Menu English Ukrainian Tiếng Nga Trang Chủ

Thư viện kỹ thuật miễn phí cho những người có sở thích và chuyên gia Thư viện kỹ thuật miễn phí


ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Máy biến áp hàn: tính toán và chế tạo

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / thiết bị hàn

Bình luận bài viết Bình luận bài viết

Hàn hồ quang điện là phương pháp phổ biến nhất để nối vĩnh viễn các bộ phận kim loại trong công nghiệp và đời sống hàng ngày. Xuất hiện cách đây 120 năm, nhờ công nghệ cao nên nó nhanh chóng và gần như thay thế được các phương pháp hàn khác ở mọi nơi. Ngày nay, máy hàn hồ quang điện là một phần không thể thiếu trong thiết bị của một xưởng gia đình hay là niềm mơ ước của chủ nhân. Bài viết mô tả cách tính toán và chế tạo máy biến áp hàn, đồng thời cung cấp thông tin cần thiết cho việc thiết kế và sản xuất toàn bộ thiết bị đó.

Hồ quang điện được phát hiện vào năm 1802 bởi Vasily Vladimirovich Petrov, giáo sư vật lý tại Học viện Y khoa và Phẫu thuật St. Petersburg. Mô tả hiện tượng này vào năm 1803, V.V. Petrov đã chỉ ra khả năng ứng dụng thực tế của nó cho cả chiếu sáng và nấu chảy kim loại. Nhưng chỉ 80 năm sau, vào năm 1882, nhà phát minh tài năng người Nga Nikolai Nikolaevich Benardos đã phát triển được một phương pháp phù hợp về mặt công nghiệp để hàn hồ quang điện cho kim loại. Theo phương pháp Benardos (Hình 1), đường hàn 4 được hình thành bằng cách nung chảy thanh kim loại phụ 3 trong hồ quang điện 1 đốt giữa điện cực cacbon hoặc vonfram 2 và các bộ phận được kết nối 5.

Máy biến áp hàn: tính toán và chế tạo

Một thời gian sau, vào năm 1888, Nikolai Gavrilovich Slavyanov đã phát triển một phương pháp hàn khác (Hình 2). Trong trường hợp này, hồ quang điện cháy giữa các bộ phận được kết nối 5 và điện cực, từ kim loại nóng chảy của lõi 2 trong đó đường nối 4 được hình thành. Các khí thoát ra trong quá trình đốt cháy và bay hơi của vật liệu phủ bảo vệ (lớp phủ) 3 của. điện cực bảo vệ sự tan chảy khỏi quá trình oxy hóa và làm cho hồ quang ổn định hơn. Những thiết kế đầu tiên của điện cực hàn có lớp phủ được tạo ra bởi N. N. Benardos. Kỹ sư người Thụy Điển Kelberg đã tạo cho chúng vẻ ngoài hiện đại vào năm 1911.

Máy biến áp hàn: tính toán và chế tạo

Do tính đơn giản và dễ sản xuất, phương pháp hàn thủ công này, đôi khi được ký hiệu bằng chữ viết tắt MMA, đã trở nên phổ biến nhất. Hàn được thực hiện với cả dòng điện một chiều và xoay chiều, và trong trường hợp đầu tiên có thể có hai lựa chọn: với nguồn dòng hàn dương được nối với sản phẩm (cực thẳng) hoặc với điện cực hàn (cực ngược). Cực tính mà điện cực hàn được thiết kế phải được ghi rõ trong dữ liệu hộ chiếu của nó. Thông thường, điều ngược lại được sử dụng.

Ý tưởng hàn hồ quang chìm cũng thuộc về N. G. Slavyanov. Tuy nhiên, công ty Linde của Mỹ chỉ nhận được bằng sáng chế cho phương pháp hàn thép dưới một lớp chất bột tan chảy trong quá trình hàn chỉ vào năm 1936. Ở Liên Xô, một công nghệ tương tự đã được phát triển và đưa vào sản xuất vào năm 1938-1940. Viện Hàn điện thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết Ukraina (nay được đặt theo tên của Evgeniy Oskarovich Paton). Chính phương pháp này đã giúp cho việc sản xuất hàng loạt xe bọc thép trong Chiến tranh Vệ quốc vĩ đại có thể thực hiện được.

Trong Chiến tranh thế giới thứ hai, hàn tự động kim loại trong dòng khí argon hoặc helium sử dụng điện cực vonfram không tiêu hao (TIG) và điện cực tiêu hao (MIG) đã được phát triển ở Hoa Kỳ. Tùy chọn cuối cùng được hiển thị dưới dạng sơ đồ trong Hình. 3. Hồ quang 6 cháy giữa các bộ phận được hàn 1 và dây 2, khi nóng chảy, được đưa đến địa điểm hàn bằng con lăn 3 dọc theo thanh dẫn 4. Khí trơ đi vào qua vòi 5 bao bọc vùng hàn và bảo vệ kim loại nóng chảy của mối hàn 7 khỏi bị oxy hóa.

