(เอกสาร)
n8.doc
เครื่องคิดเลขเชื่อมโปรแกรม "การคำนวณหม้อแปลงเชื่อม" ถูกเขียนขึ้นเพื่ออำนวยความสะดวกในการคำนวณเมื่อสร้างหม้อแปลงเชื่อมแบบโฮมเมด วิธีการคำนวณนำมาจาก V. Volodin
ข้อมูลโดยประมาณ
เมื่อใช้เทคนิคนี้ ตัวฉันเองสร้างบาดแผลให้กับหม้อแปลง 2 ตัว อย่างไรก็ตาม อันแรกต้องหมุนกลับสี่ครั้งจนกว่าฉันจะบรรลุประสิทธิภาพ
ในโปรแกรม คุณกรอกข้อมูลลงในช่องป้อนข้อมูลหลายช่อง และเมื่อคุณคลิกปุ่ม "คำนวณ" ระบบจะคำนวณจำนวนรอบในขดลวด ส่วนตัดขวางของเส้นลวด และข้อมูลอื่น ๆ ต่อไปนี้คือช่องที่คุณต้อง กรอก
การเรียงพิมพ์ 
เทป
Type-setting ทำจากแผ่นเหล็กรูปตัว L, P- หรือ W เทปตามลำดับจากเทปเหล็กหม้อแปลง เหล็กหม้อแปลงไฟฟ้า - เหล็กไฟฟ้าชนิดอ่อนแรงแม่เหล็กพิเศษ อบอ่อนโดยใช้เทคโนโลยีพิเศษ)
ส่วนหลัก = a * b.
ส่วนตัดขวางของแกนต้องเพียงพอสำหรับการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า
การหาค่าตัดขวางของวงจรแม่เหล็กในหน่วย ตร.ซม. S> 0.015 * P (โดยที่ P เป็นวัตต์)
สำหรับวงจรแม่เหล็กอื่นที่ไม่ใช่ Toroidal ส่วนตัดขวางควรเพิ่มขึ้น 1.3 ... 1.5 เท่า
โดยประมาณ หม้อแปลงไฟฟ้ามีหน่วยเป็นวัตต์
Рtr \u003d 25 * Iv
โดยที่ Iw คือกระแสเชื่อมในหน่วยแอมแปร์
กำลังไฟฟ้าโดยรวมของหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นวัตต์คือ
Рgab \u003d Uxx * Iv,
โดยที่ Uxx คือแรงดันไฟฟ้าบนขดลวด II
หากคุณยังไม่ทราบว่าคุณต้องการส่วนใด โปรแกรมจะคำนวณและแทนที่ข้อมูลที่ต้องการโดยอัตโนมัติในช่องป้อนข้อมูลขึ้นอยู่กับกระแสเชื่อม
นอกจากนี้ คุณต้องเลือกจากรายการแบบหล่นลงของวัสดุของสายไฟสำหรับขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ และประเภทของแกน
มีแกน
หุ้มเกราะ (รูปตัว W - a))
คัน (รูปตัว L - b))
Toroidal (รูปตัว O - c))
แกนเกราะสำหรับหม้อแปลงไม่ค่อยได้ใช้
Toroidal มีประสิทธิภาพดีที่สุด
เมื่อสร้างเครื่องเชื่อม ควรใช้วงจรแม่เหล็กแบบวงแหวนซึ่งมีขนาดน้อยที่สุดและมีสนามเร่ร่อน แต่ห่อยาก
หม้อแปลงร็อดประกอบได้ง่ายกว่า ฉันทำแผลกับหม้อแปลงของฉัน
เครื่องเชื่อมไฟฟ้า: การคำนวณและการผลิต
วีโวโลดิน ( http://valvolodin.narod.ruและ http://valvol.nightmail.ru) โอเดสซา ยูเครน
เฉพาะงาน หม้อแปลงเชื่อมคือภาระไม่คงที่ โดยปกติถือว่าส่วนแบ่งของเวลาทำงานภายใต้ภาระในวัฏจักรที่ประกอบด้วยการเชื่อมจริงและการหยุดชั่วคราวไม่เกิน 60% สำหรับหม้อแปลงเชื่อมในครัวเรือนมักใช้ค่าที่น้อยกว่า - 20% ซึ่งช่วยให้ไม่มีการเสื่อมสภาพอย่างมีนัยสำคัญในระบบความร้อนเพื่อเพิ่มความหนาแน่นกระแสในขดลวดหม้อแปลงและลดพื้นที่หน้าต่างของแม่เหล็ก วงจรที่จำเป็นเพื่อรองรับขดลวด ด้วยกระแสเชื่อมสูงถึง 150 A ความหนาแน่นกระแสในขดลวดทองแดงคือ 8 A / mm2 ในอลูมิเนียม - 5 A / mm2
สำหรับกำลังไฟที่กำหนด ขนาดและน้ำหนักของหม้อแปลงไฟฟ้าจะน้อยที่สุดหากการเหนี่ยวนำในวงจรแม่เหล็กมีค่าสูงสุดที่อนุญาตสำหรับวัสดุที่เลือก แต่นักออกแบบมือสมัครเล่นมักไม่รู้คุณค่านี้ เพราะเขากำลังจัดการกับเหล็กไฟฟ้าของแบรนด์ที่ไม่รู้จัก เพื่อหลีกเลี่ยงความประหลาดใจ การเหนี่ยวนำมักจะถูกประเมินต่ำไป ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขนาดของหม้อแปลงอย่างไม่ยุติธรรม
โดยใช้ขั้นตอนด้านล่าง เราสามารถกำหนดลักษณะทางแม่เหล็กของเหล็กหม้อแปลงที่มีอยู่ได้ วงจรแม่เหล็ก "ทดลอง" ที่มีหน้าตัด 5 ... 10 cm2 ประกอบขึ้นจากเหล็กนี้ (ผลคูณของขนาด a และ b ในรูปที่ 8) และ 50 ... 100 รอบของลวดหุ้มฉนวนอ่อนที่มีหน้าตัด 1.5 ... 2 ถูกพันบนหนึ่งในแกนของมัน .5 mm2 สำหรับการคำนวณเพิ่มเติม จำเป็นต้องหาความยาวเฉลี่ยของแม่เหล็ก เส้นสนามและวัด ความต้านทานที่ใช้งานขดลวด r vol.
นอกจากนี้ ตามรูปแบบที่แสดงในรูปที่ 9 ประกอบการตั้งค่าการทดสอบ T1 - เครื่องเปลี่ยนรูปแบบอัตโนมัติที่ปรับได้ในห้องปฏิบัติการ (LATR); L1 - คดเคี้ยวบนวงจรแม่เหล็ก "ทดลอง" กำลังโดยรวมของหม้อแปลงสเต็ปดาวน์ T2 ไม่น้อยกว่า 63 VA อัตราส่วนการแปลงคือ 8...10
แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นทีละน้อยทำให้เกิดการพึ่งพาการเหนี่ยวนำในวงจรแม่เหล็ก V, T บนความตึงเครียด สนามแม่เหล็ก N, A/m คล้ายกับที่แสดงในรูปที่ 10 คำนวณปริมาณเหล่านี้ตามสูตร:
โดยที่ U และ I คือการอ่านค่าโวลต์มิเตอร์ PV1, V และแอมป์มิเตอร์ PA1, A; F - ความถี่ Hz; S - พื้นที่หน้าตัดของแกนแม่เหล็ก "ทดลอง" cm 2 ; w คือจำนวนรอบของขดลวด จากกราฟที่ได้ดังแสดงในรูป จะพบการเหนี่ยวนำความอิ่มตัว Bs การเหนี่ยวนำสูงสุด Bm และความเข้มสูงสุดของสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ Hm
ตัวอย่างเช่น ลองคำนวณหม้อแปลงเชื่อมที่ออกแบบมาสำหรับการทำงานของไฟหลัก กระแสสลับ 220V, 50Hz, แรงดันไฟที่ตั้งไว้ล่วงหน้า ไม่ได้ใช้งาน U xx \u003d 65 V และกระแสเชื่อมสูงสุด I max \u003d 150 A.
กำลังโดยรวมของหม้อแปลงไฟฟ้า
P gab \u003d U xx * I max \u003d 65 * 150 \u003d 9750 VA
ตามสูตรที่รู้จักกันดีเรากำหนดผลคูณของพื้นที่หน้าตัดของวงจรแม่เหล็ก S m และพื้นที่ของหน้าต่าง S o:
โดยที่ J คือความหนาแน่นกระแสในขดลวด A/mm2; k c \u003d 0.95 - ตัวประกอบการเติมของส่วนวงจรแม่เหล็กด้วยเหล็ก k 0 \u003d 0.33 ... 0.4 - ปัจจัยการเติมของหน้าต่างด้วยทองแดง (อลูมิเนียม)
สมมติว่า V m = 1.42 T ขดลวดปฐมภูมินั้นพันด้วยลวดทองแดงรองด้วยอลูมิเนียม (เราใช้ค่าเฉลี่ยของความหนาแน่นกระแส J = 6.5A / mm2):
S M S O \u003d 9750 / (1.11 * 1.42 * 6.5 * 0.95 * 0.37) \u003d 2707 ซม. 4
สมมติว่า a=40 mm เราจะหาขนาดที่เหลือของวงจรแม่เหล็ก: b=2*a=80mm; c=1.6*a=32 มม.; ชั่วโมง=4а=160 มม.
