Что такое сварочный трансформатор

Сварочные трансформаторы

Сварочные трансформаторы служат для выполнения электродуговой сварки и наплавки металла покрытыми электродами.

Они преобразуют получаемое от электрической сети переменное напряжение, понижая его до нужных значений.

Популярность трансформаторов обусловлена простотой конструкции, универсальностью, доступностью, высоким качеством соединения металлов.

Сварочный трансформатор.

Устройство сварочного трансформатора

Главная функция трансформаторного аппарата — преобразование электричества, подаваемого из сети, до требуемых параметров.

Для возникновения электрической дуги между электродом и металлической конструкцией трансформатор снижает напряжение и повышает силу тока.

Основные элементы

Сварочный трансформатор имеет простую конструкцию, состоящую из следующих базовых узлов и деталей:

1. Первичной стационарной обмотки из изолированного кабеля, подключаемой к источнику переменного тока.
2. Вторичной обмотки из неизолированного провода, подключаемой к держателю электрода. Подвижный провод без изоляции обеспечивает повышенную теплоотдачу, понижающую сопротивление обмотки.
3. Магнитопровода (сердечника), представляющего собой пакет стальных пластин из электротехнической стали, на которые наматываются проводные обмотки. Сердечник предназначен для передачи вихревых магнитных потоков между обмотками.
4. Клемм или зажимов, обеспечивающих снятие напряжения с аппарата и подачу его на свариваемую конструкцию.
5. Изолированных кабелей для питания трансформатора.
6. Кнопок и переключателей, обеспечивающих управление и регулировку рабочих параметров.

Все детали устройства размещаются в металлическом корпусе с вентиляционными решетками, отводящими тепло от работающего агрегата.

Количество витков на вторичной обмотке понижающего трансформатора всегда должно быть меньше, чем на первичной.

Схема сердечника.

Дополнительные узлы

Трансформаторные устройства могут оснащаться элементами, расширяющими их функционал:

• конденсаторами, повышающими мощность импульса при сварке постоянным током;
• стабилизаторами для выравнивания и поддержания нужного входного напряжения;
• дополнительными обмотками, позволяющими выполнять регулировку силы тока в широком интервале;
• подвижными шунтами, меняющими расстояние между обмотками;
• диодными мостами и тиристорами для тонкой настройки силы тока.

Дополнительная система вентиляции позволит эффективно охлаждать трансформатор, повышая допустимую продолжительность работы под нагрузкой и срок службы аппарата.

Обмотки сварочного трансформатора

Электромагнитная схема сварочного трансформатора состоит из первичной и вторичной обмоток, размещенных на замкнутом сердечнике из ферромагнитного материала.

Первичная обмотка, выполненная из изолированного провода, подключается к источнику питания. Вторичная — неизолированная, подключается к нагрузке.

Выходное напряжение напрямую зависит от количества витков во вторичной обмотке:

• для повышения напряжения на выходе следует добавить количество витков;
• чтобы понизить напряжение, число витков уменьшаем.

Расстояние между вторичной и первичной обмоткой влияет на силу тока:

• чем меньше расстояние, тем сильнее сила тока;
• при увеличении зазора между обмотками сила тока повышается.

Благодаря регулировкам сварщик может работать с материалами, отличающимися по составу и толщине.

Принцип работы

Сварочный трансформатор понижает входящее напряжение от источника питания, повышая силу тока в сварочной дуге, тем самым обеспечивая плавление металла.

Аппаратура работает по следующему алгоритму:

1. От электрической сети питание подается на первичную обмотку.
2. Протекая по виткам катушки, ток создает электродвижущую силу (ЭДС) направленного действия.
3. В сердечнике поток ЭДС генерирует магнитное поле переменного характера и передает его на вторичную обмотку,
4. Из-за разницы витков в первичной и вторичной обмотке повышается сила тока и понижается напряжение.

На вторичной обмотке генерируется ток от 80 до 500 А, используемый для сварки.

При замыкании металла с электродом возникает равномерная электрическая дуга, обеспечивающая сваривание металла.

Разница витков катушки служит для преобразования выходных показателей напряжения и силы тока до требуемых параметров.

Холостой ход

Сварочные аппараты функционируют в двух режимах:

• под нагрузкой — при непосредственном выполнении сварочных работ;
• на холостом ходу, когда оборудование находится в режиме ожидания.

Для сварочного трансформатора холостой ход номинально относится к рабочему режиму.

В процессе сварки между заготовкой и электродом образуется сварочная дуга, плавящая металл и соединяющая детали конструкции в единое целое.

После размыкания вторичной цепи аппарат переходит в режим ожидания.

Создаваемые магнитным полем электродвижущие силы (ЭДС) замыкаются между витками катушки, образуя холостое напряжение. Оно ограничивается показателями от 40 до 50 В и безопасно для жизни человека.

Для предотвращения повышения безопасных значений тока устанавливаются автоматические ограничители напряжения, срабатывающие сразу после завершения сварки.

Корпус трансформатора в обязательном порядке должен иметь заземление. Оно позволяет напряжению, которое может появиться на корпусе при повреждении изоляции, уйти в землю, не нанося вреда сварщику.

Классификация

Сварочные трансформаторы классифицируются по различным признакам:

По назначению.