Máy biến áp hàn: tính toán và chế tạo

Năm 1952, K.V. Lyubavsky và N.M. Novozhilov đã phát minh ra dây điện cực hợp kim có thành phần đặc biệt, việc sử dụng nó cho phép hàn bằng điện cực tiêu hao trong môi trường carbon dioxide. Phương pháp này (được viết tắt là MAG) được sử dụng rộng rãi trong dịch vụ ô tô ngày nay.

Sau khi hiểu biết về các phương pháp hàn hồ quang điện, chúng ta hãy làm quen với tính chất của hồ quang điện - sự phóng điện mạnh, lâu dài giữa các điện cực dưới điện áp trong môi trường khí ion hóa. Quá trình xảy ra của nó bắt đầu bằng sự tiếp cận và tiếp xúc của hai điện cực - cực dương và cực âm, trong trường hợp đang xem xét, một trong số đó là bộ phận được hàn. Sau đó, các điện cực được tách ra và một tia lửa điện nhảy vào giữa chúng vào thời điểm mạch điện mở ra, làm ion hóa khí trong không gian giữa các điện cực. Nếu một điện áp đủ cao để gây ra sự cố điện của khe hở khí được đặt trong thời gian ngắn vào các điện cực, thì có thể ion hóa khí mà không bị đoản mạch sơ cấp.

Trong “kênh dẫn” được hình thành do quá trình ion hóa ban đầu, các electron dưới tác dụng của điện trường sẽ di chuyển từ cực âm sang cực dương, phát triển với tốc độ đáng kể. Va chạm với các nguyên tử khí trung tính, chúng đánh bật các electron mới ra khỏi chúng, từ đó duy trì quá trình ion hóa. Điều này đi kèm với việc giải phóng một lượng nhiệt lớn. Kết quả là chất trong cột hồ quang được làm nóng đến 5000...7000°C sẽ chuyển sang trạng thái plasma.

Các electron chạm tới cực dương sẽ cung cấp năng lượng cho nó. Ở đây một “điểm cực dương” được làm nóng cao được hình thành. Các ion dương trong plasma di chuyển về phía cực âm và cung cấp năng lượng cho nó, tạo thành cái gọi là “điểm cực âm”. Thông thường, thành phần điện tử của dòng điện chiếm ưu thế trong hồ quang, do đó nhiệt sinh ra ở cực dương nhiều hơn ở cực âm. Người ta tin rằng cực dương chiếm 43 và cực âm chiếm 36% năng lượng, phần còn lại bị tiêu tán trong cột hồ quang. Điều kiện cần để tồn tại hồ quang là nhiệt độ cao của cực âm được duy trì nhờ sự bắn phá ion, do đó các electron được phát ra, làm ion hóa khí trong cột hồ quang.

Trong bộ lễ phục. Hình 4 (đường cong 1) thể hiện đặc tính dòng điện-điện áp tĩnh điển hình của hồ quang điện [1] đối với điện cực hàn có đường kính 3 mm (tiết diện khoảng 7 mm2).

Máy biến áp hàn: tính toán và chế tạo

Đặc tính được chia thành các phần giảm dần (mật độ dòng điện trong điện cực nhỏ hơn 12 A/mm2), ngang và tăng dần (mật độ dòng điện lớn hơn 80 A/mm2). Khi hàn bằng dòng điện một chiều, điểm giao nhau của đường cong này với đặc tính tải của nguồn dòng (đường cong 2) phải nằm trên một mặt cắt ngang. Điện áp UD rơi vào hồ quang chủ yếu phụ thuộc vào thành phần khí của môi chất và rất yếu vào dòng điện hàn lCB. Với độ chính xác đủ để sử dụng thực tế, nó được tính bằng công thức thực nghiệm

Ud=Ur+0,05Isv, trong đó Ur=18 V đối với không khí, 14 V đối với carbon dioxide và 11 V đối với hỗn hợp sau với argon.

Nếu hồ quang được nối với mạch điện xoay chiều có tần số thấp (công nghiệp), điểm vận hành sẽ liên tục di chuyển dọc theo các phần đi xuống và nằm ngang của đặc tính. Vì dòng điện dừng ở cuối mỗi nửa chu kỳ nên hồ quang sẽ tắt. Tuy nhiên, ở nửa chu kỳ tiếp theo, do sự phát nhiệt của các electron từ vùng kim loại chưa kịp nguội và sự ion hóa dư của khe khí tồn tại một thời gian nên hồ quang lại xuất hiện ngay khi điện áp giữa các điện cực đạt đến một giá trị gọi là điện áp đánh lửa. Để đạt được hồ quang AC ổn định, cần phải có một số biện pháp nhất định. Ví dụ, các điện cực đặc biệt được sử dụng, lớp phủ chứa các chất có khả năng ion hóa thấp.