EMF หนึ่งรอบของหม้อแปลงที่คดเคี้ยวบนวงจรแม่เหล็ก E B \u003d 2.22 * 104V m * a * b * k c \u003d 2.22 * 10-4 * 1.42 * 3200 * * 0.95 \u003d 0.958 V. จำนวนรอบ ขดลวดทุติยภูมิ w 2 \u003d U xx / E B \u003d 65 / 0.958 \u003d 68 ภาพตัดขวางของลวดของขดลวดทุติยภูมิ S 2 \u003d l max / J \u003d 150/5 \u003d 30 mm2 (J \u003d 5 A / mm2 เนื่องจากลวดของขดลวดทุติยภูมิเป็นอลูมิเนียม) จำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ w 1 \u003d U 1 / E B \u003d 220 / 0.958 \u003d 230 กระแสสูงสุดของขดลวดปฐมภูมิ I 1max \u003d l max * w 2 / w 1 \u003d 150 * 68/230 \u003d 44.35 A. ภาพตัดขวางของลวดทองแดงของขดลวดปฐมภูมิ S 1 \u003d I 1max / J \u003d 44.35 / 8 \u003d 5.54 มม. 2
ทั้งขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิของหม้อแปลงชนิดแท่งมักจะแบ่งออกเป็นสองส่วนที่เหมือนกัน โดยวางไว้บนแกนสองแกนของวงจรแม่เหล็ก แต่ละส่วนที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมของขดลวดปฐมภูมิคือลวด 115 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 2.65 มม. หากส่วนต่าง ๆ ของขดลวดปฐมภูมิควรเชื่อมต่อแบบขนาน แต่ละส่วนควรมีลวด 230 รอบครึ่งหน้าตัด - มีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 1.88 มม. ในทำนองเดียวกันพวกเขาจะแบ่งออกเป็นสองส่วนและขดลวดทุติยภูมิ
หากขดลวดทำเป็นทรงกระบอกเพื่อให้ได้ลักษณะโหลดที่ตกลงมาของหม้อแปลงไฟฟ้า ตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 0.2 ... 0.4 โอห์ม ควรเชื่อมต่อแบบอนุกรมด้วยเส้นลวดรองจากลวดนิกโครมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 3 มม. สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีขดลวดแบบแผ่น ไม่จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานนี้ น่าเสียดายที่การคำนวณที่แม่นยำของการเหนี่ยวนำการรั่วไหลของหม้อแปลงไฟฟ้านั้นแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย เพราะมันขึ้นอยู่กับตำแหน่งของวัตถุโลหะที่อยู่ใกล้เคียง ในทางปฏิบัติ การคำนวณจะดำเนินการโดยวิธีการประมาณค่าต่อเนื่องด้วยการปรับข้อมูลขดลวดและโครงสร้างของหม้อแปลงตามผลการทดสอบตัวอย่างที่ผลิตขึ้น สามารถดูวิธีการโดยละเอียดได้ใน
ในสภาพมือสมัครเล่นมันยากที่จะผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีขดลวดเคลื่อนที่ (เพื่อปรับกระแส) เพื่อให้ได้ค่ากระแสคงที่หลายค่า ขดลวดทุติยภูมิทำด้วยต๊าป การปรับที่แม่นยำยิ่งขึ้น (ในทิศทางของกระแสที่ลดลง) ทำได้โดยการเพิ่มขดลวดเหนี่ยวนำชนิดหนึ่งลงในวงจร - วางสายเชื่อมในช่อง
ก่อนที่จะดำเนินการผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าที่คำนวณได้แนะนำให้ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขดลวดจะถูกวางไว้ในหน้าต่างวงจรแม่เหล็กโดยคำนึงถึงช่องว่างทางเทคโนโลยีที่จำเป็นความหนาของวัสดุที่ใช้ทำโครงและอื่น ๆ ปัจจัย. ขนาด c และ h (ดูรูปที่ 8) จะต้อง "ปรับ" เพื่อให้แต่ละชั้นของขดลวดพอดีกับจำนวนรอบของเส้นลวดที่เลือกจำนวนเต็ม และจำนวนชั้นยังเป็นจำนวนเต็มหรือน้อยกว่าเล็กน้อย จำนวนเต็มที่ใกล้ที่สุด ควรมีช่องว่างสำหรับฉนวน interlayer และ interwinding
ตัวแปรที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดไม่ได้มาจากความพยายามครั้งแรกเสมอไป บ่อยครั้งจำเป็นต้องปรับความกว้างและความสูงของหน้าต่างวงจรแม่เหล็กซ้ำๆ และค่อนข้างสำคัญ เมื่อออกแบบขดลวดทรงกระบอก จำเป็นต้องเลือกขนาดของส่วนต่างๆ อย่างเหมาะสม โดยปกติ บาดแผลที่คดเคี้ยวทุติยภูมิด้วยลวดหนาจะมีเนื้อที่มากกว่าแผลปฐมภูมิ
ภาพร่างของการออกแบบหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับกระแสเชื่อมสองค่า - 120 และ 150 A - แสดงในรูปที่ 11 และโครงการ
การรวมของมันจะแสดงในรูปที่ 12. กระแสไฟที่เล็กกว่าสอดคล้องกับจำนวนรอบที่มากขึ้นของขดลวดทุติยภูมิ มันไม่ใช่ความผิดพลาด เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าแรงดันไฟฟ้าที่คดเคี้ยวนั้นแปรผันตามจำนวนรอบ และการเหนี่ยวนำการรั่วไหลจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนของกำลังสองของจำนวนนั้น ส่งผลให้กระแสไฟลดลง
ขดลวดถูกวางบนสองเฟรมที่ทำจากแผ่นไฟเบอร์กลาสที่มีความหนา 2 มม. ส่วนของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิในแต่ละเฟรมแยกจากกันโดยแก้มที่เป็นฉนวนของวัสดุชนิดเดียวกัน รูในเฟรมสำหรับวงจรแม่เหล็กนั้นกว้าง 1.5 ... 2 มม. และยาวกว่าหน้าตัดของส่วนหลัง ซึ่งช่วยขจัดปัญหาการประกอบ เพื่อป้องกันการเสียรูปของเฟรมในระหว่างการม้วนมันจะถูกปลูกไว้บนเขียงไม้อย่างแน่นหนา ขดลวดปฐมภูมิประกอบด้วยสองส่วน (I "และฉัน" ") ซึ่งอยู่บนเฟรมที่แตกต่างกันและเชื่อมต่อแบบขนาน แต่ละส่วนคือ 230 รอบของลวด PEV-2 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.9 มม. หากมีลวดที่มี เส้นผ่านศูนย์กลาง 2.7 มม. สามารถพันรอบได้ 115 รอบ แต่จะต้องเชื่อมต่อเป็นอนุกรมลวดแต่ละชั้นก่อนที่จะม้วนเป็นชั้นถัดไป ควรอัดด้วยค้อนไม้เบา ๆ และทาด้วยน้ำยาเคลือบเงา .Pressboard (กระดาษแข็งไฟฟ้า) ที่มีความหนา 0.5 ... 1 มม. เหมาะสำหรับใช้เป็นฉนวนระหว่างชั้น
สำหรับขดลวดทุติยภูมิ ผู้เขียนใช้บัสอะลูมิเนียมที่มีหน้าตัดขนาด 30 มม. 2 (5x6 มม.) หากคุณมีบัสบาร์ที่มีพื้นที่หน้าตัดเท่ากันโดยประมาณแต่มีขนาดต่างกัน คุณจะต้องเปลี่ยนความกว้างของส่วนโครงเล็กน้อยเพื่อให้เข้ากับขดลวด ก่อนม้วน ควรพันบัสบาร์เปล่าพันด้วยเทปพันสายไฟหรือผ้าฝ้ายบางๆ ซึ่งก่อนหน้านี้ตัดเป็นแถบกว้าง 20 มม. ความหนาของฉนวน - ไม่เกิน 0.7 มม.
ส่วน II "และ II" มี 34 ส่วน III "และ III" "- แต่ละรอบ 8 รอบ รถบัสถูกวางบนเฟรมในสองชั้นโดยให้ด้านกว้างกับวงจรแม่เหล็ก แต่ละชั้นถูกอัดด้วยไม้เบา ๆ ใช้ค้อนและทาน้ำยาเคลือบเงาอย่างทั่วถึง ขดลวดที่ผลิตควร อุณหภูมิและระยะเวลาในการทำให้แห้งขึ้นอยู่กับยี่ห้อของน้ำยาเคลือบเงา
แกนแม่เหล็กของหม้อแปลงประกอบจากแผ่นเหล็กแผ่นรีดเย็นที่มีความหนา 0.35 มม. พื้นผิวของเหล็กแผ่นรีดเย็นเป็นสีขาวไม่เหมือนกับเหล็กรีดร้อนเกือบดำ คุณสามารถใช้แผ่นเหล็กจากวงจรแม่เหล็กของหม้อแปลงที่ล้มเหลวที่ติดตั้งบน สถานีไฟฟ้าย่อย. ขอแนะนำให้ทดสอบเหล็กตามวิธีการที่อธิบายไว้ข้างต้น หากค่าของการเหนี่ยวนำสูงสุด B m ที่ได้รับแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญจากค่าที่นำมาใช้ในการคำนวณ (1.42 T) ค่าหลังจะต้องทำซ้ำและผลลัพธ์ที่นำมาพิจารณาในการผลิตหม้อแปลงไฟฟ้า ตัดเหล็กแผ่นตามทิศทางการม้วนเป็นแถบกว้าง 40 มม. ซึ่งตัดเป็นแผ่นยาว 108 และ 186 มม. ครีบจะถูกลบออกด้วยไฟล์หรือไฟล์ที่มีรอยบาก วงจรแม่เหล็กประกอบขึ้น "ทับซ้อนกัน" โดยมีช่องว่างที่เล็กที่สุดที่ข้อต่อของแผ่นเปลือกโลก
หม้อแปลงสำเร็จรูปวางอยู่ในเคสป้องกันที่ทำจากวัสดุที่ไม่ใช่แม่เหล็ก เช่น อะลูมิเนียม ต้องทำรูระบายอากาศในเคส หม้อแปลงเชื่อมต่อกับเครือข่าย 220 V ด้วยสายเคเบิลที่มีตัวนำไฟฟ้าทองแดงที่มีหน้าตัดอย่างน้อย 6 มม. 2 และสายกราวด์ซึ่งเชื่อมต่อกับวงจรแม่เหล็กของหม้อแปลงไฟฟ้าและปลอกป้องกัน เต้ารับหลักต้องเป็นแบบสามพิน (อันที่สามเป็นแบบต่อสายดิน) ซึ่งได้รับการจัดอันดับสำหรับกระแสไฟอย่างน้อย 63 A
ข้อสรุปของขดลวดทุติยภูมิเชื่อมต่ออย่างแน่นหนากับกระดุมทองเหลืองเกลียวที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 8 ... 10 มม. ติดตั้งบนแผงอิเล็กทริกทนความร้อนซึ่งติดตั้งอยู่บนเคสป้องกันของหม้อแปลงไฟฟ้า เหมาะสำหรับงานเชื่อมแบบอ่อน สายทองแดงมาตรา 16 ... 25 มม. 2 อิเล็กโทรดเชื่อม (ในกรณีที่ไม่มีอิเล็กโทรดสำเร็จรูป) สามารถทำได้อย่างอิสระโดยใช้คำแนะนำจาก ลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 ... 6 มม. จากเหล็กอ่อนอ่อนแบ่งออกเป็นเส้นตรงยาว 300 ... 400 มม. สารเคลือบเตรียมจากชอล์ก 500 กรัมและแก้วเหลว 190 กรัมเจือจางด้วยน้ำหนึ่งแก้ว จำนวนนี้เพียงพอสำหรับอิเล็กโทรด 100-200
ลวดที่เตรียมไว้จะถูกจุ่มลงในสารเคลือบเกือบตลอดความยาว โดยปล่อยให้เหลือเพียงปลายที่ยาวประมาณ 20 มม. เปิดออก นำออกและตากให้แห้งที่อุณหภูมิ 20 ... 30 ° C อิเล็กโทรดดังกล่าวเหมาะสำหรับการเชื่อมทั้งแบบแปรผันและ กระแสตรง. แน่นอนพวกเขาสามารถทำหน้าที่เป็นทางเลือกชั่วคราวสำหรับการผลิตในลักษณะทางอุตสาหกรรมเท่านั้น ไม่ควรใช้สำหรับงานที่รับผิดชอบ
วรรณกรรม
5. Zaks M.I. et al. หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการเชื่อมอาร์ค - L.: Energoatomizdat, 1988.
6. Baranov V. เครื่องเชื่อมไฟฟ้ากำลังต่ำ.-วิทยุ, 2539 ฉบับที่ 7, น. 52-54.
7. Gorsky A. N. et al. การคำนวณองค์ประกอบแม่เหล็กไฟฟ้าของแหล่งพลังงานสำรอง - ม.: วิทยุและการสื่อสาร, 2531.
8. หนังสืออ้างอิงของช่างไฟฟ้า - ม.: Energoizdat, 1934.
- หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับเครื่องเชื่อม
- อุปกรณ์หม้อแปลงเชื่อม
- การคำนวณหม้อแปลงเชื่อมมาตรฐาน
- การคำนวณหม้อแปลงอย่างง่ายสำหรับการเชื่อม
- ภาพตัดขวางของวงจรแม่เหล็กและการเลือกรอบของหม้อแปลง
การคำนวณหม้อแปลงเชื่อมดำเนินการตามสูตรเฉพาะ เนื่องจากวงจรหม้อแปลงทั่วไปและวิธีการคำนวณไม่สามารถใช้กับเครื่องมือเชื่อมได้ ในการผลิตงานเชื่อมจำเป็นต้องสร้างจากสิ่งที่มีอยู่ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือเหล็ก ปกติการตั้งค่านี้คืออะไร การคำนวณทั้งหมดใช้สำหรับวงจรแม่เหล็กเฉพาะ แน่นอนว่ามันไม่ดีเสมอไป ความร้อนและการสั่นสะเทือนจึงเกิดขึ้น จะเป็นการดีถ้าคุณมีธาตุเหล็ก ซึ่งพารามิเตอร์นั้นใกล้เคียงกับของที่ใช้ในอุตสาหกรรมมาก จากนั้นคุณสามารถใช้วิธีการคำนวณอุปกรณ์ทั่วไปได้อย่างปลอดภัย ในการสร้างเครื่องเชื่อม คุณจะต้องทราบพารามิเตอร์และอุปกรณ์พื้นฐาน
หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับเครื่องเชื่อม
ก่อนที่คุณจะเริ่มการคำนวณ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการผลิต คุณต้องค้นหาด้วยตัวเองว่ากระแสเชื่อมควรเป็นอย่างไร เนื่องจากอิเล็กโทรดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3-4 มม. มักใช้ในชีวิตประจำวันจึงควรค่าแก่การคำนวณ สามมิลลิเมตรก็เพียงพอแล้วสำหรับงานบ้านและงานบ้าน แม้แต่งานตัวถังรถก็สามารถทำได้โดยไม่ต้องกลัวว่าจะมีตะเข็บคุณภาพต่ำที่การเชื่อมสามารถทำได้ ดังนั้น หากตัวเลือกตกอยู่บนสามอันดับแรก คุณต้องเลือกกระแสไฟที่ประมาณ 115 A ซึ่งปัจจุบันนี้เองที่อิเล็กโทรดเหล่านี้ทำงานได้ดีที่สุด หากคุณตัดสินใจที่จะใช้ผีสาง กระแสที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ควรอยู่ที่ประมาณ 70 A และสำหรับสี่ - มากเป็นสองเท่า
โปรดทราบว่ากำลังของหม้อแปลงเชื่อมไม่ควรมีขนาดใหญ่มาก ปริมาณการใช้กระแสไฟสูงสุด 200 A และในกรณีนี้จะมีความร้อนมากเกินไปไม่เพียง แต่ในสายไฟที่คดเคี้ยวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสายไฟด้วย ส่งผลให้โหลดบนเครือข่ายเพิ่มขึ้น และฟิวส์ไฟฟ้าอาจไม่ทนต่อ ดังนั้น หากคุณตัดสินใจใช้อิเล็กโทรดที่มีความหนา 3 มม. ให้เริ่มจากกระแสไม่เกิน 130 A ในการคำนวณกำลังของหม้อแปลงเชื่อม คุณจะต้องใช้ผลิตภัณฑ์ของกระแสในขดลวดทุติยภูมิเมื่อ อาร์กติดไฟ มุมเฟส แรงดันที่เหลือหารด้วยสัมประสิทธิ์ การกระทำที่เป็นประโยชน์. ในกรณีนี้ถือได้ว่าเป็นค่าคงที่เท่ากับ 0.7
กลับไปที่ดัชนี
อุปกรณ์หม้อแปลงเชื่อม
สิ่งสำคัญที่สุดในแกนกลางคือรูปร่าง เป็นแบบก้าน (รูปตัวยู) หรือแบบหุ้มเกราะ (รูปตัว W) หากเปรียบเทียบแล้ว ปรากฏว่าประสิทธิภาพสูงกว่าสำหรับอุปกรณ์ประเภทแรกสำหรับการเชื่อม ความหนาแน่นของขดลวดก็ค่อนข้างสูงเช่นกัน แน่นอนว่ามักใช้สำหรับการผลิต เชื่อมไฟฟ้า. เครื่องเชื่อมโลหะแบบโฮมเมดสามารถมีขดลวดประเภทต่อไปนี้:
- ทรงกระบอก (ขดลวดทุติยภูมิถูกพันบนเครือข่าย);
- ดิสก์ (ขดลวดทั้งสองอยู่ห่างจากกัน)
ขดลวดทรงกระบอก: a - ชั้นเดียว, b - สองชั้น, c - ลวดกลมหลายชั้น, 1 - รอบของลวดสี่เหลี่ยม, 2 - วงแหวนอีควอไลเซอร์แยก, 3 - กระบอกกระดาษเบเคไลต์, 4 - ปลายชั้นที่คดเคี้ยวแรก , 5 - รางแนวตั้ง, 6 - กิ่งด้านในของขดลวด
ควรพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับขดลวดแต่ละประเภท สำหรับขดลวดทรงกระบอกนั้นมีลักษณะแรงดันกระแสไฟที่เข้มงวดมาก แต่จะไม่เหมาะสำหรับใช้กับเครื่องเชื่อมแบบแมนนวล คุณสามารถออกจากสถานการณ์ได้โดยใช้โช้กและรีโอสแตทในการออกแบบอุปกรณ์ แต่พวกเขาทำให้โครงการทั้งหมดซับซ้อนเท่านั้น ซึ่งในกรณีส่วนใหญ่ไม่เหมาะสม
เมื่อใช้ประเภทการม้วนของดิสก์ การพันของเครือข่ายจะอยู่ห่างจากสายรองพอสมควร ส่วนใหญ่ของฟลักซ์แม่เหล็กที่เกิดขึ้นในอุปกรณ์ (หรือที่แม่นยำกว่านั้นเกิดขึ้นในขดลวดของเครือข่าย) ไม่สามารถเชื่อมต่อ (แม้ในทางอุปนัย) กับขดลวดทุติยภูมิในทางใดทางหนึ่ง ขดลวดประเภทนี้ใช้ดีที่สุดในกรณีที่จำเป็นต้องปรับกระแสเชื่อมบ่อยๆ ลักษณะภายนอกของอุปกรณ์ดังกล่าวมีอยู่ในปริมาณที่ต้องการ และการเหนี่ยวนำการรั่วไหลของหม้อแปลงเชื่อมโดยตรงขึ้นอยู่กับตำแหน่งของขดลวดไฟที่สัมพันธ์กับทุติยภูมิ แต่ก็ขึ้นอยู่กับชนิดของวงจรแม่เหล็กด้วย แม้ว่าจะมีวัตถุที่เป็นโลหะอยู่ใกล้เครื่องเชื่อมหรือไม่ ไม่สามารถคำนวณค่าที่แน่นอนของการเหนี่ยวนำได้ การคำนวณโดยประมาณใช้ในการคำนวณ
กระแสที่จำเป็นสำหรับการเชื่อมจะถูกปรับโดยการเปลี่ยนช่องว่างระหว่างขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ แน่นอนว่าควรทำในลักษณะที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ง่ายตามวงจรแม่เหล็ก ทำได้เฉพาะในสภาพที่ทำเองที่บ้านเท่านั้น แต่คุณสามารถสร้างค่ากระแสเชื่อมคงที่จำนวนหนึ่งได้ เมื่อใช้การเชื่อมในอนาคต หากคุณต้องการลดกระแสไฟลงเล็กน้อย คุณต้องวางสายเคเบิลเป็นวงแหวน เพียงจำไว้ว่ามันจะอุ่นขึ้นจากสิ่งนี้
ขดลวดหม้อแปลงมีระยะห่างกันบนไหล่ที่แตกต่างกัน: 1 - หลัก 2 - ทุติยภูมิ
เครื่องเชื่อมที่ติดตั้งแกนรูปตัวยูจะมีการกระจายตัวที่แข็งแกร่งมาก ยิ่งกว่านั้นพวกเขามีเครือข่ายที่คดเคี้ยวต้องอยู่บนไหล่ข้างหนึ่งและรอง - บนที่สอง เนื่องจากระยะห่างจากขดลวดอันหนึ่งไปยังอีกอันหนึ่งนั้นค่อนข้างมาก ตัวบ่งชี้หลักของหม้อแปลงเชื่อมคืออัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง สามารถคำนวณได้โดยการหารจำนวนรอบในขดลวดทุติยภูมิด้วยจำนวนรอบในหลัก คุณจะได้ค่าเดียวกันโดยการหารกระแสไฟขาออกหรือแรงดันไฟด้วยลักษณะอินพุตที่สอดคล้องกัน (กระแสหรือแรงดันไฟ)
กลับไปที่ดัชนี
การคำนวณหม้อแปลงเชื่อมมาตรฐาน
เทคนิคต่อไปนี้ใช้เฉพาะในการคำนวณอุปกรณ์แปลงโดยใช้วงจรแม่เหล็กรูปตัวยูเท่านั้น ขดลวดทั้งสองถูกพันบนเฟรมเดียวกัน โดยอยู่บนแขนที่ต่างกัน ควรระลึกไว้เสมอว่าจำเป็นต้องเชื่อมต่อครึ่งหนึ่งของขดลวดทั้งสองแบบเป็นอนุกรมกัน ตัวอย่างเช่น ทรานสดิวเซอร์ถูกคำนวณเพื่อทำงานกับอิเล็กโทรด 4 มม. ต้องใช้กระแสไฟในขดลวดทุติยภูมิประมาณ 160 A แรงดันไฟขาออกควรเป็น 50 V ในเวลาเดียวกัน แรงดันไฟหลัก (แหล่งจ่าย) ควรเป็น 220 หรือ 240 V ปล่อยให้เวลาทำงานอยู่ที่ 20%
สำหรับการคำนวณ จำเป็นต้องป้อนพารามิเตอร์กำลังที่คำนึงถึงระยะเวลาการทำงาน กำลังนี้จะเท่ากับ: Rdl \u003d I2 x U2 x (PR / 100) 1/2 x 0.001
สำหรับพารามิเตอร์ของเครื่องเชื่อมซึ่งเป็นจุดเริ่มต้น ค่ากำลังไฟฟ้าคือ 3.58 กิโลวัตต์ ตอนนี้คุณต้องคำนวณจำนวนรอบของขดลวด สำหรับสิ่งนี้: E = 0.55 + 0.095 × Pdl
ตำแหน่งของขดลวดบนแท่งในหม้อแปลง: 1 - แกน, 2 - ขดลวด HV, ขดลวด 3 - LV, 4.5 - กลุ่มของขดลวด
ในสูตรนี้ E คือแรงเคลื่อนไฟฟ้าของการหมุนรอบเดียว สำหรับอุปกรณ์ที่คำนวณได้ค่านี้จะเท่ากับ 0.89 โวลต์ / รอบ นั่นคือสามารถถอด 0.89 V ออกจากแต่ละรอบของคอนเวอร์เตอร์ ดังนั้น อัตราส่วน 220 / 0.89 คือจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ และอัตราส่วน 50 / 0.89 คือจำนวนรอบรอง
ในขดลวดปฐมภูมิจะมีกระแสเท่ากับอัตราส่วนของผลิตภัณฑ์ของกระแสของขดลวดทุติยภูมิและค่าสัมประสิทธิ์ k \u003d 1.1 ต่ออัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง ในตัวอย่าง จะได้กระแสเท่ากับ 40 A ในการกำหนดส่วนตัดขวางของแกนหม้อแปลงเชื่อมคุณต้องใช้สูตร: S = U2 × 10000 / (4.44 × f × N2 × Bm)
สำหรับการคำนวณในตัวอย่าง พื้นที่จะเท่ากับ 27 ซม.² ในกรณีนี้ ค่า f เท่ากับ 50 เฮิรตซ์ และ Bm คือการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก (แม่เหล็ก) ในแกนกลางของอุปกรณ์ มูลค่าของมันถูกนำมาเท่ากับ 1.5 เทสลา
สำหรับหม้อแปลงเชื่อมที่จะทำงานกับอิเล็กโทรดที่มีความหนา 4 มม. จะได้รับคุณสมบัติดังต่อไปนี้:
ประเภทของแกนแม่เหล็ก: a - เกราะ, b - คัน
- กระแสเชื่อม - 160 A;
- พื้นที่หน้าตัดหลัก - 28.5 cm²;
- ขดลวดปฐมภูมิมี 250 รอบ
แต่คุณสมบัติเหล่านี้ใช้ได้กับหม้อแปลงเชื่อม เฉพาะในการผลิตวงจรที่ใช้ค่าการกระจายแม่เหล็กเพิ่มขึ้น ไม่น่าเป็นไปได้ที่อุปกรณ์ดังกล่าวจะสามารถผลิตซ้ำได้ที่บ้าน ดังนั้นจึงง่ายกว่าที่จะสร้างหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีขดลวดทุติยภูมิที่พันโดยตรงบนไฟหลัก แม้ว่าเราจะคำนึงถึงเงื่อนไขว่าการใช้โช้กและการเสื่อมประสิทธิภาพเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ฟลักซ์แม่เหล็กของอุปกรณ์ธรรมดาๆ ดังกล่าวก็จะกระจุกตัวอยู่ที่จุดใดจุดหนึ่งและรอบๆ และพลังงานทั้งหมดที่อยู่ในนั้นสามารถถ่ายทอดได้อย่างมีเหตุผล
กลับไปที่ดัชนี
การคำนวณหม้อแปลงอย่างง่ายสำหรับการเชื่อม
วิธีการมาตรฐานในการคำนวณหม้อแปลงนั้นไม่สามารถยอมรับได้ในกรณีส่วนใหญ่ เนื่องจากมีการใช้เหล็กที่มีรูปร่างไม่ได้มาตรฐานและลวดที่มีหน้าตัดที่ไม่รู้จักซึ่งคำนวณโดยประมาณ เมื่อทำการคำนวณจะได้คุณสมบัติดังกล่าวของหม้อแปลงเชื่อมเป็นพื้นที่หน้าตัดของวงจรแม่เหล็กและจำนวนรอบ เป็นที่น่าสังเกตว่าด้วยการเพิ่มพื้นที่หน้าตัดเป็นสองเท่าคุณสมบัติของตัวหม้อแปลงเองจะไม่เสื่อมสภาพ คุณต้องเปลี่ยนจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิเพื่อให้ได้พลังงานที่ต้องการเท่านั้น
ยิ่งหน้าตัดของวงจรแม่เหล็กมีขนาดใหญ่เท่าใด จะต้องหมุนรอบน้อยลงเท่านั้น ใช้คุณภาพนี้หากคุณมีปัญหากับการพันลวด ในการคำนวณจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ คุณสามารถใช้สูตรง่ายๆ:
การพึ่งพากระแสไฟในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงกับแรงดันไฟในโหมดว่าง
- N1 = 7440×U1/(ใต้×I2);
- N1 = 4960×U1/(ใต้×I2).