Существуют бытовые и производственные аппараты. Они различаются габаритами и техническими характеристиками.

• бытовые приборы мощностью до 10 кВА используют в домашних мастерских;
• промышленные аппараты имеют мощность более 10 кВА и применяются в строительстве, металлообработке и других производственных отраслях.

По количеству рабочих постов:

• однопостовой аппарат мощностью до 10 кВА предназначен для работы одного сварщика;
• многопостовые стационарные устройства повышенной мощности способны обслуживать одновременно от двух до шести рабочих мест.

По фазности напряжения в сети:

• однофазные устройства, подключаемые к сети 220 В используются преимущественно для бытовых нужд;
• двухфазные трансформаторы встречаются очень редко. Они рассчитаны на нагрузку 380 В, применяется в промышленных условиях;
• трехфазные аппараты относятся к профессиональным устройствам. Использование трехфазных аппаратов позволяет работать электродами больших диаметров и металлами максимальной толщины.

По номинальной силе сварочного тока:

• до 400 А — бытовые приборы;
• около 1000 А — промышленные установки.

По режиму подачи тока:

• импульсный;
• непрерывный.

Сварочные трансформаторы могут быть стационарными и мобильными, в обычном или влагозащитном корпусе.

Виды трансформаторов

По конструкции и функциональным возможностям трансформаторы делятся на три основные группы:

1. Приборы амплитудного регулирования с номинальным магнитным рассеиванием. Обмотки трансформатора — из алюминия или меди.
2. Аппараты амплитудного регулирования с высоким уровнем магнитного рассеивания. Имеют несколько подвижных или разнесенных обмоток, конденсаторы или импульсные стабилизаторы.
3. Тиристорные трансформаторы с импульсной стабилизацией или подпиткой. Отличаются малым весом и наличием фазорегулятора, размещенного на первичной или вторичной обмотке.

Бытовые и полупрофессиональные трансформаторы работают на переменном токе.

Модели постоянного тока относятся к промышленному оборудованию. Они имеют более сложное устройство, большие габариты. В их конструкции имеется выпрямитель.

Маркировка

Маркировка трансформатора отражает назначение и другие особенности оборудования:

• У — универсальный сварочный аппарат;
• Д — прибор для ручной дуговой сварки;
• П — устройство для плазменной сварки;
• Г — работа в среде защитных газов;
• Ф — флюсовая сварка.

Буква М означает, что трансформатор может использоваться для нескольких постов.

Особенности эксплуатации

Для подключения трансформатора следует использовать кабели, подходящие для конкретной модели.

Включение аппарата должно осуществляться через обратный кабель «земля», который крепится с помощью зажима в непосредственной близости от будущего шва.

Перед началом работ мастер должен выполнить регулировку основных параметров оборудования:

• силы тока;
• напряжения дуги;
• режима холостого хода;
• индуктивного сопротивления.

Режимы выбираются в зависимости от диаметра применяемого электрода и характеристик свариваемых материалов.

Настройки сварочных программ выполняются по инструкции, прилагаемой к аппарату.

При сварке следует пользоваться специальной маской и защитными перчатками.

При сварочных работах нельзя допускать перегрева оборудования. Следует строго соблюдать рекомендованный производителем режим работы, своевременно устраивая технологические перерывы.

Запрещается пользоваться сварочными трансформаторами в помещениях с повышенной влажностью.

Способы регулировки силы тока

От силы сварочного тока зависят свойства электрической дуги и качество сварного шва.

Регулировка может выполняться несколькими способами:

• изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. При его уменьшении увеличивается сила тока, и наоборот — увеличивая расстояние, уменьшаем ток;
• изменением зазора между пластинами магнитопровода. При увеличении зазора сила тока понижается и наоборот;
• изменением числа витков вторичной обмотки. При увеличении количества витков уменьшается сила тока и увеличивается напряжение. С уменьшением числа витков сила тока повышается, напряжение понижается.

На выбор оптимального тока влияет толщина металла и диаметр используемых электродов.

Благодаря регулировкам расширяются возможности работы с металлами, различными по толщине и составу.

Неисправности

Несмотря на то, что сварочные трансформаторы отличаются простотой и надежностью, они нуждаются в регулярном обслуживании и могут периодически выходить из строя.

Большинство неисправностей можно устранить собственными силами.

Причинами поломок могут быть:

1. Чрезмерное нагревание аппарата. Может произойти из-за установки параметров тока, превышающих номинальные показатели. Для восстановления работоспособности может понадобиться полная перемотка трансформатора.
2. Замыкание цепи. Для устранения проблемы следует разобрать устройство и заменить вышедшую из строя деталь.
3. Перегрев контактов. Причиной может служить плохое примыкание в соединениях. После отключения аппарата следует зачистить и плотно соединить все контакты, при необходимости заменив изношенные провода.
4. Разболтанность внутренних гаек и болтов. Характеризуется повышенным шумом и вибрацией. Устранить неисправность можно, разобрав устройство и подтянув каждое из соединений.
5. Потребление большого количества электроэнергии после снятия нагрузки. Причиной может быть замыкание между отдельными проводами. Следует проверить надежность изоляции и состояние соединений.
6. Постоянное залипание электродов. Причины — недостаточное напряжение в сети, неправильная настройка тока или неверный выбор электродов.