Độ ổn định của hồ quang được cải thiện khi tăng điện áp mạch hở của nguồn hàn (được đo khi tắt tải). Tuy nhiên, thông số này bị giới hạn bởi yêu cầu an toàn của nhân viên vận hành và theo GOST95-77E, không được vượt quá 80 V.

Một cách được chấp nhận rộng rãi để thu được hồ quang ổn định ở điện áp mạch hở tương đối thấp của nguồn dòng là đưa một điện kháng cảm mắc nối tiếp vào mạch hàn. Kết quả là sự lệch pha giữa dòng điện và điện áp. Giá trị dòng điện tức thời bằng 60 tại đó hồ quang tắt tương ứng với điện áp tối đa đánh lửa lại nó. Trong trường hợp này, nguồn có điện áp mạch hở 65...XNUMX V là đủ. Ngoài ra, bằng cách thay đổi độ tự cảm, dòng điện hàn có thể được điều chỉnh.

Kim loại điện cực bị hồ quang điện nung chảy chảy từng giọt [2] vào bể kim loại lỏng hình thành trên bề mặt phôi được hàn ở chân hồ quang (nơi này thường gọi là miệng núi lửa). Quá trình bắt đầu bằng việc hình thành một lớp kim loại nóng chảy ở đầu điện cực. Khi kim loại tích tụ, nó tập hợp lại thành một giọt, cuối cùng thu hẹp khoảng cách hồ quang. Lúc này, xảy ra đoản mạch trong mạch hàn, kèm theo dòng điện tăng mạnh. Lực điện từ sinh ra làm vỡ giọt nước và một vòng cung mới xuất hiện giữa nó và đầu điện cực. Giọt rơi vào miệng hố với gia tốc và một phần kim loại ở dạng bắn tung tóe bị văng ra khỏi vùng hàn.

Nguyên nhân dẫn đến sự xuất hiện quá nhiều giọt kim loại đông cứng xung quanh đường may mà chỉ có thể loại bỏ bằng búa và đục thường nằm ở đặc tính tải của nguồn dòng hàn (sự phụ thuộc vào công suất đầu ra của nó). điện áp trên dòng tải). Đối với hàn thủ công, yêu cầu đặc tính như vậy là dòng điện ngắn mạch |sc vượt quá dòng điện hàn định mức Icw không quá hai lần [3].

Khác với hàn thủ công, hàn bán tự động trong môi trường khí bảo vệ được thực hiện với mật độ dòng điện cao hơn, tương ứng với điểm bắt đầu đoạn tăng dần của đặc tính dòng điện – điện áp tĩnh của hồ quang. Để tự điều chỉnh quá trình hàn, ở đây cần có đặc tính tải cứng (đường cong 3 trong Hình 4).

Trong hàn điện thủ công không chuyên nghiệp, nguồn điện xoay chiều chủ yếu được sử dụng. Điều này được giải thích bởi sự đơn giản và chi phí thấp của phương pháp sau, mặc dù chất lượng của mối hàn kém hơn so với chất lượng có thể đạt được bằng dòng điện một chiều. Chỉ 10 - 15 năm trước, ngành công nghiệp thực tế không sản xuất các thiết bị hàn hồ quang điện gia dụng. Hiện nay tình hình đã thay đổi; trên thị trường có khá nhiều thiết bị khá phù hợp về mặt thông số để sử dụng trong gia đình. Nhưng giá của chúng vẫn không phải chăng đối với nhiều người. Vì vậy, các nhà thiết kế nghiệp dư, như trước đây, đang cố gắng tạo ra điều kỳ diệu của công nghệ này bằng chính đôi tay của mình. Nhiều người trong số họ dù có một số kỹ năng thực tế về hàn thủ công nhưng lại không biết gì về các yêu cầu đối với nguồn điện hàn. Kết quả là, một thiết bị được chế tạo “bằng mắt” từ vật liệu phế liệu không mang lại chất lượng mối hàn cần thiết và không an toàn khi sử dụng.

Bộ phận chính của nguồn hàn dòng điện xoay chiều là một máy biến áp hàn đặc biệt, thường là một pha. Với sự trợ giúp của nó, điện áp mạng được giảm xuống giá trị cần thiết để hàn và đồng thời mạch hàn được cách ly khỏi mạng. Mạch biến áp tương đương [4] được sử dụng trong tính toán được thể hiện trong hình. 5.

Máy biến áp hàn: tính toán và chế tạo

Tỷ số biến đổi n là tỷ số của số vòng dây w1/w2 (sau đây, chỉ số 1 và 2 tương ứng chỉ cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp); U1, U2 - điện áp trên cuộn dây; r1, r2 - điện trở hoạt động của chúng; Rm - điện trở tổn hao trong mạch từ; Lm là độ tự cảm từ hóa liên quan đến từ thông chung trong cuộn dây; L1s, L2s - điện cảm rò rỉ phát sinh do một phần từ thông của mỗi cuộn dây bị tiêu tán trong không gian mà không tương tác với cuộn dây kia. Sử dụng mạch tương đương, bạn có thể đánh giá ảnh hưởng của các thông số máy biến áp nhất định đến các đại lượng quan trọng như điện áp hở mạch và dòng điện ngắn mạch.