ครั้งแรกใช้ในการคำนวณเครื่องเชื่อมซึ่งขดลวดทั้งสองอยู่บนไหล่เดียวกัน สำหรับขดลวดแบบเว้นระยะ ควรใช้สูตรที่สอง ในสูตรเหล่านี้ Siz คือส่วนตัดขวางของวงจรแม่เหล็กซึ่งวัดก่อนการคำนวณ โปรดทราบว่าเมื่อขดลวดมีระยะห่างบนแขนที่แตกต่างกัน คุณจะไม่ได้รับกระแสเกิน 140 A ที่เอาต์พุตของเครื่องเชื่อม และสำหรับอุปกรณ์ประเภทใด ๆ ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะคำนึงถึงค่าปัจจุบันที่ มากกว่า 200 A. และอย่าลืมว่าคุณมีสิ่งแปลกปลอมมากมาย:
- เกรดของเหล็กหม้อแปลง
- แรงดันเครือข่ายและการเปลี่ยนแปลง
- ความต้านทานในสายไฟ
เพื่อแยกความเป็นไปได้ของอิทธิพลของปัจจัยรองดังกล่าวต่อการทำงานของหม้อแปลงเชื่อม จำเป็นต้องทำการแตะทุก ๆ 40 รอบ คุณสามารถเปลี่ยนโหมดการทำงานของหม้อแปลงได้ตลอดเวลาโดยใช้แรงดันไฟที่จ่ายให้กับจำนวนรอบที่น้อยลงหรือมากขึ้น
การคำนวณหม้อแปลงเชื่อมแบบโฮมเมดมีความจำเพาะที่เด่นชัดเนื่องจากในกรณีส่วนใหญ่ไม่สอดคล้องกับรูปแบบทั่วไปและโดยทั่วไปแล้วเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้วิธีการคำนวณมาตรฐานที่พัฒนาขึ้นสำหรับหม้อแปลงอุตสาหกรรมสำหรับพวกเขา ความจำเพาะอยู่ที่ความจริงที่ว่าในการผลิตผลิตภัณฑ์โฮมเมด พารามิเตอร์ของส่วนประกอบจะถูกปรับให้เข้ากับวัสดุที่มีอยู่แล้ว - ส่วนใหญ่เป็นวงจรแม่เหล็ก บ่อยครั้ง หม้อแปลงไฟฟ้าไม่ได้ประกอบขึ้นจากเหล็กหม้อแปลงที่ดีที่สุด พวกมันถูกพันด้วยลวดที่ไม่ถูกต้อง ทำให้ร้อนขึ้นอย่างเข้มข้นและสั่นสะเทือน
ในการผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีการออกแบบคล้ายกับการออกแบบทางอุตสาหกรรม คุณสามารถใช้วิธีการคำนวณมาตรฐานได้ เทคนิคดังกล่าวกำหนดค่าที่เหมาะสมที่สุดของขดลวดและพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของหม้อแปลงไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม ในทางกลับกัน ความเหมาะสมแบบเดียวกันก็เป็นข้อเสียของวิธีมาตรฐาน เนื่องจากไม่มีอำนาจอย่างสมบูรณ์เมื่อพารามิเตอร์ใด ๆ เกินกว่าค่ามาตรฐาน
ตามรูปร่างของแกนกลางหม้อแปลงแบบหุ้มเกราะและแบบแท่งมีความโดดเด่นหม้อแปลงชนิดแท่งเมื่อเทียบกับหม้อแปลงชนิดหุ้มเกราะจะมีประสิทธิภาพสูงกว่าและยอมให้มีความหนาแน่นของกระแสไฟในขดลวดสูงขึ้น ดังนั้นหม้อแปลงเชื่อมมักจะมีข้อยกเว้นที่หายากคือไม้สัก
ตามลักษณะของอุปกรณ์คดเคี้ยว หม้อแปลงที่มีขดลวดทรงกระบอกและดิสก์มีความโดดเด่น
ประเภทของขดลวดหม้อแปลง: a - ขดลวดทรงกระบอก, b - ขดลวดดิสก์ 1 - ขดลวดปฐมภูมิ 2 - ขดลวดทุติยภูมิ
ในหม้อแปลงที่มีขดลวดทรงกระบอก ขดลวดอันหนึ่งพันทับอีกอันหนึ่ง เนื่องจากขดลวดอยู่ห่างจากกันน้อยที่สุด ฟลักซ์แม่เหล็กเกือบทั้งหมดของขดลวดปฐมภูมิจึงเชื่อมโยงกับการหมุนของขดลวดทุติยภูมิ มีเพียงส่วนหนึ่งของฟลักซ์แม่เหล็กของขดลวดปฐมภูมิที่เรียกว่าฟลักซ์การรั่วไหลในช่องว่างระหว่างขดลวด ดังนั้นจึงไม่เชื่อมต่อกับขดลวดทุติยภูมิ หม้อแปลงดังกล่าวมีลักษณะแข็ง (อ่านเกี่ยวกับลักษณะแรงดันกระแสของเครื่องเชื่อม) หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีคุณสมบัตินี้ไม่เหมาะสำหรับการเชื่อมด้วยมือ เพื่อให้ได้ลักษณะภายนอกที่ตกลงมาของเครื่องเชื่อม ในกรณีนี้ จะใช้บัลลาสต์รีโอสแตตหรือโช้ก การปรากฏตัวขององค์ประกอบเหล่านี้ทำให้อุปกรณ์ของเครื่องเชื่อมซับซ้อน
ในหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีขดลวดแผ่น ขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิจะแยกออกจากกัน ดังนั้นส่วนสำคัญของฟลักซ์แม่เหล็กของขดลวดปฐมภูมิจึงไม่สัมพันธ์กับขดลวดทุติยภูมิ พวกเขายังกล่าวด้วยว่าหม้อแปลงเหล่านี้ได้พัฒนาการกระเจิงด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หม้อแปลงดังกล่าวมีลักษณะภายนอกที่ตกลงมาที่จำเป็น การเหนี่ยวนำการรั่วไหลของหม้อแปลงขึ้นอยู่กับ ตำแหน่งสัมพัทธ์ขดลวด จากการกำหนดค่า จากวัสดุของวงจรแม่เหล็ก และแม้กระทั่งจากวัตถุที่เป็นโลหะใกล้กับหม้อแปลงไฟฟ้า ดังนั้นการคำนวณความเหนี่ยวนำการรั่วไหลจึงเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ โดยปกติ ในทางปฏิบัติ การคำนวณจะดำเนินการโดยวิธีการประมาณค่าต่อเนื่อง ตามด้วยการปรับแต่งข้อมูลการม้วนและการออกแบบบนตัวอย่างที่ใช้งานได้จริง
การปรับกระแสเชื่อมมักจะทำได้โดยการเปลี่ยนระยะห่างระหว่างขดลวดซึ่งเคลื่อนที่ได้ ในสภาพภายในประเทศนั้นเป็นเรื่องยากที่จะสร้างหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีขดลวดเคลื่อนที่ได้ เอาต์พุตสามารถผลิตหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับค่าคงที่ของกระแสเชื่อมหลายค่า (สำหรับค่าแรงดันวงจรเปิดหลายค่า) การปรับกระแสเชื่อมให้ละเอียดยิ่งขึ้นในทิศทางที่ลดลง สามารถทำได้โดยการวางสายเชื่อมในวงแหวน (สายเคเบิลจะร้อนมาก)
การกระจายอย่างแรงโดยเฉพาะอย่างยิ่งและด้วยเหตุนี้ ลักษณะการตกอย่างสูงชันคือหม้อแปลงที่มีโครงรูปตัวยู ซึ่งขดลวดจะแยกออกจากกันบนแขนที่แตกต่างกัน เนื่องจากระยะห่างระหว่างขดลวดมีขนาดใหญ่เป็นพิเศษ
แต่พวกมันสูญเสียพลังงานไปมากและอาจไม่ส่งกระแสไฟที่คาดไว้
อัตราส่วนของจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ N 1 ต่อจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิ N 2 เรียกว่าอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงของหม้อแปลง n และถ้าคุณไม่คำนึงถึงความสูญเสียต่าง ๆ นิพจน์ต่อไปนี้คือ จริง:
n \u003d N 1 / N 2 \u003d U 1 / U 2 \u003d ฉัน 2 / ฉัน 1
โดยที่ U 1 , U 2 - แรงดันของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ V; I 1, I 2 - กระแสของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ, A.
