El dispositivo y cálculo del transformador de soldadura para

El cálculo del transformador de soldadura se realiza mediante fórmulas específicas. Esto se debe al hecho de que los diagramas de transformador estándar, así como los métodos de cálculo, no pueden utilizarse para herramientas de soldadura. En la fabricación de soldadura hay que repeler por lo que está disponible. Lo más importante es el hierro. Lo que es, es y generalmente se pone, todo el cálculo es solo para un circuito magnético particular. Por supuesto, no siempre es bueno, por lo que se producen calor y vibraciones. Bueno, si tienes hierro disponible, los parámetros de los cuales son muy cercanos a los industriales. Luego, puede usar de forma segura las técnicas para calcular dispositivos típicos. Para hacer una máquina de soldar, necesita conocer sus parámetros básicos y su dispositivo.

Esquema del dispositivo del transformador de soldadura.

Esquema del dispositivo del transformador de soldadura.

Transformador de potencia para soldadora.

Antes de comenzar el cálculo, especialmente la fabricación, debe descubrir por sí mismo cuál debe ser la corriente de soldadura. Dado que en la vida cotidiana los electrodos son los más utilizados, cuyo diámetro es de 3 a 4 mm, vale la pena basarse en los cálculos que se hacen sobre ellos. Tres milímetros es suficiente para las tareas domésticas y la limpieza. Incluso el trabajo de carrocería en el automóvil se puede realizar sin temor a soldaduras de baja calidad que se pueden realizar mediante soldadura. Entonces, si elige tres, debe elegir una corriente de aproximadamente 115 A. Es en esta corriente que estos electrodos funcionan perfectamente. Si decide utilizar un dos, la corriente en la salida del dispositivo debe ser de aproximadamente 70 A, y para los cuatro, el doble.

Circuito transformador con bobinado primario y secundario.

El esquema del transformador con el devanado primario y secundario.

Tenga en cuenta que la potencia del transformador de soldadura no debe ser muy grande. El consumo de corriente es de un máximo de 200 A. E incluso entonces, habrá un calentamiento excesivo no solo de los cables de bobinado, sino también de los cables de alimentación. En consecuencia, la carga en la red aumenta y los fusibles eléctricos pueden no resistir. Por lo tanto, si decide utilizar electrodos con un grosor de 3 mm, rechace la corriente de no más de 130 A. Para calcular la potencia del transformador de soldadura, necesitará el producto de la corriente en el devanado secundario cuando el arco se encienda, ángulo de fase, voltaje en modo de reposo dividido por coeficiente de rendimiento. En este caso, puede considerarse un valor constante, es igual a 0.7.

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Transformador de soldadura

Lo más importante en los núcleos es la forma. Puede ser de tipo pivotante (en forma de U) o blindado (en forma de W). Si los comparamos, resulta que la eficiencia es mayor para el primer tipo de equipo de soldadura. La densidad del bobinado también puede ser bastante alta. Por supuesto, son los más utilizados para la fabricación de soldadura eléctrica. Una máquina de soldadura de metal hecha por sí misma puede tener devanados de los siguientes tipos:

  • cilíndrico (bobinado secundario enrollado sobre la red);
  • Disco (ambos devanados se encuentran a cierta distancia entre sí).
Devanados cilíndricos

Bobinados cilíndricos: a - de una capa, b - de doble capa, c - multicapas de alambre redondo, 1 - redondos de alambre rectangular, 2 - anillos de nivelación divididos, 3 - cilindro de baquelita de papel, 4 - extremo de la primera capa de bobinado, 5 - listones verticales, 6 - devanado interno de la rama.

Vale la pena mirar cada tipo de devanado con más detalle. En cuanto al devanado cilíndrico, tiene características de tensión-corriente muy duras. Pero no será adecuado para su uso en máquinas de soldadura manual. Puede salir de la situación usando chokes y reóstatos en el diseño del dispositivo. Pero solo complican todo el esquema, que es poco práctico en la mayoría de los casos.

Cuando se utiliza un devanado de tipo disco, la red está alejada de una secundaria. La mayor parte del flujo magnético que surge en el dispositivo (o más precisamente, surge en el devanado de la red eléctrica) no puede conectarse de ninguna manera (incluso de manera inductiva) al devanado secundario. Este tipo de devanado se utiliza mejor en los casos en que se necesita un ajuste frecuente de la corriente de soldadura. La característica externa de tales dispositivos está disponible en la cantidad requerida. Y la inductancia de fuga del transformador de soldadura depende directamente de la ubicación del bobinado de la red con respecto al secundario. Pero también depende del tipo de circuito magnético, incluso si hay objetos metálicos cerca de la máquina de soldadura. Calcular la inductancia exacta no es posible. Al calcular se aplican cálculos aproximados.