Dựa trên cấu hình của mạch từ, người ta phân biệt giữa máy biến áp bọc thép (Hình 6, a) có cuộn dây đặt trên lõi trung tâm và máy biến áp dạng thanh (Hình 6, b) có cuộn dây trên một hoặc hai lõi. Máy biến áp có thiết kế dạng thanh được đặc trưng bởi hiệu suất tăng lên và điều kiện làm mát tốt hơn cho cuộn dây. Điều này có thể thực hiện được bằng cách đặt mật độ dòng điện tăng lên để giảm mức tiêu thụ của dây quấn. Vì vậy, máy biến áp hàn, trừ một số ít trường hợp ngoại lệ, được chế tạo bằng loại que. Lõi từ thường được làm từ thép tấm điện (máy biến áp) có độ dày 0,35...0,5 mm.

Máy biến áp hàn: tính toán và chế tạo

Cuộn dây máy biến áp có dạng hình trụ và dạng đĩa. Hình trụ (Hình 7, a) được quấn chồng lên nhau. Khoảng cách giữa chúng là tối thiểu và gần như toàn bộ từ thông của cuộn sơ cấp tương tác với cuộn thứ cấp. Do đó, điện cảm rò L1 và L2 nhỏ, dòng điện ngắn mạch chỉ bị giới hạn bởi điện trở tác dụng của cuộn dây và lớn hơn nhiều lần so với dòng điện làm việc. Như đã đề cập trước đó, máy biến áp có đặc tính tải như vậy không phù hợp để hàn thủ công. Nó phải được bổ sung một điện trở dằn (biến trở) hoặc cuộn cảm.

Máy biến áp hàn: tính toán và chế tạo

Những phần tử này làm tăng đáng kể kích thước và trọng lượng của nguồn hàn, đồng thời tổn thất năng lượng không thể tránh khỏi trong chúng làm giảm hiệu quả của nguồn hàn. Trong các máy biến áp có cuộn dây dạng đĩa (Hình 7,b), một phần đáng kể từ thông của cuộn sơ cấp đi qua cuộn thứ cấp. Kết quả là, các điện cảm rò L1 và L2 mắc nối tiếp trong mạch hàn lớn hơn so với trường hợp trước và điện kháng của chúng ảnh hưởng đáng kể đến dòng điện ngắn mạch của cuộn thứ cấp. Như đã lưu ý, sự hiện diện của điện cảm trong mạch hàn cũng có lợi cho việc đốt hồ quang ổn định. Vì vậy, máy biến áp cuộn dây dạng đĩa phù hợp nhất cho hàn AC thủ công. Đôi khi cuộn dây của chúng có thể di chuyển được và bằng cách thay đổi khoảng cách giữa chúng, chúng điều chỉnh độ tự cảm rò rỉ và cùng với đó là dòng điện hàn.

Đặc điểm hoạt động của máy biến áp hàn là tải của nó không đổi. Người ta thường tin rằng tỷ lệ thời gian làm việc dưới tải trong một chu kỳ bao gồm cả quá trình hàn và tạm dừng không vượt quá 60%. Đối với máy biến áp hàn gia dụng, giá trị thậm chí còn nhỏ hơn thường được áp dụng - 20%, cho phép tăng mật độ dòng điện trong cuộn dây của máy biến áp mà không làm suy giảm đáng kể điều kiện nhiệt và giảm diện tích cửa sổ của lõi từ của nó cần thiết để chứa các cuộn dây. Với dòng điện hàn lên tới 150 A, mật độ dòng điện chấp nhận được trong cuộn dây đồng là 8 A/mm2 và trong cuộn dây nhôm - 5 A/mm2 [5].

Đối với công suất nhất định, kích thước và trọng lượng của máy biến áp sẽ tối thiểu nếu cảm ứng trong lõi từ của nó đạt giá trị lớn nhất cho phép đối với vật liệu đã chọn. Nhưng một nhà thiết kế nghiệp dư thường không biết giá trị này, vì anh ta đang xử lý thép điện có loại không xác định. Để tránh những bất ngờ, cảm ứng thường bị đánh giá thấp, dẫn đến kích thước của máy biến áp tăng lên một cách vô lý.

Sử dụng phương pháp được đưa ra dưới đây, bạn có thể xác định các đặc tính từ của bất kỳ loại thép biến áp nào theo ý của bạn. Một mạch từ “thử nghiệm” có tiết diện 5…10 cm2 (tích có kích thước a và b trên Hình 8) được ghép từ loại thép này và 50…100 vòng dây cách điện mềm có chữ thập -phần 1,5...2,5 được quấn trên một trong các lõi của nó 2 mm2. Để tính toán tiếp, cần tìm độ dài trung bình của đường sức từ theo công thức lср = 2h + 3,14с + XNUMXа và đo điện trở tác dụng của cuộn dây cuộn dây.