การเลือกกำลังของหม้อแปลงเชื่อม
ก่อนดำเนินการคำนวณหม้อแปลงเชื่อม จำเป็นต้องกำหนดให้ชัดเจน - ค่าของกระแสเชื่อมที่ต้องดำเนินการ สำหรับการเชื่อมด้วยไฟฟ้าสำหรับใช้ในบ้านมักใช้อิเล็กโทรดเคลือบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2, 3 และ 4 มม. ในจำนวนนี้ อิเล็กโทรดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดน่าจะเป็นอิเล็กโทรดขนาด 3 มม. ซึ่งเป็นสารละลายที่ใช้งานได้หลากหลายที่สุด ซึ่งเหมาะสำหรับการเชื่อมทั้งเหล็กที่ค่อนข้างบางและโลหะที่มีความหนาพอสมควร สำหรับการเชื่อมด้วยอิเล็กโทรดสองมิลลิเมตรให้เลือกกระแส 70A "troika" ส่วนใหญ่มักจะทำงานที่กระแส 110-120A; สำหรับ "สี่" จะต้องใช้กระแส 140-150Aเมื่อเริ่มประกอบหม้อแปลงไฟฟ้า ควรตั้งค่าขีดจำกัดกระแสไฟขาออกสำหรับตัวคุณเอง และไขขดลวดสำหรับกำลังไฟฟ้าที่เลือก แม้ว่าที่นี่คุณสามารถมุ่งเน้นไปที่กำลังสูงสุดที่เป็นไปได้สำหรับตัวอย่างเฉพาะ โดยที่จาก เครือข่ายเฟสเดียวหม้อแปลงใด ๆ ก็แทบจะไม่สามารถพัฒนากระแสที่สูงกว่า 200A ในเวลาเดียวกัน จำเป็นต้องตระหนักอย่างชัดเจนว่าด้วยกำลังที่เพิ่มขึ้น ระดับความร้อนและการสึกหรอของหม้อแปลงจะเพิ่มขึ้น ต้องใช้สายไฟที่หนาและมีราคาแพงกว่า น้ำหนักเพิ่มขึ้น และไม่ใช่ทุกเครือข่ายไฟฟ้าจะทนต่อความอยากอาหารของ เครื่องเชื่อมที่ทรงพลัง ค่าเฉลี่ยสีทองในที่นี้อาจเป็นกำลังของหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งเพียงพอต่อการทำงานของอิเล็กโทรดขนาด 3 มิลลิเมตรที่พบบ่อยที่สุด โดยมีกระแสไฟขาออก 120-130A
การใช้พลังงานของหม้อแปลงเชื่อมและอุปกรณ์โดยรวมจะเท่ากับ:
P = U x.x. ×ฉันเซนต์ × cos(φ) / η
ที่ไหน U x.x. - แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด I St. - กระแสเชื่อม φ - มุมเฟสระหว่างกระแสและแรงดัน เนื่องจากตัวหม้อแปลงเองเป็นโหลดอุปนัย มุมเฟสจึงมีอยู่เสมอ ในกรณีของการคำนวณการใช้พลังงาน สามารถใช้ cos(φ) ได้เท่ากับ 0.8 η - ประสิทธิภาพ สำหรับเครื่องเชื่อมหม้อแปลงไฟฟ้าสามารถถ่ายได้เท่ากับ 0.7
วิธีการออกแบบหม้อแปลงมาตรฐาน
เทคนิคนี้ใช้ได้กับการคำนวณหม้อแปลงเชื่อมทั่วไปที่มีการรั่วไหลของแม่เหล็กเพิ่มขึ้น อุปกรณ์ดังต่อไปนี้ หม้อแปลงไฟฟ้าสร้างจากวงจรแม่เหล็กรูปตัวยู ขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิประกอบด้วยสองส่วนเท่าๆ กัน ซึ่งอยู่บนแขนตรงข้ามของวงจรแม่เหล็ก ขดลวดครึ่งหนึ่งเชื่อมต่อกันเป็นอนุกรม
ตัวอย่างเช่น ลองใช้เทคนิคนี้ในการคำนวณข้อมูลสำหรับหม้อแปลงเชื่อมที่ออกแบบมาสำหรับกระแสไฟในการทำงานของขดลวดทุติยภูมิ I 2 \u003d 160A พร้อมแรงดันเอาต์พุตวงจรเปิด U 2 \u003d 50V แรงดันไฟหลัก U 1 \u003d 220V เราจะเอาค่า PR (ระยะเวลาการทำงาน) พูด 20% (เกี่ยวกับ PR ดูด้านล่าง)
เราแนะนำพารามิเตอร์กำลังที่คำนึงถึงระยะเวลาของหม้อแปลง:
P dl \u003d U 2 × I 2 × (PR / 100) 1/2 × 0.001
P dl \u003d 50 × 160 (20/100) 1/2 × 0.001 \u003d 3.58 kW
โดยที่ PR คือสัมประสิทธิ์ของระยะเวลาการทำงาน% ค่าสัมประสิทธิ์เวลาในการทำงานแสดงระยะเวลา (เป็นเปอร์เซ็นต์) ที่หม้อแปลงทำงานในโหมดอาร์ค (ร้อนขึ้น) เวลาที่เหลือจะอยู่ในโหมดปกติ (เย็นลง) สำหรับ หม้อแปลงไฟฟ้าทำเองค่า PR ถือได้ 20-30% โดยทั่วไป PR เองจะไม่ส่งผลต่อกระแสไฟขาออกของหม้อแปลงไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับอัตราส่วนของการหมุนของหม้อแปลงไฟฟ้า สิ่งเหล่านี้ไม่ส่งผลต่อพารามิเตอร์ PR ของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมากเกินไป PR ขึ้นอยู่กับปัจจัยอื่นๆ มากขึ้น: หน้าตัดของลวดและความหนาแน่นกระแส ฉนวนและวิธีการวางลวด การระบายอากาศ อย่างไรก็ตาม จากมุมมองของวิธีการข้างต้น เชื่อกันว่าสำหรับ PR ต่างๆ อัตราส่วนที่แตกต่างกันบ้างระหว่างจำนวนรอบของขดลวดกับพื้นที่หน้าตัดของวงจรแม่เหล็กจะเหมาะสมที่สุดกว่า กรณีกำลังขับยังคงไม่เปลี่ยนแปลงคำนวณสำหรับ ตั้งปัจจุบันผม2. ไม่มีอะไรขัดขวางเราไม่ให้ยอมรับการประชาสัมพันธ์ กล่าวคือ 60% หรือทั้งหมด 100% และใช้งานหม้อแปลงด้วยค่าที่ต่ำกว่า ซึ่งมักจะเกิดขึ้นในทางปฏิบัติ แม้ว่าการผสมผสานระหว่างข้อมูลขดลวดและรูปทรงของหม้อแปลงที่ดีที่สุดจะช่วยให้สามารถเลือกค่า PR ที่ต่ำลงได้
ในการเลือกจำนวนรอบของขดลวดหม้อแปลง ขอแนะนำให้ใช้การพึ่งพาอาศัยเชิงประจักษ์ของแรงเคลื่อนไฟฟ้าของการหมุน E หนึ่งครั้ง (เป็นโวลต์ต่อเทิร์น):
E = 0.55 + 0.095 × Pdl (Pdl เป็นกิโลวัตต์)
E \u003d 0.55 + 0.095 × 3.58 \u003d 0.89 V / เทิร์น
การพึ่งพาอาศัยกันนี้ใช้ได้กับกำลังที่หลากหลาย อย่างไรก็ตาม การบรรจบกันของผลลัพธ์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดให้อยู่ในช่วง 5-30 กิโลวัตต์
จำนวนรอบ (ผลรวมของทั้งสองส่วน) ของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิถูกกำหนดตามลำดับ:
N 1 \u003d U 1 / E; N 2 \u003d U 2 / E
N 1 \u003d 220 / 0.89 \u003d 247; N 2 \u003d 50 / 0.89 \u003d 56
จัดอันดับปัจจุบันของขดลวดปฐมภูมิในหน่วยแอมแปร์:
ผม 1 \u003d ผม 2 × k m / n
โดยที่ k m = 1.05-1.1 - ค่าสัมประสิทธิ์คำนึงถึงกระแสแม่เหล็กของหม้อแปลงไฟฟ้า n \u003d N 1 /N 2 - อัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง
n=247/56=4.4
ฉัน 1 \u003d 160 × 1.1 / 4.4 \u003d 40 A
ส่วนตัดขวางของแกนเหล็กของหม้อแปลง (ซม. 2) ถูกกำหนดโดยสูตร:
S = U 2 × 10000/(4.44 × f × N 2 × Bm)
S \u003d 50 × 10000 / (4.44 × 50 × 56 × 1.5) \u003d 27 ซม. 2
โดยที่ f=50 Hz - ความถี่กระแสอุตสาหกรรม B m - การเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กในแกนกลาง, Tl. สำหรับเหล็กหม้อแปลงไฟฟ้าสามารถเหนี่ยวนำได้ B m = 1.5-1.7 T ขอแนะนำให้เข้าใกล้ค่าที่น้อยกว่า
ขนาดโครงสร้างของหม้อแปลงไฟฟ้าถูกกำหนดโดยสัมพันธ์กับโครงสร้างแกนกลางของวงจรแม่เหล็ก พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของวงจรแม่เหล็กในหน่วยมิลลิเมตร:
- ความกว้างของแผ่นเหล็กจากแพ็คเกจแกนแม่เหล็ก
a=(S×100/(p 1×k c)) 1/2=(27×100/(2×0.95)) 1/2=37.7 mm.. - ความหนาของปึกแผ่นแขนของวงจรแม่เหล็ก
b=a×p 1=37.7×2=75.4 mm. - ความกว้างของหน้าต่างวงจรแม่เหล็ก
c \u003d b / p 2 \u003d 75.4 × 1.2 \u003d 90 mm.