La corriente requerida para la operación de soldadura se regula cambiando el espacio entre los devanados primario y secundario. Por supuesto, deben hacerse para que puedan moverse fácilmente a lo largo del circuito magnético. Eso es solo en las condiciones de producción doméstica, es bastante difícil de hacer, pero puede hacer un cierto número de valores fijos de la corriente de soldadura. Cuando utilice soldadura en el futuro, si necesita reducir un poco la corriente, debe colocar el cable en anillos. Considera solo que se calentará a partir de esto.

Bobinas de transformador separadas en diferentes hombros.

Bobinas de transformador separadas en diferentes hombros: 1 - primaria, 2 - secundaria.

Las máquinas de soldadura que están equipadas con núcleos en forma de U tendrán una dispersión muy fuerte. Y tienen un enrollado de red que debe ubicarse en un hombro, y el secundario, en el segundo. Esto se debe al hecho de que la distancia de un devanado a otro es bastante grande. El indicador principal del transformador de soldadura es la relación de transformación. Se puede calcular dividiendo el número de giros del devanado secundario por el número de giros del primario. Obtendrá el mismo valor al dividir la corriente de salida o el voltaje por la característica de entrada correspondiente (corriente o voltaje).

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Cálculo estándar del transformador de soldadura.

El siguiente método se utiliza exclusivamente para calcular dispositivos de conversión que utilizan núcleos magnéticos de forma únicamente en forma de U. Ambos arrollamientos están enrollados en el mismo marco, ubicados en diferentes hombros. Debe tenerse en cuenta que es necesario conectar la mitad de ambos devanados en serie entre sí. Por ejemplo, un convertidor se calcula para operar con electrodos de 4 mm. Esto requiere una corriente en el devanado secundario de aproximadamente 160 A. La tensión de salida debe ser de 50 V. Al mismo tiempo, la tensión de la red debe tomarse de 220 o 240 V. Deje que la duración del trabajo sea del 20%.

Para el cálculo, es necesario ingresar un parámetro de potencia que tenga en cuenta la duración del trabajo. Esta potencia será igual a: Rdl = I2 x U2 x (PR / 100) 1/2 x 0.001.

Para los parámetros de la máquina de soldadura, que se tomaron como punto de partida, el valor de potencia es igual a 3.58 kW. Ahora es necesario calcular el número de vueltas de los devanados. Para esto: E = 0.55 + 0.095 × Pdl.

La ubicación de los devanados en las varillas en transformadores.

La ubicación de los devanados en las varillas en los transformadores: 1 - varilla, 2 - bobina HV, 3 - bobina HV, 4,5 - grupos de bobinas.

En esta fórmula, E es la fuerza electromotriz de una sola vuelta. Para el dispositivo calculado, este valor será igual a 0.89 voltios / turno. Es decir, es posible eliminar 0,89 V de cada vuelta del convertidor. Por lo tanto, la relación 220 / 0,89 es el número de vueltas del devanado primario. Y la relación de 50 / 0,89 es el número de vueltas del devanado secundario del transformador de soldadura.

En el devanado primario habrá una corriente igual a la relación del producto de la corriente del devanado secundario y el coeficiente k = 1.1 a la relación de transformación. En el ejemplo, se obtiene una corriente igual a 40 A. Para determinar la sección transversal del núcleo del transformador de soldadura, use la fórmula: S = U2 × 10,000 / (4.44 × f × N2 × Bm).

Para el cálculo en el ejemplo, el área será de 27 cm². En este caso, se supone que f es de 50 Hertz, y Bm es la inducción de campo (magnética) en el núcleo del dispositivo. Su valor se supone que es 1.5 Tesla.

Para un transformador de soldadura que funcionará con electrodos de 4 mm de espesor, se obtuvieron las siguientes características:

Tipos de núcleos magnéticos

Tipos de núcleos magnéticos: a - armadura, b - varilla.

  • corriente de soldadura - 160 A;
  • área de la sección central - 28.5 cm²;
  • El devanado primario contiene 250 vueltas.

Pero estas características son válidas para el transformador de soldadura. Solo en la fabricación de su esquema utilizado, que aplicó un mayor valor de dispersión magnética. Es poco probable que un dispositivo de este tipo pueda reproducirse en el hogar, por lo que será más fácil fabricar un transformador con el devanado secundario directamente sobre el devanado de la red. Incluso si tomamos en cuenta la condición de que el uso de choques es inevitable, el deterioro de las características, entonces el flujo magnético de un dispositivo tan simple se concentrará en un cierto punto y alrededor de él. Y toda la energía que contiene puede ser transmitida racionalmente.

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Cálculo simple del transformador para soldadura.