Máy biến áp hàn: tính toán và chế tạo

Hơn nữa, theo sơ đồ được hiển thị trong Hình. 9, Lắp ráp thiết lập thử nghiệm. T1 - máy biến áp tự ngẫu điều chỉnh trong phòng thí nghiệm (LATR); L1 - cuộn dây trên mạch từ "thử nghiệm". Tổng công suất của máy biến áp giảm áp T2 tối thiểu là 63 VA, tỷ số biến áp là 8... 10.

Máy biến áp hàn: tính toán và chế tạo Máy biến áp hàn: tính toán và chế tạo

Tăng dần điện áp, xây dựng sự phụ thuộc của cảm ứng trong mạch từ B, T vào cường độ từ trường H, A/m tương tự như hình vẽ. 10, tính các giá trị này bằng công thức:

trong đó U và I là số chỉ của vôn kế PV1, B và ampe kế PA1, A; F - tần số, Hz; S là diện tích mặt cắt ngang của mạch từ “thí nghiệm”, cm2; w là số vòng dây quấn của nó. Từ đồ thị thu được, người ta tìm thấy, như thể hiện trên hình, cảm ứng bão hòa Bs, cảm ứng cực đại Bm và cường độ từ trường xoay chiều cực đại Ht.

Ví dụ: hãy tính toán một máy biến áp hàn được thiết kế để hoạt động từ mạng điện xoay chiều 220 V, 50 Hz, đặt điện áp mạch hở Uxx = 65 V và dòng hàn tối đa Imax = 150 A.

Công suất tổng của máy biến áp PGab=Uxx·Imax = 65·150=9750 VA.

Sử dụng một công thức nổi tiếng, chúng tôi xác định tích của diện tích mặt cắt ngang của lõi từ SM và diện tích cửa sổ của nó.

trong đó J là mật độ dòng điện trong cuộn dây, A/mm2; ks=0,95 - hệ số lấp đầy phần lõi từ bằng thép; Ko=0,33...0,4 là hệ số lấp đầy cửa sổ của nó bằng đồng (nhôm).

Giả sử Bm=1.42 T, cuộn sơ cấp quấn dây đồng, cuộn thứ cấp quấn dây nhôm (lấy giá trị trung bình của mật độ dòng điện J=6.5A/mm2):

SMSo=9750/(1,11·1,42·6,5·0,37·0,95)= = 2707 см4.

Đối với máy biến áp lõi, nên sử dụng các tỷ lệ kích thước sau [6] (xem Hình 8): b/a-2; s/a=1,6; h/a=2,5...5. Chọn h/a=4, ta tính kích thước a, cm:

Lấy a=40 mm, ta tìm được các kích thước còn lại của mạch từ: b=2a=80mm; c=1,6a=32mm; h=4a=160mm.

EMF của một vòng cuộn dây máy biến áp trên mạch từ như vậy Eв = 2,22-10-4Bmabkc=2,22·10-4·1,42·3200·0,95 = 0,958 V. Số vòng dây cuộn thứ cấp w2=Uxx/Eв=65/0,958=68. Tiết diện dây quấn thứ cấp S2=Imax/J=150/5=30 mm2 (J=5 A/mm2, vì dây quấn thứ cấp là nhôm). Số vòng dây cuộn sơ cấp w1=U1/EB=220/0,958=230. Dòng điện cực đại của cuộn sơ cấp I1max=lmax·w2/w1=150-68/230=44,35 A. Tiết diện dây đồng của cuộn sơ cấp S1=l1M/J=44,35/8=5,54 mm2.

Cả cuộn dây sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp kiểu thanh thường được chia thành hai phần giống hệt nhau, đặt chúng trên hai lõi của lõi từ. Mỗi phần nối tiếp của cuộn sơ cấp gồm 115 vòng dây có đường kính ít nhất là 2,65 mm. Nếu các phần của cuộn sơ cấp được kết nối song song thì mỗi phần phải chứa 230 vòng dây có tiết diện bằng một nửa - có đường kính ít nhất là 1,88 mm. Cuộn dây thứ cấp cũng được chia tương tự thành hai phần.

Nếu cuộn dây có dạng hình trụ, để có được đặc tính tải giảm của máy biến áp, một điện trở có điện trở 0,2...0,4 Ohms phải được nối nối tiếp với điện trở thứ cấp từ dây nichrome có đường kính ít nhất 3 mm. Đối với máy biến áp có cuộn dây dạng đĩa thì không cần có điện trở này. Thật không may, việc tính toán chính xác độ tự cảm rò rỉ của máy biến áp như vậy trên thực tế là không thể, vì nó thậm chí còn phụ thuộc vào vị trí của các vật kim loại gần đó. Trong thực tế, các tính toán được thực hiện bằng phương pháp xấp xỉ liên tiếp có điều chỉnh dữ liệu cuộn dây và thiết kế của máy biến áp dựa trên kết quả thử nghiệm của các mẫu được sản xuất. Phương pháp chi tiết có thể được tìm thấy trong [7].