โดยที่ p 1 = 1.8-2.2; หน้า 2 \u003d 1.0-1.2 วัดโดยขนาดเชิงเส้นของด้านข้างของหม้อแปลงประกอบ พื้นที่หน้าตัดของวงจรแม่เหล็กจะค่อนข้างใหญ่กว่าค่าที่คำนวณได้ ช่องว่างที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ระหว่างแผ่นในชุดเหล็กจะต้องนำมาพิจารณา และเท่ากับ:
S ออก \u003d S / k c
ออก \u003d 27 / 0.95 \u003d 28.4 ซม. 2
โดยที่ k c =0.95-0.97 - ตัวประกอบการเติมของเหล็ก
ค่า (a) ถูกเลือกให้ใกล้เคียงที่สุดกับการแบ่งประเภทของเหล็กหม้อแปลง ค่าสุดท้าย (b) จะถูกปรับโดยคำนึงถึงค่าที่เลือกไว้ก่อนหน้านี้ (a) โดยเน้นที่ค่าที่ได้รับของ S และ S จาก
ความสูงของวงจรแม่เหล็กไม่ได้กำหนดโดยวิธีการอย่างเคร่งครัดและเลือกตามขนาดของขดลวดที่มีลวดขนาดการติดตั้งและระยะห่างระหว่างขดลวดซึ่งกำหนดไว้เมื่อปรับกระแสของหม้อแปลงไฟฟ้า เข้าบัญชี. ขนาดของขดลวดถูกกำหนดโดยส่วนตัดขวางของเส้นลวด จำนวนรอบ และวิธีการม้วน
กระแสเชื่อมสามารถปรับได้โดยการย้ายส่วนของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิที่สัมพันธ์กัน ยังไง ระยะทางมากขึ้นระหว่างขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิยิ่งกำลังขับของหม้อแปลงเชื่อมจะเล็กลง
ดังนั้นสำหรับหม้อแปลงเชื่อมที่มีกระแสเชื่อม 160A จะได้ค่าพารามิเตอร์หลัก: จำนวนรอบทั้งหมดของขดลวดปฐมภูมิ N 1 =247 รอบและพื้นที่หน้าตัดที่วัดได้ของแม่เหล็ก วงจร S ของ =28.4 ซม. 2 . การคำนวณด้วยข้อมูลเริ่มต้นเดียวกัน ยกเว้น PR=100% จะให้อัตราส่วนที่แตกต่างกันเล็กน้อยของ S จากและ N 1: 41.6 ซม. 2 และ 168 ตามลำดับ สำหรับกระแส 160A เดียวกัน
สิ่งที่ควรพิจารณาเมื่อวิเคราะห์ผลลัพธ์ที่ได้รับ? ประการแรก ในกรณีนี้ อัตราส่วนระหว่าง S และ N สำหรับกระแสที่กำหนดจะใช้ได้เฉพาะกับหม้อแปลงเชื่อมที่ทำขึ้นตามรูปแบบที่มีการกระจายแม่เหล็กเพิ่มขึ้น หากเราใช้ค่า S และ N ที่ได้รับสำหรับหม้อแปลงชนิดนี้กับหม้อแปลงตัวอื่น - สร้างขึ้นตามแบบแผน หม้อแปลงไฟฟ้า(ดูรูปด้านล่าง) จากนั้นกระแสไฟขาออกที่มีค่า S และ N 1 เท่ากันจะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ น่าจะเป็น 1.4-1.5 หรือจำเป็นต้องเพิ่มจำนวนรอบของ ขดลวดปฐมภูมิ N 1 โดยมีจำนวนครั้งเท่ากันเพื่อรักษาค่าปัจจุบันที่กำหนด
หม้อแปลงเชื่อมซึ่งส่วนของขดลวดทุติยภูมิถูกพันทับหลัก ได้กลายเป็นที่แพร่หลายในการผลิตเครื่องเชื่อมแบบอิสระ ฟลักซ์แม่เหล็กของพวกมันมีความเข้มข้นมากกว่าและพลังงานจะถูกถ่ายโอนอย่างมีเหตุผลมากกว่า แม้ว่าจะนำไปสู่การเสื่อมสภาพในลักษณะการเชื่อม ซึ่งสามารถแก้ไขได้ด้วยความต้านทานโช้กหรือบัลลาสต์
การคำนวณอย่างง่ายของหม้อแปลงเชื่อม
ความไม่สามารถยอมรับได้ในหลายกรณีของวิธีการคำนวณมาตรฐานนั้นอยู่ที่การตั้งค่าสำหรับกำลังหม้อแปลงเฉพาะค่าที่สม่ำเสมอของพารามิเตอร์พื้นฐานเช่นพื้นที่หน้าตัดที่วัดได้ของวงจรแม่เหล็ก (S ของ) และจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิ (N 1) แม้ว่าหลังจะถือว่าเหมาะสมที่สุด ด้านบนได้ส่วนตัดขวางของวงจรแม่เหล็กสำหรับกระแส 160A เท่ากับ 28 ซม. 2 อันที่จริงส่วนตัดขวางของวงจรแม่เหล็กที่มีกำลังเท่ากันอาจแตกต่างกันอย่างมาก - 25-60 ซม. 2 และสูงกว่าโดยไม่สูญเสียคุณภาพของหม้อแปลงเชื่อมมากนัก ในกรณีนี้ สำหรับแต่ละส่วนที่เลือกโดยพลการ จำเป็นต้องคำนวณจำนวนรอบ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นขดลวดหลัก ในลักษณะที่จะได้รับกำลังที่กำหนดที่เอาต์พุต ความสัมพันธ์ระหว่างอัตราส่วนของ S และ N 1 นั้นใกล้เคียงกับสัดส่วนผกผัน: ยิ่งพื้นที่หน้าตัดของวงจรแม่เหล็ก (S) ใหญ่ขึ้นเท่าใดก็จำเป็นต้องมีการหมุนของขดลวดทั้งสองน้อยลงส่วนที่สำคัญที่สุดของหม้อแปลงเชื่อมคือแกนแม่เหล็ก ในหลายกรณี สำหรับผลิตภัณฑ์โฮมเมด วงจรแม่เหล็กถูกใช้จากอุปกรณ์ไฟฟ้าเก่า ซึ่งก่อนหน้านี้ไม่เกี่ยวข้องกับการเชื่อม: หม้อแปลงขนาดใหญ่ทุกชนิด หม้อแปลงไฟฟ้าอัตโนมัติ (LATR) มอเตอร์ไฟฟ้า บ่อยครั้งที่วงจรแม่เหล็กเหล่านี้มีรูปแบบที่แปลกใหม่ และพารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของพวกมันไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ และต้องคำนวณหม้อแปลงเชื่อมสำหรับสิ่งที่เป็น - วงจรแม่เหล็กที่ไม่ได้มาตรฐานโดยใช้วิธีการคำนวณที่ไม่ได้มาตรฐาน
พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดในการคำนวณซึ่งกำลังขึ้นอยู่กับพื้นที่หน้าตัดของวงจรแม่เหล็กจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิและตำแหน่งของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า วงจร ภาพตัดขวางของวงจรแม่เหล็กในกรณีนี้วัดโดยขนาดภายนอกของแพ็คเกจบีบอัดของเพลต โดยไม่คำนึงถึงความสูญเสียอันเนื่องมาจากช่องว่างระหว่างเพลต และแสดงเป็นซม. 2 ด้วยแรงดันไฟหลักที่ 220-240V โดยมีความต้านทานเล็กน้อยในสาย แนะนำให้ใช้สูตรต่อไปนี้สำหรับการคำนวณค่ารอบของขดลวดปฐมภูมิโดยประมาณ ซึ่งให้ผลลัพธ์ที่เป็นบวกสำหรับกระแส 120-180A สำหรับหลายประเภท หม้อแปลงเชื่อม ด้านล่างนี้เป็นสูตรสำหรับตำแหน่งสุดขั้วทั้งสองของขดลวด
สำหรับหม้อแปลงที่มีขดลวดบนไหล่ข้างหนึ่ง (ดังรูปด้านล่าง a):
N 1 \u003d 7440 × U 1 / (S ของ × I 2)
สำหรับหม้อแปลงที่มีขดลวดเว้นระยะ (Figurebelow, b):
N 1 \u003d 4960 × U 1 / (S ของ × I 2)
โดยที่ N 1 คือจำนวนรอบโดยประมาณของขดลวดปฐมภูมิ S คือส่วนตัดขวางที่วัดได้ของวงจรแม่เหล็ก (ซม. 2), I 2 คือกระแสเชื่อมที่ระบุของขดลวดทุติยภูมิ (A) U 1 คือสายไฟหลัก แรงดันไฟฟ้า.
ในกรณีนี้ ควรระลึกไว้เสมอว่าสำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิที่เว้นระยะห่างตามแขนที่แตกต่างกัน ไม่น่าจะเป็นไปได้ที่จะได้รับกระแสมากกว่า 140A - การกระจายอย่างรุนแรงของสนามแม่เหล็กส่งผลกระทบ นอกจากนี้ยังเป็นไปไม่ได้ที่จะมุ่งเน้นไปที่กระแสที่สูงกว่า 200A สำหรับหม้อแปลงประเภทอื่น สูตรมีความใกล้เคียงกันมาก หม้อแปลงบางตัวที่มีวงจรแม่เหล็กที่ไม่สมบูรณ์โดยเฉพาะจะให้กระแสไฟขาออกที่ต่ำลงอย่างมาก นอกจากนี้ยังมีพารามิเตอร์หลายอย่างที่ไม่สามารถกำหนดและนำมาพิจารณาได้อย่างเต็มที่ โดยปกติแล้วจะไม่มีใครรู้ว่าเหล็กนี้มาจากเกรดอะไรหรือวงจรแม่เหล็กที่ถอดออกจากอุปกรณ์เก่านั้นถูกสร้างขึ้นมา แรงดันไฟหลักอาจแตกต่างกันอย่างมาก (190-250V) ที่แย่กว่านั้น หากสายไฟมีความต้านทานที่แท้จริงซึ่งมีเพียงไม่กี่โอห์ม ในทางปฏิบัติแล้วจะไม่ส่งผลต่อการอ่านโวลต์มิเตอร์ที่มีความต้านทานภายในมาก แต่สามารถลดกำลังการเชื่อมได้อย่างมาก จากข้อมูลทั้งหมดข้างต้น ขอแนะนำให้ใช้ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าด้วยการแตะหลายครั้งทุก ๆ 20-40 รอบ
ในกรณีนี้ จะสามารถเลือกกำลังของหม้อแปลงไฟฟ้าหรือปรับให้เข้ากับแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายเฉพาะได้เสมอ จำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิจะพิจารณาจากอัตราส่วน (ยกเว้น "eared" เช่น จาก LATR สองตัว):
N 2 \u003d 0.95 × N 1 × U 2 / U 1
โดยที่ U 2 คือแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดที่ต้องการที่เอาต์พุตของขดลวดทุติยภูมิ (45-60V) U 1 คือแรงดันไฟหลัก
การเลือกหน้าตัดของวงจรแม่เหล็ก
ตอนนี้เรารู้วิธีการคำนวณการหมุนของขดลวดของหม้อแปลงเชื่อมสำหรับบางส่วนของวงจรแม่เหล็ก แต่คำถามยังคงอยู่ - จะเลือกส่วนนี้ได้อย่างไรโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าการออกแบบวงจรแม่เหล็กช่วยให้คุณเปลี่ยนค่าของมันได้?ค่าที่เหมาะสมที่สุดของส่วนตัดขวางของแกนแม่เหล็กสำหรับหม้อแปลงเชื่อมทั่วไปได้มาจากตัวอย่างการคำนวณตามวิธีมาตรฐาน (160A, 26 ซม. 2) อย่างไรก็ตาม ค่าที่อยู่ห่างไกลจากค่าที่เหมาะสมเสมอในแง่ของตัวบ่งชี้พลังงานนั้นเป็นเช่นนี้หรือเป็นไปได้โดยทั่วไปจากมุมมองของการพิจารณาเชิงสร้างสรรค์และเศรษฐกิจ