Los métodos estándar para calcular los transformadores son inaceptables en la mayoría de los casos, ya que se usan formas no estándar de hierro y un cable con una sección transversal desconocida, que se calcula aproximadamente. Al calcular, se obtuvieron las características de un transformador de soldadura como el área de sección del circuito magnético y el número de vueltas. Vale la pena señalar que al duplicar el área de la sección transversal, las características del transformador en sí no se deteriorarán. Solo tiene que cambiar el número de vueltas del devanado primario para lograr la potencia requerida.

Cuanto mayor sea la sección del circuito magnético, menos giros tendrán que enrollarse. Utilice esta calidad si tiene problemas para enrollar el cable. Para calcular el número de vueltas del devanado primario, puede utilizar fórmulas simples:

Dependencia de la corriente en el devanado primario del transformador en la tensión de alimentación

Dependencias actuales en el devanado primario del transformador en la tensión de alimentación, en modo inactivo.

  • N1 = 7440 × U1 / (S de × I2);
  • N1 = 4960 × U1 / (S de × I2).

El primero se utiliza en el cálculo de las máquinas de soldadura, en el que ambos devanados se encuentran en el mismo hombro. Para devanados separados, se debe aplicar la segunda fórmula. En estas fórmulas, Siz es la sección del circuito magnético, medida antes de los cálculos. Tenga en cuenta que al separar los devanados en diferentes hombros, no recibirá una corriente superior a 140 A en la salida de la máquina de soldadura. Y para cualquier tipo de dispositivo, también es imposible tener en cuenta el valor actual que es más de 200 A. Y no olvides que tienes muchas incógnitas:

  • grado de hierro del transformador;
  • tensión de red y su cambio;
  • Resistencia en líneas eléctricas.

Para excluir la posibilidad de la influencia de tales factores menores en el funcionamiento del transformador de soldadura, es necesario hacer un grifo cada 40 vueltas. Puede cambiar el modo de funcionamiento del transformador en cualquier momento aplicando una tensión de alimentación durante menos o más giros.

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La sección transversal del circuito magnético y la selección de vueltas del transformador.

Paquete de transformador de hierro (núcleo magnético)

Paquete de transformador de hierro (núcleo magnético).

Conociendo la sección transversal del circuito magnético, puede encontrar el número de vueltas de los devanados del transformador de soldadura. Lo principal que debe decidir es exactamente cuál debe ser la sección. Idealmente, se obtuvo un valor de 28 cm². Pero no siempre se puede utilizar en un transformador de soldadura, si nos fijamos en los componentes estructurales y económicos. Necesitas pensar cuidadosamente sobre cómo enrollarás el cable. Por una potencia, puedes elegir dos esquemas:

  • 30 cm² y 250 vueltas;
  • 60 cm² y 125 vueltas.

También es posible utilizar una opción intermedia. Si la ventana es pequeña, es mejor simplemente aumentar el área de la sección transversal. Pero entonces el peso del transformador de soldadura aumentará. Por lo tanto, se puede mover libremente solo en un carro especial.

Hay casos en los que tiene que juzgar la potencia útil de un transformador para una máquina de soldadura, mejor por la corriente, que se mide en el devanado primario del dispositivo en modo inactivo. Y para ser más precisos, debe hablar más sobre el valor de la potencia durante la formación del arco, pero solo sobre cómo ajustar el transformador de soldadura a la potencia más alta. Exprime lo máximo de tu diseño. Y lo principal en el proceso de cálculo del transformador es evitar un número insuficiente de vueltas del devanado primario. Se requieren los siguientes dispositivos:

  • LATR (autotransformador lineal);
  • amperímetro
  • voltímetro

Incluso para transformadores del mismo tipo, la corriente puede ser diferente. Por lo tanto, es imposible juzgar sobre el poder de la soldadura eléctrica. Pero la dependencia en la corriente sinuosa primaria puede decir mucho. Se pueden identificar algunas propiedades especiales de un transformador de soldadura. Para hacer esto, es necesario aplicar voltaje desde la salida del LATR al devanado primario de la soldadura. Gracias al autotransformador lineal, puede cambiar el valor de voltaje de 0 a 240 V. Se conecta un voltímetro en paralelo con el devanado y se inserta un amperímetro en la rotura de un cable.

Primero, hay un aumento lineal en la corriente, que toma un valor pequeño.

Después de que la tasa de aumento se hace más grande, la corriente aumenta rápida y rápidamente. Con un número insuficiente de vueltas en el primario, la curva actual tenderá a un valor infinito hasta el umbral de 240 V. Por lo tanto, debe agregar un cierto número de vueltas al devanado de la máquina de soldadura. Y no olvide tener en cuenta que cuando encienda la red sin LATR, su dispositivo consumirá al menos un tercio más de la corriente. De esta manera, no es fácil calcular teóricamente el transformador de soldadura, en la práctica, todo es mucho más simple.

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