Trong điều kiện nghiệp dư, rất khó để chế tạo một máy biến áp có cuộn dây di chuyển được (để điều chỉnh dòng điện). Để thu được một số giá trị dòng điện cố định, người ta chế tạo một cuộn dây thứ cấp có các điểm nối. Việc điều chỉnh chính xác hơn (theo hướng giảm dòng điện) được thực hiện bằng cách thêm một loại cuộn cảm vào mạch - đặt cáp hàn vào một cuộn dây.

Trước khi bắt đầu sản xuất máy biến áp được tính toán, nên đảm bảo rằng các cuộn dây của nó sẽ được đặt trong cửa sổ của mạch từ, có tính đến các lỗ hổng công nghệ cần thiết, độ dày của vật liệu làm khung và các yếu tố khác. các nhân tố. Kích thước c và h (xem Hình 8) phải được “điều chỉnh” sao cho mỗi lớp của cuộn dây chứa số nguyên vòng dây của dây đã chọn và số lớp cũng là số nguyên hoặc nhỏ hơn một chút so với số nguyên gần nhất. Cần cung cấp không gian cho lớp cách nhiệt giữa các lớp và quấn vào nhau.

Tùy chọn thành công nhất không phải lúc nào cũng đạt được trong lần thử đầu tiên; thường phải điều chỉnh nhiều lần và khá đáng kể chiều rộng và chiều cao của cửa sổ lõi từ. Khi thiết kế các cuộn dây hình trụ, cần lựa chọn tối ưu kích thước các tiết diện của chúng. Thông thường, nhiều không gian được phân bổ cho cuộn dây thứ cấp, được quấn bằng dây dày hơn so với cuộn sơ cấp.

Bản phác thảo thiết kế máy biến áp cho hai giá trị dòng hàn - 120 và 150 A - được thể hiện trong hình. 11 và sơ đồ kết nối của nó như trong Hình. 12.

Máy biến áp hàn: tính toán và chế tạo Máy biến áp hàn: tính toán và chế tạo

Dòng điện thấp hơn tương ứng với số vòng dây cuộn thứ cấp lớn hơn. Đó không phải là một sai lầm. Được biết, điện áp của cuộn dây tỷ lệ thuận với số vòng dây của nó và độ tự cảm rò rỉ tăng tỷ lệ với bình phương số vòng của chúng. Kết quả là dòng điện giảm.

Các cuộn dây được đặt trên hai khung làm bằng tấm sợi thủy tinh dày 2 mm. Các phần của cuộn dây sơ cấp và thứ cấp trên mỗi khung được ngăn cách bằng một mặt cách điện làm từ cùng một vật liệu. Các lỗ trên khung dành cho lõi từ rộng hơn và dài hơn 1,5...2 mm so với mặt cắt ngang của lõi từ. Điều này giúp loại bỏ các vấn đề trong quá trình lắp ráp. Để tránh biến dạng khung, trong quá trình cuộn dây, khung được đặt chặt trên một trục gá bằng gỗ.

Cuộn dây sơ cấp gồm hai đoạn (I' và I"), nằm trên các khung khác nhau và mắc song song. Mỗi đoạn chứa 230 vòng dây PEV-2 có đường kính 1,9 mm. Nếu dây có đường kính 2,7 mm có sẵn, các phần có thể được quấn 115 vòng, nhưng chúng sẽ phải được nối nối tiếp. Trước khi quấn lớp tiếp theo, mỗi lớp dây phải được nén bằng búa gỗ và phủ một lớp sơn bóng tẩm. ) có độ dày 0,5...1 mm thích hợp làm lớp cách nhiệt xen kẽ.

Đối với cuộn thứ cấp, tác giả sử dụng thanh cái bằng nhôm có tiết diện 30 mm2 (5x6 mm). Nếu bạn có một chiếc lốp có diện tích mặt cắt ngang gần như nhau nhưng kích thước khác nhau, bạn sẽ phải thay đổi một chút chiều rộng của các phần thân xe để phù hợp với việc cuộn dây. Trước khi cuộn dây, lốp không được cách nhiệt phải được quấn chặt bằng băng dính hoặc vải cotton mỏng, trước đó cắt thành dải rộng 20 mm. Độ dày cách nhiệt - không quá 0,7 mm

Khu II' và II" mỗi khu có 34 lượt, khu III' và III" mỗi khu có 8 lượt. Lốp được đặt trên khung thành hai lớp với mặt rộng hướng vào lõi từ. Mỗi lớp được nén chặt bằng búa gỗ và phủ một lớp sơn bóng tẩm. Các cuộn dây được sản xuất nên được sấy khô. Nhiệt độ và thời gian sấy phụ thuộc vào nhãn hiệu sơn bóng ngâm tẩm.