При обслуживании и ремонте сварочного оборудования его необходимо отключить от источника питания.

Если самостоятельно неисправности устранить не удалось, обратитесь в сервисный центр или электротехническую мастерскую.

Отличия от инвертора

Сварочные трансформаторы и инверторы предназначены для сваривания изделий из металла.

Несмотря на выполнение аналогичных задач, конструкции трансформатора и инвертора абсолютно разные.

Разница заключается в алгоритме работы, внутренней «начинке», габаритах, весе:

• трансформатор более простой в конструкции и более сложный в использовании;
• регулировка сварочных настроек трансформатора выполняется только механическим путем;
• мощность трансформатора выше, чем инвертора;
• работать инвертором сможет любой новичок, для правильной настройки трансформатора придется дополнительно обучаться.

При всей простоте конструкции сварочные трансформаторы способны обеспечить высокое качество сварных швов.

Преимущества и недостатки

При сравнении с инвертором к достоинствам трансформатора относят:

• простоту конструкции из-за отсутствия электронных компонентов;
• возможность работы с электродами диаметром от 1,6 до 7 мм;
• высокий КПД (70-90%);
• стоимость в 4-6 раз меньше;
• экономичный расход электричества;
• возможность сборки и ремонта своими руками;
• доступность комплектующих деталей.

• больше вес и габариты;
• высокий уровень шума;
• отсутствие дополнительных функций;
• повышенный расход электродов из-за сильного разбрызгивания;
• нестабильность дуги при перепадах напряжения.

В некоторых случаях приходится менять обмотку трансформатора.

Как выбрать сварочный трансформатор

Нужно учитывать, для чего приобретается оборудование и условия его эксплуатации.

Обратите внимание на следующие параметры:

• Продолжительность непрерывной работы. Бытовые модели могут выполнять сварку без перерыва не более 20-30 минут, а промышленные — несколько часов.
• Напряжение сети. Для домашних нужд подойдут приборы, подключаемые к сети 220 В, промышленные устройства подключаются к трехфазной сети 380 В.
• Потребляемая мощность. Чем выше мощность, тем больше КПД оборудования. При этом расчетную мощность агрегата следует сопоставлять с возможностями существующей сети.
• Сила генерируемого тока. Бытовые устройства выдают ток от 50 до 200 А, промышленные — до 1000 А.
• Диапазон регулирования. Чем шире пределы, тем больше возможностей у сварщика.

Если вы ограничены в ресурсах, при этом хотите иметь надежный многофункциональный аппарат — выбирайте трансформатор.

Если сварочник нужен для разовых работ или большое значение имеет мобильность прибора, удачным выбором будет инвертор.

Если при работе с черными металлами не нужен высококачественный шов, выбирайте сварочные трансформаторы.

Обзор лучших моделей

К наиболее популярным моделям сварочных трансформаторов, представленным на российском рынке, относятся:

Telwin Quality 280 AC/DC

Универсальный аппарат итальянского производства. Отличное качество сборки, широкая сфера применения.

Работает от переменного и постоянного тока с напряжением сети 220 и 380 В электродами с рутиловым покрытием диаметром от 1,6 до 5 мм. Весит 40 кг.

• универсальность;
• качественная сборка;
• плавная регулировка тока;
• высокая производительность;
• сварка постоянным и переменным током;
• широкий выбор используемых электродов;
• защита от перегрева.

Минус — отсутствие комплекта принадлежностей.

Кавик ТДМ-503 У2

Трехфазный трансформатор на колесах. Отличается высокой мощностью (34,2 кВА), производительностью, большим весом (95 кг) и внушительными габаритными размерами. Может эксплуатироваться при температуре от -45°С до+45°С.

Подходит для сваривания малоуглеродистых и низколегированных сталей. Способен работать электродами толщиной от 2 до 6 мм.

• простота и надежность;
• плавная регулировка;
• качественный сварной шов;
• высокая мощность и производительность;
• широкий диапазон рабочих температур;

• большой вес и крупные габариты.

Elitech АС 200Т

Полупрофессиональный сварочный трансформатор мощностью 10,4 кВА, весом 22,5 кг. Может питаться от однофазной и трехфазной сети. Предазначен для электродуговой сварки плавящимися электродами от 1,6 мм до 4 мм на переменном токе.

Укомплектован двумя кабелями с электрододержателем и зажимом массы.

• простота и неприхотливость;
• стабильное горение дуги;
• защита от перегрузки;
• экономный расход электродов;
• высокое качество сварного шва;
• плавная регулировка сварочного режима.

К недостаткам относят сильное разбрызгивание металла.

Плазер ТДМ-305 [Al] 380 (MMA)4

Профессиональный сварочный аппарат переменного тока мощностью 19 кВА. Работает с электродами толщиной 2,5-6 мм. Продолжительность работы на максимальном токе 40% за счет эффективной системы охлаждения. Имеет функцию плавной регулировки сварочного тока.

• способность работы в условиях высокой влажности;
• механическая регулировка силы тока;
• высокая производительность.

• скромная комплектация.

BLUEWELD Gamma 3250 (MMA)

Профессиональный однофазный сварочный трансформатор переменного тока для ручной дуговой сварки. Вес 22 кг. Максимальная сила тока 250 А. Работает с электродами 2-5 мм

Может подключаться к сети 220 и 380 В. Оснащен встроенным вентилятором и температурным реле, защищающим аппарат от перегрева.

