ной обмотки. При тс.', = 1 w„ = с округлением до ближай­

шего целого числа И соответствующей корректировкой Uin - Полу­ченные числа витков и рассчитанные вторичные нап| ижения сводят в таблицу.

СО

Сечения первичных и вторичных витков рассчитывают по дли­тельным токам. Максимальное их значение принимают по номиналь­ной ступени.

Расчетный длительный ток, проходящий в первичной обмотке, /1п = (/г„/йіі) 1 IIВ„/100,

где ki — коэффициент, учитывающий влияние тока холостого хода. По опытным данным

= і + о, оо5/0 /JTWjm.

Согласно ГОСТ 297—80 принимают i0 = 1,054-І,2.

Первичный юк на любой другой ступени х определяют, ноль чу ж ь формулой (при W-1 = 1)

Лх/Лн — (К’і. і*ьг,'іх)2-

Расчетный длительный ток /.,д во вторичной обмотке даетеч в ис­ходных данных, а при задании кракотвременного номинального тока /2„ его подсчитывают по формуле

/2л = /2н/7Щ7Тоо.

Сечение первичной <?1х и вторичной q-i обмоток подсчитывают, за­давшись плотностью тока, но формулам

<?iv = Лх'7'i и q-i = У/2,

где /, — допустимая плотность тока в первичной обмотке (2,8— 3,2 А/мм2 для дисковой обмотки из медного провода, плотно прижатой к дискам вторичной обмотки, охлаждаемой водой); /2— допустимая плотность тока во вторичной обмотке (4,5—15 А/мм2 при конструк­ции обмотки в виде медных дисков в зависимости от интенсивности охлаждения).

Расчет магнитопровода начинают с определения его сечения (м2) по формуле

Sc = V. J(AMhB), где В — индукция в сердечнике, Тл.

Индукцию В = 1 4-2,1 Тл выбирают в зависимости от марки, тол­щины и способа изготовления стали, мощности сердечника. Вслед­ствие наличия слоя изоляции на поверхности листов, фактическое сечение сердечника больше: 5' = Sc/£c, где кс — коэффициент за­полнения сердечника, обычно k — 0,884-0,92.

Форма сечения сердечника прямоугольная с соотношением сто­рон 1 : 2,5. Размер окна трансформатора должен позволять уложить первичные и вторичные обмотки, необходимые изоляционные про­кладки и разместить трубки для охлаждения. Плошать окна подсчи­тывают но формуле

s„ = £ Qw + £ qM>2/ka. о,

где А:.-,, о — коэффициент заполнения окна, обычно кл-п = 0,44-0,6.

Из условий экономического раскроя стандартного листа электро­технической стали соотношение сторон окна выбирают в пределах 2 3.

Типовая укладка дисков обмоток должна обеспечивать зазори между катушками (Д = 10 - М4 мм) для размещения отводов и клиньев. Внутренний размер катушек больше по ширине на 10— 15 мм и по длине на 20—40 мм для установки клиньев и свободного надевания катушек. При проверке укладки катушек в окне должен быть гарантирован зазор в окне по высоте катушек в 6—12 мм. После расчета определяют потери в трансформаторе, его КПД и условия охлаждения.

Ток холостого хода /„ учитывает активные потери на нагрев сер­дечника (активная составляющая /оа и реактивные на создание маг­нитного потока (реактивная составляющая /ир) и определяется по формуле ■

Л> — ^ ІОа + /бр-

Активную составляющую определяют по формуле

Ліс ~ РЖ. ЛЛ.

где Р0 = pcG — потери холостого хода, Вт; Ut — первичное напря­жение, В; ра — удельные потери в стали, Вт/кг, рс = 1,05 ч-15 в зависимости от иидукции^маркн стали и ее толщины; G — масса железа сердечника, кг; kx —тсоафсЬншент добавочных потерь, kK= 1,2.

Реактивную составляющую тоКа-холостого хода определяют по формуле

/0р = (AwjlCC' м + 0,8BcnA)/(kM>„ т/2),

где Awt — магнитодвижущая сила на 1 см длины магнитопровода (до 170 при средних значениях индукции в зависимости от марки стали и принятой индукции); /с,,#„ — средняя длина силовой линии, см; Вс — индукция в зазорах’ Тл; па и 63 —число и величина (6, = 0,005 см) зазоров в магнитной цепи; k2 — коэффициент, учи­тывающий уменьшение тока холостого хода из-за наличия высших гармоник; wa — число витков первичной обмотки на последней сту­пени. Для индукции 1,2—1,8 Тл можно определить = 1/(1,9-f - - т-0,8) Вс].

Относительное значение тока холостого хода /0 = /0100//1 должно быть не более значений, указанных в ГОСТ 297—80: 50; 32 и 20 % при /2Д соответственно до 2,5; 5 и выше 5 кА.

КПД сварочного трансформатора

Я= 1 — 2j Pl(U2I2ncos<fc + 2] Р) « 0,9 - 0,96,

где %Р— суммарные потери в стали сердечника и обмотках, 2jP — = Р0 '+ Р0т; 6/2 — напряжение при нагрузке на номинальной сту­пени (определяют по внешней характеристике или векторной диа­грамме); cos ф2 — коэффициент мощности во вторичном контуре

COS ф2 = (R2 + R,. а)/У (R2 +я, + ХІ

Количество воды, необходимой для охлаждения трансформа­тора (см*/с),

Q = 0,24РС. Т/(А Т),

где АТ — перепад температур входящей и выходящей воды, АТ =» = 5 4-ю ч:.

Диаметр трубки системы охлаждения du (см) выбирают равным толщине диска. Скорость воды в трубке

vB — 0,01Q/(iidi/4) < 3 м/с.

Сварочные трансформаторы машин постоянного тока, низкоча­стотных и конденсаторных, в основном рассчитывают по тем же фор­мулам, что и трансформаторы однофазных машин переменного тока с некоторыми отличиями в определении коэффициентов трансфор­мации, сечении витков н сердечника.