Lõi từ của máy biến áp được làm bằng các tấm thép biến áp cán nguội dày 0,35mm. Ngược lại với thép cán nóng gần như đen, bề mặt của tấm cán nguội có màu trắng. Bạn có thể sử dụng thép tấm từ lõi từ của máy biến áp bị hỏng được lắp đặt tại các trạm biến áp. Nên kiểm tra thép bằng phương pháp được mô tả ở trên. Nếu giá trị thực nghiệm thu được của cảm ứng cực đại Bm khác biệt đáng kể so với giá trị được chấp nhận trong tính toán (1,42 T) thì giá trị sau sẽ phải được lặp lại và các kết quả sẽ được tính đến khi chế tạo máy biến áp.

Các tấm thép được cắt theo hướng cán thành các dải rộng 40 mm, được cắt thành các tấm dài 108 và 186 mm. Các gờ được loại bỏ bằng dũa kim hoặc dũa có khía khía nhỏ. Lõi từ được lắp ráp “trên vỏ” với những khe hở nhỏ nhất có thể tại các khớp của các tấm.

Máy biến áp hoàn thiện được đặt trong vỏ bảo vệ làm bằng vật liệu không có từ tính, chẳng hạn như nhôm. Các lỗ thông gió phải được thực hiện trong vỏ. Máy biến áp được nối với mạng 220 V bằng cáp có dây dẫn điện bằng đồng có tiết diện ít nhất 6 mm2 và dây nối đất được nối với lõi từ của máy biến áp và vỏ bảo vệ của nó. Ổ cắm điện phải có ba chân (chân thứ ba được nối đất), có dòng điện định mức ít nhất là 63 A.

Các cực của cuộn dây thứ cấp được nối chắc chắn với các đinh tán có ren bằng đồng có đường kính 8...10 mm, lắp trên một tấm điện môi chịu nhiệt gắn trên vỏ bảo vệ của máy biến áp. Dây đồng mềm có tiết diện 16...25 mm2 thích hợp để hàn.

Các điện cực để hàn (nếu không có sẵn) có thể được chế tạo độc lập, ví dụ, sử dụng các khuyến nghị trong [8]. Dây có đường kính 2...6 mm làm bằng thép cacbon thấp nhẹ được chia thành các đoạn thẳng dài 300...400 mm. Lớp phủ được chuẩn bị từ 500 g phấn và 190 g thủy tinh lỏng, pha loãng chúng bằng một cốc nước. Số tiền này đủ cho 100-200 điện cực.

Các đoạn dây đã chuẩn bị sẵn được ngâm trong lớp phủ gần như toàn bộ chiều dài, chỉ để hở các đầu dài khoảng 20 mm, lấy ra và sấy khô ở nhiệt độ 20...30 ° C. Các điện cực như vậy phù hợp để hàn với cả dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều. Tất nhiên, chúng chỉ có thể đóng vai trò thay thế tạm thời cho những sản phẩm được sản xuất công nghiệp. Chúng không nên được sử dụng để thực hiện công việc quan trọng.

Văn chương

  1. Tsukerman M. B. Nguồn năng lượng cho quá trình hàn hồ quang và điện xỉ. - M.: Cao học, 1974.
  2. Gevorkyan V. G. Nguyên tắc cơ bản của hàn. - M.: Cao học, 1971.
  3. Rozarenov Yu. N. Thiết bị hàn nhiệt hạch. - M.: Cơ khí, 1987.
  4. Nivelt G.S. Nguồn năng lượng cho thiết bị vô tuyến điện tử. - M.: Đài phát thanh và truyền thông, 1986.
  5. Zaks M.I. et al. Máy biến áp dùng cho hàn hồ quang điện. - L.: Energoatomizdat, 1988.
  6. Baranov V. Máy hàn điện công suất thấp. - Đài phát thanh, 1996, số 7, tr. 52-54.
  7. Gorsky A. N. và cộng sự Tính toán các phần tử điện từ của nguồn cung cấp điện thứ cấp. - M.: Đài phát thanh và truyền thông, 1988.
  8. Sách tham khảo thợ điện. - M.: Energoizdat, 1934.

Tác giả: V.Volodin, Odessa, Ukraine

Xem các bài viết khác razdela thiết bị hàn.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Bàn phím Primium Seneca 05.05.2024

Bàn phím là một phần không thể thiếu trong công việc máy tính hàng ngày của chúng ta. Tuy nhiên, một trong những vấn đề chính mà người dùng gặp phải là tiếng ồn, đặc biệt là ở các dòng máy cao cấp. Nhưng với bàn phím Seneca mới của Norbauer & Co, điều đó có thể thay đổi. Seneca không chỉ là một bàn phím, nó là kết quả của 5 năm phát triển để tạo ra một thiết bị lý tưởng. Mọi khía cạnh của bàn phím này, từ đặc tính âm thanh đến đặc tính cơ học, đều được xem xét và cân bằng cẩn thận. Một trong những tính năng chính của Seneca là bộ ổn định im lặng, giúp giải quyết vấn đề tiếng ồn thường gặp ở nhiều bàn phím. Ngoài ra, bàn phím còn hỗ trợ nhiều độ rộng phím khác nhau, thuận tiện cho mọi người dùng. Mặc dù Seneca vẫn chưa có sẵn để mua nhưng nó được lên kế hoạch phát hành vào cuối mùa hè. Seneca của Norbauer & Co đại diện cho các tiêu chuẩn mới trong thiết kế bàn phím. Cô ấy ... >>

Khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới 04.05.2024

Khám phá không gian và những bí ẩn của nó là nhiệm vụ thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học từ khắp nơi trên thế giới. Trong bầu không khí trong lành của vùng núi cao, cách xa ô nhiễm ánh sáng thành phố, các ngôi sao và hành tinh tiết lộ bí mật của chúng một cách rõ ràng hơn. Một trang mới đang mở ra trong lịch sử thiên văn học với việc khai trương đài quan sát thiên văn cao nhất thế giới - Đài thiên văn Atacama của Đại học Tokyo. Đài quan sát Atacama nằm ở độ cao 5640 mét so với mực nước biển mở ra cơ hội mới cho các nhà thiên văn học trong việc nghiên cứu không gian. Địa điểm này đã trở thành vị trí cao nhất cho kính viễn vọng trên mặt đất, cung cấp cho các nhà nghiên cứu một công cụ độc đáo để nghiên cứu sóng hồng ngoại trong Vũ trụ. Mặc dù vị trí ở độ cao mang lại bầu trời trong xanh hơn và ít bị nhiễu từ khí quyển hơn, việc xây dựng đài quan sát trên núi cao đặt ra những khó khăn và thách thức to lớn. Tuy nhiên, bất chấp những khó khăn, đài quan sát mới mở ra triển vọng nghiên cứu rộng lớn cho các nhà thiên văn học. ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Máy bay AIR ONE 14.01.2024

Công ty khởi nghiệp AIR của Israel đã tiết lộ dự án mới nhất của mình - máy bay AIR ONE, được chế tạo đặc biệt cho Lực lượng Không quân Hoa Kỳ như một phần của chương trình AFWERX Agility Prime. Máy bay điện này được thiết kế cho nhiệm vụ hậu cần và có hiệu suất ấn tượng.

AIR ONE mới tạo ra nền tảng mới cho tương lai của lực lượng không quân bằng cách cung cấp các giải pháp hiệu quả và giàu tính năng cho hậu cần và quốc phòng.

AIR ONE có thể chở hai người và thực hiện các chuyến bay dài hơn 16 km với tốc độ ít nhất 72 km/h. Máy bay điện hai chỗ ngồi có thể cất cánh và hạ cánh trên bất kỳ bề mặt phẳng nào với trọng tải lên tới 250 kg, bao phủ quãng đường dài chỉ trong một lần sạc và đạt tốc độ lên tới 250 km/h.

AIR ONE có thiết kế đơn giản và tiết kiệm chi phí với tám động cơ cố định, giúp nó linh hoạt cho nhiều ứng dụng bao gồm đào tạo phi công eVTOL, quốc phòng, hàng hóa và nông nghiệp.

Nguyên mẫu AIR ONE (AIR ZERO) đã hoàn thành thành công nhiều chuyến bay thử nghiệm, bao gồm cả việc chuyển đổi giữa các chế độ bay. AIR đã nhận được hơn 800 đơn đặt hàng trước và các thiết bị cải tiến của họ sẽ được giao sau khi nhận được chứng nhận phù hợp.

"Các phân tích của Agility Prime báo trước chi phí vận hành thấp hơn nhờ sự đơn giản về mặt cơ học. Việc chuyển đổi thành công sang bay trực tiếp với động cơ cố định nêu bật sự khéo léo của các doanh nghiệp nhỏ trong việc tạo ra các thiết kế đơn giản về mặt cơ khí", Trung tá John Teckell, giám đốc bộ phận Agility Prime cho biết.

Tin tức thú vị khác:

▪ Đo ô nhiễm không khí

▪ Prompter chữa bệnh nói lắp

▪ Wi-Fi 802.11n đã được phê duyệt

▪ Sabrent Rocket NVMe 4.0 SSD tốc độ cao 1TB

▪ Phản hạt và quay proton

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

 

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần trang web Bộ tổng hợp tần số. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết của William Somerset Maugham. câu cách ngôn nổi tiếng

▪ bài viết Hội chợ xuất hiện như thế nào? đáp án chi tiết

▪ bài báo Handyman. Mô tả công việc

▪ bài viết Tổng đài vi xử lý điện thoại 1x5. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Nguồn điện ổn định cho sáu điện áp đầu ra, 220 / 3,4,5,6,7.5,9,12 volt 0,25 ampe. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Имя:


Email (tùy chọn):


bình luận:





Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024