• долговечность;
• компактность;
• высокое качество сборки;
• экономичный расход электродов;
• защита от перегрева.

К недостаткам относят короткие кабели в комплекте.

Wester ARC 130

Один из самых легких и компактных сварочных трансформаторов весом всего 10,6 кг. Имеет прочный корпус с удобной ручкой для переноски. Укомплектован двумя кабелями с зажимом и держателем, щеткой-молотком и сварочной маской.

Прибор работает от обычной бытовой сети (220 В).

Встроенный вентилятор предотвращает перегрев устройства.

• легкий вес;
• мобильность;
• доступная цена;
• устойчивая дуга;
• эффективное охлаждение.

• низкая производительность.

Зубр ЗТС-250

Трансформатор мощностью 14 кВА с диапазоном сварочного тока от 60 до 250 А. Работает с электродами от 2 до 5 мм.

Аппарат весом 24,5 кг оснащен двумя колесиками и ручкой.

• низкая цена;
• надежность и неприхотливость;
• компактность и маневренность;
• удобство эксплуатации;
• высокая мощность.

• небольшая продолжительность беспрерывной работы.

Telwin Nordika 2160

Компактный бытовой прибор весом 17,4 кг, мощностью 2,5 кВА. Работает от сети (220 В) сварочным током 55-160 А.

Для удобства перемещения имеет колеса и удобную ручку.

• простота и надежность;
• механический регулятор тока;
• небольшие габариты;
• легкий вес;
• наличие термостатической защиты.

• малая мощность.

Helvi UTIL 166N

Бытовой трансформатор мощностью 3,2 кВА итальянского производства. Весит всего 15,8 кг. Работает с электродами от 1,6 до 3,25 мм от сети 220 В. Оснащен защитой от перегрева.

• легкость и компактность;
• высокое качество сборки;
• плавная регулировка тока;
• защита от перегрева;

К недостаткам относят короткие провода в комплекте устройства.

Сорокин, 80-250А

Идеальный трансформатор бытового назначения для начинающих сварщиков. Отличается простотой управления, надежностью и долговечностью.

Диаметр используемых электродов 2,5-5 мм. Потребляемая мощность — 10 кВт.

Защита от перегрева — можно варить без длительных перерывов. Вес прибора 23 кг благодаря легкому пластиковому корпусу.

Колеса и две удобные ручки облегчают передвижение устройства.

Агрегат может работать как в вертикальном, так и в горизонтальном положении.

• простое управление;
• высокая производительность;
• защита от перегрева.
• простота и надежность.

К недостаткам относят короткие провода в комплекте устройства.

Краги относятся к основным защитным элементам экипировки сварщика. Они представляют собой термостойкие перчатки или рукавицы, предназначенные для предотвращения терм.

От классических трансформаторов и выпрямителей они отличаются большим функционалом, компактными размерами, легким весом и высокой производительностью.

Полуавтоматы предназначены для соединения металла с помощью специальной проволоки в среде инертных или активных газов. Используются как на поточных производственных линиях, так и на небольших ре.

Защитная маска уберегает глаза, лицо и шею сварщика от искр, дыма, брызг раскаленного металла, теплового воздействия, сильного оптического излучения.

Почему трансформатор гудит и как уменьшить шумность?

Почему при равных возможностях трансформаторы габаритные и тяжелые, а инверторы компактные и легкие?

Что такое сварочный трансформатор

Дуговая сварка – один из самых популярных методов соединения металлических деталей. На электрод и заготовку подается электрический ток, возникает электродуга. Она плавит металл, соединяя металлические поверхности. Температура в момент сварки может достигать 5 тысяч градусов – этого достаточно, чтобы обрабатывать большинство используемых в строительстве и быту металлов.

При технических работах используется не только специальный аппарат, но и сварочный трансформатор. Он должен обеспечивать подачу тока с заданными характеристиками на электроды.

Для чего нужен сварочный трансформатор

Напряжение, которое требуется для создания электрической дуги, составляет не больше 60-65 В. При сварке в быту достаточно меньшего напряжения – в пределах 30-35 В. При этом стандартные показатели в электросети – 220 В. В некоторых случаях в розетке может быть 120 В или 380 В. Сварочный трансформатор понижает входящее напряжение до того значения, которое необходимо для сварки, повышая при этом силу тока.

Еще один нюанс – количество фаз. Стандартные розетки обычно однофазные, а некоторые сварочные аппараты – трехфазные. Трансформатор нужен, чтобы привести все характеристики: напряжение, силу тока, количество фаз к тем значениям, которые необходимы для выполнения сварки.

Другая его функция – бесперебойная подача тока. Чтобы шов был ровным, в нем не возникало плохо проработанных участков, важно создать равномерную дугу. Любое резкое колебание напряжения в сети скажется на качестве соединения. Предотвратить это поможет сварочный трансформатор, который стабилизирует ток.

