Расчет нестандартного трансформатора

Неприемлемость во многих случаях стандартных методик р^сче - , та заключается в том, что они устанавливают для конкретной мощно­сти трансформатора только единые значения таких основных пара­метров, как измеренная площадь сечения магнитопровода (SH3) и ко­личество витков первичной обмотки (А,), хотя последние. и считаются оптимальными. Выше нами было получено сечение магнитопровода для тока 160 А, равное 28 см2. На самом деле сечение магнитопровода для той же мощности может варьироваться в значительных преде­лах — 25.. .60 см2 и даже выше, без особой потери в качестве работы сварочного трансформатора. При этом под каждое произвольно взя­тое сечение необходимо рассчитать количество витков, прежде всего первичной обмотки, таким образом, чтобы получить на выходе за­данную мощность. Зависимость между соотношением ShNi близка к обратно пропорциональной: чем больше площад ь сечения магнитопро­вода (S), тем меньше понадобиться витков обеих катущек.

Самой4 важной частью сварочного трансформатора является маг - нитопровод. Во многих случаях для самоделок используются магни - гопроводы от старых электроприборов, которые ДО'того ничего об­щего со сваркой не имели: всевозможные Крупные трансформаторы, автотрансформаторы (ЛАТРы), электродвигатели. Часто зїи магии -

топроводы обладают весьма экзотической конфигурацией, а их гео­метрические параметры невозможно изменить. И сварочный транс­форматор приходится рассчитывать под то, что есть, — нестандарт­ный магнитопровод, используя нестандартную методику расчета.

Наиболее важными при расчете параметрами, от которых зависит мощность, являются площадь сечения магнитопровода, количество витков первичной обмотки и расположение на магнитопроводе пер­вичной и вторичной обмоток трансформатора. Сечение магнитопро­вода в данном случае измеряется по наружным размерам сжатого па­кета пластин, без учета потерь на зазоры между пластинами, и выра­жается в см2. По расположению обмоток трансформаторы можно разделить на два типа: такие, у которых первичная и вторичная об­мотки (или их части) находятся на одном плече (рис. 1.23, а); второй тип — у которых обмотки разнесены на разные плечи (рис. 1.23, б). При напряжении питания сети 220..,240 В, с незначительным сопро­тивлением в линии, я могу рекомендовать следующие формулы при­ближенного расчета витков первичной обмотки, которые дают поло­жительные результаты для токов 120... 180 А для многих типов сва­рочных трансформаторов.

Для первого типа (с обмотками на одном плече (рис. 1.23, а):

N - 7440 • Uxt{Sm-h).

Для второго типа (с разнесенными обмотками (рис. 1.23, б):

Ni = 4960 • IVOSиз • h),

где N{ — примерное количество витков первичной обмотки, Sm — из­меренное сечение магнитопровода (см2), /2 — заданный сварочный ток вторичной обмотки (A), £7, — сетевое напряжение.

При этом надо учитывать, что для трансформатора с разнесенны­ми по разным плечам первичной и вторичной обмотками Вряд ли уда­стся получить ток более 140 А — сказывается сильное рассеивание магнитного поля. Нельзя также ориентироваться на ток выше 200 А для остальных типов трансформаторов. Формулы носят весьма при­ближенный характер. Некоторые трансформаторы с особенно несо­вершенными мапштопроводами дают значительно более низкие по­казатели выходного тока. Кроме того, существует много таких пара­метров, которые нельзя определить и учесть в полной мере. Обычно

неизвестно, из какого сорта железа изготовлен тот или иной, снятый со старого оборудования магнитопровод. Напряжение в электросети может сильно изменяться (190...250 В). Еще хуже, если линия элек­тропередачи обладает значительным собственным сопротивлением, составляя всего единицы Ома, оно практически не влияет на показа­ния вольтметра, обладающего большим внутренним сопротивлением, но может сильно гасить мощность сварки. Учитывая все вышеизло­женное, рекомендуется первичную обмотку трансформатора выпол­нять с несколькими отводами через 20...40 витков (рис. 1.24). В этом случае всегда более точно можно будет подобрать мощность транс­форматора или подрегулировать ее под напряжение конкретной сети.

Количество витков вторичной обмотки определяется из соотно­шения (кроме «ушастика», см. ниже):

N2 = 0,95 • У, • U2/Uu

где U2 — желаемое напряжение холостого хода на выходе вторичной обмотки (45...70 В), С/, — напряжение сети.

г

Комментарии закрыты.