ตัวอย่างเช่น หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีกำลังเท่ากันสามารถมีส่วนของวงจรแม่เหล็กได้ โดยมีความแตกต่างกัน 2 เท่า คือ 30-60 ซม. 2 ในกรณีนี้ จำนวนรอบของขดลวดจะแตกต่างกันประมาณสองเท่า: สำหรับ 30 ซม. 2 คุณจะต้องม้วนลวดมากเป็นสองเท่าของ 60 ซม. 2 หากวงจรแม่เหล็กมีหน้าต่างเล็ก ๆ คุณจะเสี่ยงที่การหมุนทั้งหมดจะไม่พอดีกับปริมาตรหรือคุณจะต้องใช้ลวดที่บางมาก - ในกรณีนี้จำเป็นต้องเพิ่มส่วนตัดขวางของ วงจรแม่เหล็กเพื่อลดจำนวนรอบของลวด (เกี่ยวข้องกับหม้อแปลงไฟฟ้าที่ผลิตเองจำนวนมาก) เหตุผลที่สองคือเศรษฐกิจ หากลวดคดเคี้ยวขาดตลาด เมื่อพิจารณาจากต้นทุนที่มากพอ วัสดุนี้จะต้องได้รับการบันทึกให้มากที่สุด หากเป็นไปได้ เราจะเพิ่มวงจรแม่เหล็กให้เป็นหน้าตัดที่ใหญ่ขึ้น แต่ในทางกลับกัน แกนแม่เหล็กเป็นส่วนที่หนักที่สุดของหม้อแปลง พื้นที่หน้าตัดพิเศษของวงจรแม่เหล็กนั้นมีน้ำหนักมากเป็นพิเศษ ปัญหาของการเพิ่มของน้ำหนักนั้นเด่นชัดโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อหม้อแปลงถูกบาดแผล ลวดอลูมิเนียมซึ่งมีน้ำหนักน้อยกว่าเหล็กมาก และทองแดงยิ่งกว่านั้นอีก ด้วยลวดจำนวนมากและขนาดที่เพียงพอของหน้าต่างวงจรแม่เหล็ก การเลือกองค์ประกอบโครงสร้างที่บางลงจึงเหมาะสม ไม่ว่าในกรณีใด ไม่แนะนำให้อยู่ต่ำกว่าค่า 25 ซม. 2 ส่วนที่สูงกว่า 60 ซม. 2 ก็ไม่พึงปรารถนาเช่นกัน
การเลือกรอบของหม้อแปลงไฟฟ้าเชิงประจักษ์
ในบางกรณี กำลังขับของหม้อแปลงไฟฟ้าสามารถตัดสินได้จากกระแสของขดลวดปฐมภูมิในโหมดว่าง แต่ในที่นี้ เราไม่สามารถพูดถึงการประเมินพลังงานเชิงปริมาณในโหมดการเชื่อม แต่เกี่ยวกับการตั้งค่าหม้อแปลงให้มีกำลังสูงสุดที่การออกแบบเฉพาะนั้นสามารถทำได้ หรือเรากำลังพูดถึงการควบคุมจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิเพื่อป้องกันการขาดแคลนในกระบวนการผลิต ในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องมีอุปกรณ์บางอย่าง: LATR (เครื่องเปลี่ยนรูปแบบอัตโนมัติในห้องปฏิบัติการ), แอมมิเตอร์, โวลต์มิเตอร์โดยทั่วไปปัจจุบัน ไม่มีกระแสโหลดไม่สามารถตัดสินกำลังไฟฟ้าได้: กระแสอาจแตกต่างกันแม้ในหม้อแปลงชนิดเดียวกัน อย่างไรก็ตาม เมื่อศึกษาการพึ่งพากระแสไฟในขดลวดปฐมภูมิในโหมดรอบเดินเบาแล้ว เราสามารถตัดสินคุณสมบัติของหม้อแปลงได้อย่างมั่นใจมากขึ้น ในการทำเช่นนี้ขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงต้องเชื่อมต่อผ่าน LATR ซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าจาก 0 เป็น 240V ได้อย่างราบรื่น ต้องมีแอมมิเตอร์รวมอยู่ในวงจรด้วย
การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าบนขดลวดทีละน้อยคุณจะได้รับการพึ่งพากระแสบนแรงดันไฟฟ้า มันจะมีลักษณะเช่นนี้
ในตอนแรก เส้นโค้งปัจจุบันค่อยๆ เพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรงเป็นค่าเล็กน้อย จากนั้นอัตราการเพิ่มขึ้นจะเพิ่มขึ้น - เส้นโค้งจะโค้งขึ้นด้านบน ตามด้วยการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของกระแส ในกรณีที่เส้นโค้งมีแนวโน้มที่จะไม่มีที่สิ้นสุดจนถึงแรงดันไฟฟ้า 240V (เส้นโค้ง 1) หมายความว่าขดลวดปฐมภูมิประกอบด้วยไม่กี่รอบและต้องกรอกลับ โปรดทราบว่าหม้อแปลงที่เปิดไว้สำหรับแรงดันไฟฟ้าเดียวกันโดยไม่มี LATR จะใช้กระแสไฟเพิ่มขึ้นประมาณ 30% หากจุดแรงดันไฟฟ้าทำงานอยู่บนส่วนโค้งของเส้นโค้ง ในระหว่างการเชื่อม หม้อแปลงจะจ่ายกำลังสูงสุด (ส่วนโค้ง 2) ในกรณีของเส้นโค้ง 3, 4 หม้อแปลงจะมีแหล่งพลังงานที่สามารถเพิ่มได้โดยการลดการหมุนของขดลวดปฐมภูมิและกระแสไฟที่ไม่มีโหลดที่ไม่มีนัยสำคัญ: ผลิตภัณฑ์โฮมเมดส่วนใหญ่จะเน้นไปที่ตำแหน่งนี้ ในความเป็นจริง กระแสไม่มีโหลดจะแตกต่างกันสำหรับหม้อแปลงประเภทต่างๆ โดยส่วนใหญ่จะอยู่ในช่วง 100-500 mA ไม่แนะนำให้ตั้งค่ากระแสไม่โหลดให้มากกว่า 2A
เมื่อใช้เนื้อหาของไซต์นี้ คุณต้องใส่ลิงก์ที่ใช้งานอยู่ไปยังไซต์นี้ ซึ่งปรากฏแก่ผู้ใช้และโรบ็อตการค้นหา
การคำนวณหม้อแปลงสำหรับการเชื่อมนี้ยังเหมาะสำหรับการคำนวณหม้อแปลงสำหรับการเชื่อมแบบจุด
ตามที่อธิบายไว้มากกว่าหนึ่งครั้ง หม้อแปลงประกอบด้วยแกนกลางและขดลวดสองเส้น เป็นองค์ประกอบโครงสร้างเหล่านี้ที่มีหน้าที่รับผิดชอบในการเชื่อม เมื่อทราบล่วงหน้าว่ากระแสไฟฟ้าที่กำหนดควรเป็นอย่างไร แรงดันไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ ตลอดจนพารามิเตอร์อื่นๆ () จะทำการคำนวณสำหรับขดลวด แกนและส่วนลวด
เราทำการคำนวณหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการเชื่อมอย่างแม่นยำ!
เมื่อทำการคำนวณหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการเชื่อมข้อมูลต่อไปนี้จะถูกนำมาเป็นพื้นฐาน:
แรงดันไฟฟ้าหลัก U1. อันที่จริงนี่คือแรงดันไฟหลักที่หม้อแปลงจะทำงาน สามารถเป็น 220V หรือ 380V; แรงดันไฟฟ้าขดลวดทุติยภูมิ U2 แรงดันไฟฟ้าซึ่งควรเป็นหลังจากลดระดับขาเข้าและไม่เกิน 80 V. จำเป็นต้องเริ่มอาร์ค พิกัดกระแสของขดลวดทุติยภูมิ I พารามิเตอร์นี้ถูกเลือกโดยพิจารณาจากอิเล็กโทรดที่จะเชื่อมและความหนาสูงสุดของโลหะที่สามารถเชื่อมได้คือเท่าใด พื้นที่หน้าตัดของแกนกลาง Sc ความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับพื้นที่หลัก พื้นที่หน้าตัดที่เหมาะสมที่สุดคือตั้งแต่ 45 ถึง 55 cm2; พื้นที่หน้าต่างดังนั้น. พื้นที่ของแกนหน้าต่างถูกเลือกโดยพิจารณาจากการกระจายแม่เหล็กที่ดี การขจัดความร้อนส่วนเกิน และความง่ายในการพันลวด พารามิเตอร์ตั้งแต่ 80 ถึง 110 cm2 ถือว่าเหมาะสมที่สุด
ความหนาแน่นกระแสไฟที่คดเคี้ยว (A/mm2). นี่เป็นพารามิเตอร์ที่ค่อนข้างสำคัญซึ่งรับผิดชอบต่อการสูญเสียทางไฟฟ้าในขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้า สำหรับหม้อแปลงเชื่อมแบบโฮมเมด ตัวเลขนี้คือ 2.5 - 3 A. site
ตัวอย่างการคำนวณเราใช้พารามิเตอร์ต่อไปนี้สำหรับหม้อแปลงเชื่อม: แรงดันไฟหลัก U1=220 V, แรงดันขดลวดทุติยภูมิ U2=60 V, พิกัดกระแส 180 A, พื้นที่หน้าตัดหลัก Sc=45 cm2, พื้นที่หน้าต่าง So= 100 cm2 ความหนาแน่นกระแสในขดลวด 3 A
P \u003d 1.5 * Sc * ดังนั้น \u003d 1.5 * 45 * 100 \u003d 6750 W หรือ 6.75 kW
สำคัญ! ในสูตรนี้ ค่าสัมประสิทธิ์ 1.5 ใช้ได้กับหม้อแปลงที่มีแกนประเภท П, Ш สำหรับหม้อแปลงแบบวงแหวน ค่าสัมประสิทธิ์นี้คือ 1.9 และสำหรับ 
คอร์เช่น PL, ShL 1.7
สำคัญ! เช่นเดียวกับในสูตรแรก ค่าสัมประสิทธิ์ 50 ใช้สำหรับหม้อแปลงที่มีแกนประเภท P, Sh สำหรับหม้อแปลง Toroidal จะเท่ากับ 35 และสำหรับ PL แกนประเภท ShL 40
ตอนนี้เราคำนวณความแรงกระแสสูงสุดของขดลวดปฐมภูมิตามสูตร: Imax \u003d P / U \u003d 6750/220 \u003d 30.7 A. มันยังคงคำนวณการเลี้ยวตามข้อมูลที่ได้รับ
ในการคำนวณผลัดเราใช้สูตร Wx \u003d Ux * K สำหรับขดลวดทุติยภูมิ จะเป็น W2 = U2 * K = 60 * 1.11 = 67 รอบ สำหรับการคำนวณเบื้องต้น เราจะดำเนินการในภายหลังเล็กน้อย เนื่องจากมีใช้สูตรอื่นที่นั่น ค่อนข้างบ่อยโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับหม้อแปลง Toroidal ขั้นตอนการควบคุมปัจจุบันจะถูกคำนวณ สิ่งนี้ทำเพื่อเอาลวดออกในเทิร์นหนึ่ง การคำนวณดำเนินการตามสูตรต่อไปนี้: W1st \u003d (220 * W2) / Ust
- Ust - แรงดันขาออกของขดลวดทุติยภูมิ
- W2 - รอบของขดลวดทุติยภูมิ
- W1st - การหมุนของขดลวดปฐมภูมิของสเตจหนึ่ง
แต่ก่อนอื่นจำเป็นต้องคำนวณแรงดันไฟฟ้าของแต่ละขั้นตอน Ust เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เราใช้สูตร U=P/I ตัวอย่างเช่น เราจำเป็นต้องปรับสี่ขั้นตอนสำหรับ 90 A, 100 A, 130 A และ 160 A สำหรับหม้อแปลง 6750 W ของเรา การแทนที่ข้อมูลลงในสูตรเราจะได้ U1st1 \u003d 75 V, U1st2 \u003d 67.5 V, U1st3 \u003d 52 V, U1st4 \u003d 42.2 V.