Конструкция

• Сердечник. Обычно он изготавливается из стальных пластин. Эта деталь служит для преобразования электромагнитного потока.
• Первичная обмотка. На нее подается входящий ток. Обмотка представляет собой проволоку определенной длинны и сечения. От этих параметров будет зависеть, какое напряжение можно подать.
• Вторичная обмотка. На ней продуцируется исходящий ток. Если в этот момент сварка не ведется и вторичный ток отсутствует, это называется холостым ходом трансформатора.
• Регулирующие элементы. Чтобы можно было установить нужное значение выходящего напряжения, обычно используются подвижные обмотки или перемещение рассеивающих сердечников.
• Зажимы для вывода напряжения на электроды.
• Корпус. Вся конструкция защищается кожухом от повреждений, а также для предупреждения поражения током.

Как работает сварочный трансформатор

На первичную обмотку трансформатора подается ток из сети. Обычно это 220 В или 380 В – все зависит от характеристик, на которые рассчитан прибор. За счет этого образуется электромагнитный поток, который передается и замыкается на сердечнике. Создается магнитное поле, которое передает напряжение на вторичную обмотку.

Значения тока и напряжения на обмотках регулируются количеством витков провода и его сечением. Меняя эти соотношения можно повышать или понижать параметры тока до нужных значений. Чем больше длина провода, тем выше напряжение, и наоборот. Поэтому в понижающих трансформаторах витков вторичной обмотки всегда меньше.

Со вторичной обмотки ток с заданными значениями передается на электроды, которые взаимодействуют с металлом, за счет чего и происходит сварка.

Выходящая сила тока регулируется за счет рассеивающего сердечника (шунта) или изменением расстояния между обмотками. Чем больше зазор между обмотками, тем ниже сила тока и наоборот.

Составные элементы и дополнительные узлы

• винт (вертикальный) с резьбой;
• ручку для вращения винта;
• ходовую гайку;
• систему подвеса.

Кроме этого, на корпусе прибора должна быть решетка. Через нее внутрь попадает воздух, охлаждая трансформатор. Из корпуса выводятся изолированные провода с зажимами подачи тока на металлическую деталь и электрод. Также корпус обязательно заземляется.

Разные дополнительные узлы призваны улучшить работу устройства. Например, при выпрямлении напряжения используются конденсаторы для сглаживания пульсаций. Также могут применяться дополнительные вторичные обмотки, стабилизаторы импульса и фазорегуляторы.

Для расширения возможностей сварки вводят дополнительные элементы сопротивления. Они выводятся на отдельные переключатели и позволяют варить очень тонкие или толстые металлические листы.

Что такое сварочный трансформатор?

Сварочный трансформатор — это классическая разновидность сварочного аппарата, применяемая уже более ста лет. Трансформаторы зарекомендовали себя как надежные и неприхотливые аппараты, которые способны сварить даже самый толстый металл за счет большой сили сварочного тока. Сейчас трансформаторы используются нечасто, поскольку производители предлагают недорогие функциональные инверторы. Но для профессионалов и сварщиков старой закалки трансформаторы все еще играют большую роль.

В этой статье мы подробно расскажем, что такое сварочный трансформатор, как он устроен, какие существуют типы сварочных трансформаторов и для чего служит сварочный трансформатор. Этот материал создан специально для тех, кто только изучает азы сварки и выбирает сварочный аппарат для себя.

Общая информация

Сварочный аппарат трансформаторного типа — это один из классических представителей сварочного оборудования. Основная функция сварочного трансформатора — преобразование напряжения сети 220В или 380В в низкое, а также преобразование тока от низких до высоких значений. Любой трансформатор (будь он современный или выпущенный 30 лет назад) предназначен для ручной дуговой сварки с применением покрытых электродов.

С помощью трансформатора возможна как бытовая, так и профессиональная или промышленная сварка. В 20 веке сварочные трансформаторы широко использовались для профессиональных сварочных работ, пока их не вытеснили компактные инверторы нового поколения. Тем не менее, трансформаторы все еще используются многими сварщиками.

• Низкая стоимость самого аппарата, а также его запчастей и технического обслуживания
• Неприхотливость к хранению и эксплуатации
• Высокая ремонтопригодность
• Большая мощность
• Возможность сварки толстых металлов

• Большой вес и габариты, затрудняющие транспортировку
• Не интуитивная регулировка силы тока (отсутствуют ручки и кнопки, регулировка осуществляется путем изменения величины индуктивного сопротивления или вторичного напряжения холостого хода)
• Часто нестабильное горение дуги, затруднительный поджиг

Устройство и принцип работы

Устройство и принцип действия сварочного трансформатора крайне просты. Именно из-за этой особенности трансформаторы настолько ремонтопригодны и недороги в обслуживании.

Устройство сварочного трансформатора

Трансформатор состоит из трансформаторного и регуляторного узла. Трансформаторный узел необходим для понижения напряжения, поступающего от сети 220В или 380В. Регулярный узел позволяет установить нужную вам силу тока.

Состав трансформаторного узла может разниться в зависимости от напряжения, необходимого для стабильной работы аппарата. Существуют однофазные, двухфазные и трехфазные аппараты. Однофазный трансформатор состоит из сердечника и двух обмоток. Двухфазный — из двух однофазных. Трехфазный — из трех однофазных соответственно.

Что касается регуляторного узла, то зачастую это дроссель насыщения. Чтобы отрегулировать силу тока необходимо изменить зазор магнитопровода этого дросселя. Как вы понимаете, выполнять подобные манипуляции, каждый раз снимая корпус с аппарата, очень неудобно. Поэтому умельцы выводят на поверхность корпуса специальную ручку, с помощью которой можно механическим образом регулировать силу сварочного тока.

Два этих узла — трансформаторный и регуляторный — являются основой сварочного трансформаторного аппарата. Помимо этих узлов предусмотрены дополнительные устройства. Тем не менее, стандартная схема сварочного трансформатора все равно очень простая. По этой причине трансформаторы крайне редко выходят из строя. Если у трансформатора обнаружились неполадки, их можно легко устранить в домашних условиях.

Принцип работы сварочного трансформатора

В большинстве сварочных аппаратов сварочный ток преобразовывается из постоянного в переменный, чтобы была возможность зажечь дугу. В случае с трансформатором это правило не работает. Это единственный сварочный аппарат, позволяющий выполнять сварку с применением постоянного тока. Все, что необходимо — это адаптировать электрический ток под необходимые вам условия.

Это задача трансформаторного узла, о котором мы говорили выше. Он понижает входное напряжение до необходимого значения. Затем дело за регуляторным узлом, который позволяет точно настроить силу тока. Вот и все. Принцип действия максимально прост. Дополнительно может быть заземление.

Виды трансформаторов

Существуют различные виды сварочных трансформаторов. Они могут классифицироваться по разным критериям: по напряжению сети, по функциональности, по способу регулировки тока, по количеству рабочих постов. Давайте рассмотрим эти критерии подробнее

Напряжение сети

Сварочный трансформатор для ручной дуговой сварки может работать как от 220В, так и от 380В. Это зависит от того, сколько фаз у трансформатора. Выше мы уже говорили, что существуют однофазные, двухфазные и трехфазные аппараты. Однофазные работают от розетки 220В. Двухфазный сварочный трансформатор встречается редко, поэтому не будет заострять на нем внимание Трехфазные трансформаторы требуют напряжения 380В.

Также существуют комбинированные трансформаторные аппараты, способные работать при любом напряжении сети.

Функционал трансформатора

От функциональности напрямую зависит назначение сварочного трансформатора. Разделяют бытовые, профессиональные и промышленные аппараты. У них разные характеристики, соответственно разный функционал. Аппарат бытового класса не способен выдать более 200А, поэтому его возможности ограничены. А вот профессиональные модели генерируют от 300А и позволяют варить даже толстый металл.

Промышленный сварочный трансформатор обладает возможностями, позволяющими выполнять самые сложные сварочные работы. Но, справедливости ради, сейчас трансформаторы практически не используются в промышленной сварке. Их заменили более технологичные аппараты.

Количество рабочих постов

Трансформаторы для ручной дуговой сварки могут предназначены для разного количества рабочих постов. Чем больше сварочных кабелей можно подключить к трансформатору, тем больше рабочих постов можно организовать.

Условно аппараты делятся на однопостовые и многопостовые. Однопостовые рассчитаны на одно рабочее место. Проще говоря, к такому аппарату можно подключить всего один сварочный кабель и работу сможет выполнить только один сварщик. Многопостовые аппараты позволяют подключать от 3 до 6 кабелей, тем самым позволяя осуществлять сварку трех-шести сварщикам одновременно.

Способ регулировки силы тока

Выше мы писали, что трансформатор для сварки оснащен регуляторным узлом в котором есть дроссель насыщения. Меняя расстояние между катушками можно изменить и силу тока. Но на самом деле, это не единственный тип регулировки сварочного тока.

Помимо дросселя насыщения может использоваться дроссель магнитного зазора, двигающийся или подмагниченный шунт, реактивная обмотка, подвижная катушка кондекнсатор, рассеивающиеся обмотки, тиристорные регулировки или импульсные стабилизаторы.

Как видите, существует множество разновидностей трансформаторов. Поэтому выбирайте аппарат исходя из своих потребностей и нужд. Для домашнего использования будет достаточно однофазного однопостового трансформатора с максимальной силой тока до 300А, с дросселем насыщения для регулировки. Такие аппараты наиболее надежны и неприхотливы в эксплуатации.

Вместо заключения

Трансформаторы — это надежные и неприхотливые аппараты, зарекомендовавшие себя при выполнении любых задач: от бытовых до промышленных. Сейчас они практически не используются из-за большого разнообразия аппаратов инверторного типа, но это не значит, что трансформаторы исчезнут. У них есть свои неоспоримые преимущества, которыми вряд ли смогут похвастаться даже самые современные инверторы.

С помощью трансформатора можно варить толстый металл, ему под силу сварка любой сложности. Но учтите, что для работы с трансформатором необходимо обладать навыками сварки. Только так вы сможете добиться достойного качества швов. С другой стороны, если вы изучите азы сварки на трансформаторе, то потом сможете качественно выполнять работу на любом типе сварочного оборудования. Желаем удачи в работе!

Сварочный трансформатор: применение и принцип работы

Сварочный трансформатор является основным устройством, обеспечивающим возможность проведения ручной электродуговой сварки. Такого рода оборудование широко применяется в мастерских по ремонту транспортных средств, промышленной техники, а также для создания и восстановления металлоконструкций. Благодаря простоте применения, этими сварочными аппаратами также часто пользуются в быту для сваривания различных металлических изделий. В статье будет рассмотрено, для чего служит сварочный трансформатор, какие его особенности, принцип работы и основные характеристики.