เราแทนที่ค่าที่ได้รับลงในแบบฟอร์มเพื่อคำนวณรอบสำหรับขั้นตอนการปรับและรับ W1st1=197 รอบ, W1st2=219 รอบ, W1st3=284 รอบ, W1st4=350 รอบ เพิ่มอีก 5% ให้กับมูลค่าสูงสุดของเทิร์นที่ได้รับสำหรับด่านที่ 4 เราจะได้จำนวนเทิร์นจริง - 385 รอบ
สุดท้าย เราคำนวณส่วนตัดขวางของเส้นลวดบนขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิ สำหรับสิ่งนี้เราแบ่ง กระแสสูงสุดสำหรับแต่ละคดเคี้ยวบนความหนาแน่นกระแส เป็นผลให้เราได้รับ Sprim = 11 mm2 และ Ssecond = 60 mm2
สำคัญ! การคำนวณหม้อแปลงเชื่อมความต้านทานดำเนินการในลักษณะเดียวกัน แต่มีความแตกต่างที่สำคัญหลายประการ ความจริงก็คือกระแสไฟที่กำหนดของขดลวดทุติยภูมิสำหรับหม้อแปลงดังกล่าวอยู่ที่ประมาณ 2,000 - 5,000 A สำหรับพลังงานต่ำและสูงถึง 150,000 A สำหรับอันทรงพลัง นอกจากนี้ สำหรับหม้อแปลงดังกล่าว การปรับทำได้มากถึง 8 ขั้นตอนโดยใช้ตัวเก็บประจุและไดโอดบริดจ์
วิธีการคำนวณหม้อแปลงวิดีโอ
การเชื่อมต่อชิ้นส่วนโลหะกับอาร์คไฟฟ้าเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วกว่า 120 ปี แต่มีเพียงไม่กี่คนที่รู้รายละเอียดปลีกย่อยทั้งหมดของกระบวนการนี้ ซึ่งสำคัญมากในการคำนวณหม้อแปลงเชื่อมสำหรับอุปกรณ์ธรรมดาและอุปกรณ์กึ่งอัตโนมัติ
1 การคำนวณของหม้อแปลงเชื่อมขึ้นอยู่กับอะไร?
ก่อนทำความเข้าใจสูตร เรามาดูหลักการทำงานของอุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดกันก่อน พื้นฐานของหน่วยดังกล่าวคือหม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ซึ่งช่วยให้คุณสามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าขาเข้าซึ่งสอดคล้องกับ 220 V ในชีวิตประจำวันเป็นค่าที่ต่ำกว่าถึง 60 V สำหรับสิ่งที่เรียกว่ารอบเดินเบาหรือกล่าวอีกนัยหนึ่ง , สภาวะของการพักผ่อน ซึ่งสามารถใช้กับเครื่องได้ขึ้นอยู่กับความแรงของกระแสซึ่งควรอยู่ในช่วง 120-130 A สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางบริโภคนิยมสามมิลลิเมตรที่นิยมมากที่สุด.
และนี่คือจุดที่ต้องมีการคำนวณ เพราะหากแท่งอิเล็กโทรดละลายที่ความแรงกระแสหนึ่ง แกนของหม้อแปลงและลวดจะร้อนในระดับเดียวกัน ดังนั้น เพื่อหากำลังที่เหมาะสมที่สุดของหม้อแปลงไฟฟ้า เราต้องคำนวณแรงดันไฟฟ้าในการทำงานก่อน โดยเน้นที่กระแสไฟฟ้าในการทำงาน มีสูตรสำหรับสิ่งนี้ คุณ 2 \u003d 20 + 0.04I 2, ที่ไหน ยู 2 - แรงดันไฟฟ้าบนขดลวดทุติยภูมิและ ฉัน 2 - กระแสเชื่อมสูงสุดที่กำหนดโดยอุปกรณ์
ตอนนี้กลับไปที่แกนกลางซึ่งไม่ได้เรียกว่าไร้สาระเพราะเป็นหัวใจของหม้อแปลงทั้งแบบที่ง่ายที่สุดและแบบกึ่งอัตโนมัติ ประกอบด้วยแผ่นโลหะที่สามารถทนต่อภาระบางอย่างในแง่ของกำลังไฟฟ้าในปัจจุบัน ค่าที่อนุญาตนี้ขึ้นอยู่กับขนาดของแกนกลางและเรียกว่ากำลังโดยรวม ซึ่งหาได้จากการรู้ค่าของแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด หลังคำนวณโดยสูตร ยูxx = ยู 2 ส, ที่ไหน ส- พื้นที่หน้าตัดของลวดของขดลวดทุติยภูมิ การพึ่งพาพื้นที่นี้กับเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำนั้นถูกกำหนดโดยสูตร S = πd 2 /4หรือตามตารางต่อไปนี้
|
กระแสไฟที่อนุญาตบนสายไฟที่มีตัวนำทองแดง |
||||||
| เส้นผ่านศูนย์กลางลวด,มม | กระแสที่อนุญาต A | ตัวนำ mm2 | เส้นผ่านศูนย์กลางลวด,มม | กระแสที่อนุญาต A | ||
| 0.5 | 0.78 | 11 | 35 | 6,7 | 170 | |
| 0,75 | 0.98 | 15 | 50 | 8,0 | 215 | |
| 1,0 | 1,13 | 17 | 70 | 9.5 | 270 | |
| 1,5 | 1,4 | 23 | 95. | 11.0 | 330 | |
| 2,5 | 1,8 | 30 | 120 | 12,4 | 385 | |
| 4,0 | 2,26 | 41 | 150 | 13.8 | 440 | |
| 6.0 | 2,8 | 50 | 185 | 15,4 | 510 | |
| 10 | 3,56 | 80 | 240 | 17,5 | 605 | |
| 16 | 4,5 | 100 | 300 | 19,5 | 695 | |
| 25 | 5,6 | 140 | 400 | 22,5 | 830 | |
|
กระแสไฟที่อนุญาตบนสายไฟที่มีตัวนำอะลูมิเนียม |
||||||
| พื้นที่หน้าตัดของแกนนำไฟฟ้า mm2 | เส้นผ่านศูนย์กลางลวด,มม | กระแสที่อนุญาต A | พื้นที่หน้าตัดของการนำไฟฟ้าตัวนำ mm2 | เส้นผ่านศูนย์กลางลวด,มม | กระแสที่อนุญาต A | |
| 2 | 1,6 | 21 | 35 | 6,7 | 130 | |
| 2,5 | 1,78 | 24 | 50 | 8,0 | 165 | |
| 3 | 1,95 | 27 | 70 | 9.5 | 210 | |
| 4 | 2,26 | 32 | 95. | 11.0 | 255 | |
| 5 | 2,52 | 36 | 120 | 12,4 | 295 | |
| 6 | 2,76 | 39 | 150 | 13.8 | 340 | |
| 8 | 3,19 | 46 | 185 | 15,4 | 390 | |
| 10 | 3,56 | 60 | 240 | 17,5 | 465 | |
| 16 | 4,5 | 75 | 300 | 19,5 | 535 | |
| 25 | 5,6 | 105 | 400 | 22,5 | 645 | |
2 การคำนวณหาหม้อแปลงเชื่อมโดยใช้สูตรและออนไลน์
ดังนั้นเราจึงมีพารามิเตอร์ที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อคำนวณกำลังโดยรวมของแกนกลาง ต่อไปเราทำงานตามสูตร พีกาบ = ยูxxฉัน 2 cos(φ)/η , ที่ไหน φ คือมุมการกระจัดเฟสระหว่างแรงดันและกระแส (0.8 สามารถรับได้) และ η - ประสิทธิภาพ (รับ 0.7) ยังคงต้องหาพลังงานที่อนุญาตซึ่งอุปกรณ์สามารถทนต่อการใช้งานในระยะยาวได้ ในเวลาเดียวกัน เราคำนึงว่าสัมประสิทธิ์ของระยะเวลาการทำงาน (เราแสดงว่าเป็น PR) อยู่ที่ประมาณ 20% ของเวลาที่หม้อแปลงเชื่อมต่อกับเครือข่าย
ดังนั้นเราจึงพิจารณาดังนี้: P dl \u003d U 2 I 2 (PR / 100) 0.5 0.001หรืออย่างอื่น P dl \u003d U 2 I 2 (20/100) 0.5 0.001ซึ่งสอดคล้อง P dl \u003d U 2 ฉัน 2 0.00045. โดยทั่วไป ระยะเวลาการทำงานและกำลังของกระแสเชื่อมจะไม่สัมพันธ์กัน ในระดับที่มากขึ้น เวลาของโหมดอาร์คได้รับผลกระทบจากส่วนตัดขวางของลวดที่คดเคี้ยวและคุณภาพของฉนวน ตลอดจนความแน่นและที่สำคัญที่สุดคือการหมุนอย่างสม่ำเสมอ ดังนั้นเราจึงสามารถหาแรงเคลื่อนไฟฟ้าของหนึ่งรอบในโวลต์โดยใช้สูตร อี = P สำหรับ 0.095 + 0.55.
นอกจากนี้ เมื่อได้รับผลลัพธ์ของการพึ่งพาเชิงประจักษ์ตามสูตรสุดท้ายแล้ว เราคำนวณจำนวนรอบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการพันขดลวดทั้งหลักและรอง สำหรับทั้งคู่ เราใช้สองสูตรตามลำดับ นู๋ 1 = U1/E, ที่ไหน ยู1 คือ แรงดันไฟเมนอินพุท และ นู๋ 2 \u003d คุณ 2 / E. ความแข็งแรงของกระแสเชื่อมถูกควบคุมโดยการเพิ่มหรือลดระยะห่างระหว่างขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิ ยิ่งมีขนาดใหญ่เท่าใด กำลังเอาต์พุตก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น สำหรับผู้ที่ทำการคำนวณข้างต้นโดยมีจุดมุ่งหมาย ประกอบเองหม้อแปลงไฟฟ้าและไม่ต้องซื้อเครื่องเชื่อมกึ่งอัตโนมัติสำเร็จรูปคุณจะต้องคำนวณขนาดของแกนด้วย
พื้นที่หน้าตัดของโลหะถูกกำหนดโดยสูตร S \u003d U 2 10000 / (4.44fN 2 B m), ที่ไหน ฉ- ความถี่กระแสอุตสาหกรรม (ถ่ายเป็น 50 Hz) บี m คือการเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็ก (ถ่ายเป็น 1.5 T) ตอนนี้คุณสามารถหาความกว้างของแผ่นเหล็กในชุดหม้อแปลง: a = (100S /(p 1 k c)) 0.5, ที่ไหนสำหรับ พี 1 ยอมรับช่วงของค่า 1.8-2.2 (แนะนำให้ใช้ค่าเฉลี่ย) kс – ตัวประกอบการเติมเหล็ก (สอดคล้องกับ 0.95-0.97)
จากค่าความกว้างของเพลท เราจะหาความหนาของแพ็คเกจเพลทบ่า ซึ่งเราใช้สูตร b = แอป 1แล้วความกว้างของหน้าต่างวงจรแม่เหล็ก ค= b/p 2, ที่ไหน พี 2 มีช่วงค่า 1–1.2 (แนะนำสูงสุด) อย่างไรก็ตาม ถ้าเราทำการวัดขนาดแล้ว ให้จำปัจจัยการเติมเหล็กซึ่งระบุช่องว่างระหว่างแผ่นเปลือกโลก จากตัวบ่งชี้นี้ พื้นที่หน้าตัดของแกนกลางจะแตกต่างกันบ้าง ให้เรียกว่าค่าที่วัดได้และกำหนดมันใหม่ สูตรนี้จะเป็นดังนี้: S ออก \u003d S / k c. ในกรณีส่วนใหญ่ การคำนวณเหล่านี้ไม่จำเป็นถ้าคุณมีเครื่องคำนวณออนไลน์