Схема сварочного трансформатора

Трансформаторы для электродуговой сварки отличаются простотой своего исполнения. Универсальная конструкция сварочного трансформатора предусматривает наличие следующих узлов:

Основа сварочного трансформатора в виде сердечника, который состоит из железных пластин или других магнитопроводящих материалов; он имеет форму кольца или прямоугольника, предназначен для создания магнитного поля, которое необходимо для генерирования тока в обмотке сварочного контура;

Она подключается к источнику питания переменного тока; состоит из определенного количества витков провода и находится на основании магнитопровода;

К ней подключается сварочный электрод, она также находится на основании магнитопровода, но обычно имеет меньшее количество витков, чем первичная обмотка.

У сварочного трансформатора принцип работы заключается в преобразовании переменного тока питающей сети к тем параметрам, которые необходимы для выполнения сварочных работ. В зависимости от особенностей технологии преобразования и способов регулирования тока, различают три принципиальные схемы сварочных трансформаторов:

с амплитудной регулировкой и магнитным рассеиванием нормального типа;

с амплитудной регулировкой и магнитным рассеиванием усиленного типа;

с регулировкой на тиристорах (фазовая регулировка).

В трансформаторах первых двух видов величину сварочного тока регулируют за счет изменения электрического сопротивления в цепи или напряжения холостого хода. В устройствах с магнитным рассеиванием нормального типа используется дроссель насыщения с воздушной прослойкой, а в устройствах с усиленным рассеиванием – подвижные обмотки, шунты или конденсаторы.

Если рассматривать вариант регулирования с помощью трансформаторных шунтов, то он заключается в следующем. Когда нужно уменьшить величину силы тока, шунт механически подается в магнитопровод, что приводит к рассеиванию на нем магнитного поля. Вследствие этого меняется величина электрического сопротивления цепи, что отражается на величине тока и напряжения.

Вся суть применения шунта в том, чтобы часть магнитного потока рассеивалась на нем и не попадала во вторичную обмотку, к которой подключается сварочный электрод.

Конструкция трансформаторов с подвижными обмотками предусматривает применение нескольких обмоток, каждая из которых является отдельной ступенью для регулирования. Такие ступени имеют разное число витков, при их подключении к питающей цепи соответственно будет меняться величина сварочного тока на выходе. Если в первичной и вторичной обмотке используется по несколько ступеней, появляется возможность регулировать сварочный ток в широком диапазоне и получать более точные вольтамперные характеристики сварочной дуги.

В трансформаторах с фазовым регулированием используется специальный тиристорный блок. Он обеспечивает преобразование переменного тока питающей сети в импульсы определенной продолжительности и периодичности.

Характеристики сварочного трансформатора

Основное предназначение сварочных трансформаторов – это ручная электродуговая сварка переменным током. С их помощью сваривают заготовки черных металлов, которые располагаются внахлест. Качество сварки будет зависеть от характеристик используемой техники. Среди основных параметров сварочных трансформаторов, которые непосредственно влияют на его работу и качество сварки, выделяют следующие:

мощность – один из основных параметров, который характеризует способность аппарата работать при пиковых нагрузках; рекомендуется выбирать трансформаторы с запасом мощности на 15…20%, в таком случае техника не будет работать на пределе своих возможностей;

сварочный ток – от этой величины зависит, какой толщины заготовки можно будет сваривать и какие по диметру электроды можно будет использовать;

напряжение холостого хода – это напряжение в сварочной цепи до момента зажигания дуги; его величина должна быть такой, чтобы быстро зажигать дугу и быть безопасным для сварщика; зачастую напряжение холостого хода составляет порядка 50…90 В;

коэффициент использования мощности – эта величина показывает, насколько эффективно будет использоваться аппаратом его рабочая мощность; чем значение выше, тем лучше;

продолжительность рабочего цикла – параметр указывает, какой период времени трансформатор может непрерывно работать до необходимости отключения, чтобы остыть; чем значение выше, тем рабочий цикл у аппарата больше.

Принцип работы сварочного трансформатора

В основу работы сварочных трансформаторов положен принцип преобразования переменного тока, который поступает от электрической сети, в ток с низким напряжением и высоким значением силы тока. В зависимости от конструкционного исполнения электрической системы, трансформаторы могут работать от напряжения 220 В (бытовые) или от 380 В (промышленные). Весь процесс преобразования электрической энергии основан на применении явления электромагнитной индукции.

Как было указано выше, сварочный трансформатор имеет две обмотки – первичную и вторичную. Первичная подключается к источнику электропитания, а вторичная – к электроду сварочного аппарата. При подаче напряжения на первичную обмотку происходит генерирование переменного магнитного поля вокруг обмотки. Оно в свою очередь индуцирует переменное напряжение во вторичной обмотке. Напряжение на вторичной обмотке имеет меньшее значение, чем на первичной обмотке, но больший ток. Этот ток и используется для зажигания дуги между электродом и свариваемыми деталями.

Чтобы изменять значение сварочного тока, меняют величину магнитного поля, генерирующего ток во вторичной обмотке. Для этого могут использоваться разные варианты системы регулирования величины тока, они могут создаваться на основе:

катушек с изменяемым индуктивным сопротивлением;

дросселя (может находиться в отдельном или в том же корпусе, что и трансформатор);

подвижных магнитных шунтов;

подвижных каскадных катушек;

Когда электрод не контактирует со свариваемыми металлическими заготовками, аппарат работает на холостом ходу. Напряжение холостого хода настраивается таким, чтобы оно было безопасным для сварщика. В большинстве случаев оно составляет порядка 60…80 В.

Качество сварки с применением сварочного трансформатора зависит от нескольких факторов:

величина тока во вторичной обмотке – сварочный ток должен выбираться под используемые электроды и толщину свариваемых деталей; если он выбран неверно, заготовка не будет достаточно провариваться (когда ток ниже необходимого значения) или прожигаться (когда ток слишком большой);

скорость сварки – слишком высокая скорость сварки может привести к поверхностным дефектам, таким как пузыри или трещины в сварном шве; слишком низкая скорость вызывает перегрев и деформации свариваемых деталей;

подготовка поверхности – поверхность свариваемых заготовок должна быть хорошо очищена от грязи, жира и других загрязнений; плохо подготовленная поверхность может привести к недостаточному сцеплению между свариваемыми материалами и, соответственно, к низкому качеству сварки;

вид электрода – выбор правильного типа электрода также важен для получения высокого качества сварки; для разных типов материалов и различных условий сварки применяются определенные виды электродов.

Подключение сварочных трансформаторов

Правильное подключение сварочных трансформаторов и его настройка являются важными аспектами безопасной и эффективной работы сварочного оборудования.

Некорректное подключение техники может привести к серьезным аварийным ситуациям, включая поражение электрическим током или возгорание. Поэтому, перед подключением важно тщательно изучить эксплуатационную инструкцию производителя и следовать ее рекомендациям.

Ниже приведены общие требования по безопасному подключению сварочного трансформатора:

перед подключением проверить, что устройство отключено от электрической сети и что все переключатели и регуляторы находятся в позиции «выключено»;

подключить кабель питания к сварочному трансформатору, убедившись, что провода подсоединены к правильным зажимам;

подключить заземляющий провод к зажиму заземления на сварочном трансформаторе;

подсоединить кабель сварочного электрода к соответствующему зажиму на сварочном трансформаторе;

проверить все подключения, убедившись, что они выполнены правильно и надежно зафиксированы;

включить сварочный трансформатор и проверить, что он работает нормально и безопасно.

Не менее важной является и настройка сварочного трансформатора. Ее некорректное выполнение приводит к неэффективной работе сварочного оборудования, неудовлетворительным результатам сварки, а также к повреждению сварочной техники.

Настройка сварочного трансформатора включает в себя правильный выбор электродов, величины сварочного тока и напряжения холостого хода. От этих факторов зависит не только безопасная и эффективная работа сварочного оборудования, но и качество сварочного соединения.

Область применения сварочных трансформаторов

Сварочные трансформаторы получили широкое практическое применение, как в быту, так и для профессионального применения. Среди основных областей, где используется это оборудование, можно выделить:

промышленное производство металлических конструкций;

строительство и ремонт зданий, различных сооружений;

производство металлических изделий;

монтаж металлоконструкций разной сложности;

судостроение и авиационная промышленность;

ремонт автомобилей и транспортных средств;

монтаж металлических труб и трубопроводов

Подводя итоги

Сварочные трансформаторы – это достаточно простое и широко применяемое оборудование для сварочных работ разной степени сложности. Благодаря этому их применяют в различных областях, включая металлообработку, строительство, производство и ремонт. С помощью трансформаторов получают высоконадежные и долговечные неразборные конструкции. Чтобы качество работы было всегда на высоте, важно правильно выбирать оборудование под конкретные задачи. Корректные рабочие параметры техники позволят получить от нее максимальный КПД и гарантировать безопасную работу сварщиков. В целом, сварочные трансформаторы – это незаменимый инструмент как для бытового применения, так и для использования профессиональными сварщиками в промышленных масштабах.

Другие статьи

В статье рассматриваются различные типы электродов и области их применения. Здесь найдется полезная информация о характеристиках электродов, что помож.

Статья о технологии сварки алюминия предоставляет информацию о различных методах сварки, включая выбор техники и факторы, такие как предварительная об.

Сварщик — востребованная профессия, такой специалист требуется почти на каждом производстве, которое связано с производством металлических конструкций.

Насмотрелся на сварку, болят глаза, что делать и к кому обращаться – это первый вопрос сварщиков, которые не соблюдают правила безопасности. В статье .

Сварка сегодня является наиболее популярным и практичным вариантом соединения металлических элементов. Однако проводить такие манипуляции довольно сло.

Применение гибридной технологии, сочетающей особенности газовой электрической технологии сварки, позволяет работать с различными металлами.

Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки TIG – это тугоплавкие прутки, используемые для сварочных процедур в среде защитного газа.

В быту, выполняя ремонтные работы или сооружая различные металлические конструкции, часто требуется надежное соединение нескольких металлических заготовок.

Сегодня полипропиленовые трубы признаны современной заменой материалам, использовавшимся ранее. Но их надежность, прочность и долговечность – это преи.

Ремонт неисправных бензиновых электростанций нужно производить только в специализированном сервисном центре с применением специального оборудования. В.