Сварочный трансформатор. Схема работы и параметры выбора

Сварочный трансформатор. Схема работы и параметры выбора

тдм 401

сварочный трансформатор

Сварочные трансформаторы являются агрегатами переменного тока, и предназначены для преобразования тока от исходной линии электропередачи в ток более низкого напряжения, но той же частоты во вторичной обмотке. Поскольку ток во вторичной обмотке при этом резко возрастает, то данный эффект применяется для обеспечения скоростного нагрева поверхности заготовки. Поэтому сварочные трансформаторы, как и сварочные выпрямители, широко используются для контактной и дуговой электросварки.

Устройство и принцип действия сварочного трансформатора ТДМ

К выбору сварочного оборудования следует отнестись с максимальной ответственностью, так как процесс работы тесно сопряжен с возможным воздействием электротока. Потому необходимо отдавать предпочтение проверенной и качественной технике, которой, безусловно считается сварочный трансформатор ТДМ. Прибо itры представлены несколькими моделями, обладающими различными параметрами и достоинствами.

Трансформатор сварочный ТДМ-401


22423

Данный аппарат относится к достаточно мощным трансформаторам, которые рассчитаны на промышленное применение. Он является весьма массивным изделием, вес которого более полутора сотни килограмм, так что переместить его можно только при помощи специальных приспособлений, таких как колеса.

Сварочный трансформатор ТДМ 401 является одно корпусным аппаратом, в котором все детали размещаются в пределах одной металлической коробки. Как и в других моделях серии здесь присутствует только естественное охлаждение, которое достигается при помощи грамотного использования вентиляции.

Трансформатор сварочный ТДМ-401

Трансформатор сварочный ТДМ-401

Сварочный трансформатор ТДМ 401 1У2 предназначен для понижения напряжения из сети до того уровня, который может понадобиться для сварки. Как правило, это значение значительно ниже, чем-то, что поступает на первичную обмотку, особенно, если дело касается холостого хода трансформатора. Регулировка тока происходит при помощи переключения обмоток. Здесь можно выделить два отдельных диапазона для каждой обмотки. В обоих случаях регулировка происходит путем изменения воздушного зазора. Это помогает подобрать лучшие параметры для сваривания конкретного вида металла и толщины заготовки. Сварка тонкого металла в данном случае может быть несколько проблематичной, но вполне осуществимой.

Техника больше подходит для промышленного использования. Для сваривания применяются обыкновенные электроды с защитным покрытием, так как сварочный трансформатор ТДМ 401 предназначен для ручной дуговой сварки. Производство такой техники регламентируется по ГОСТ 51526-99, ГОСТ 12.2.007.8-75 и ГОСТ 12.2.007.0-75.

Однофазные сварочные трансформаторы ТДМ.

Однофазные сварочные трансформаторы ТДМ.

Однофазный сварочный трансформатор типа ТДМ предназначен для питания одного сварочного поста переменным током, частотой 50 Гц, при ручной дуговой сварке (резке или наплавке) покрытыми электродами на переменном токе малоуглеродистых и низколегированных сталей.

Цыгане, цветмет и наш бухгалтер

Хотите продать цветной металлолом по цене обычного железа? Тогда не читайте эту историю.

В начале 2000-х меня попросили наладить производство сварочных изделий. Предприятие унаследовало, кроме бухгалтера и сварщиков, сварочные посты старого образца. Типа ТДМ-317.

Сварочный трансформатор ТДМ

Понижающие трансформаторные аппараты позволяют проводить работу в широком температурном диапазоне (от -40 о до + 40 о С) и питаются от сети 220В/380В в зависимости от модели. Простота конструкции делает эти агрегаты неприхотливыми в работе и несложными в обслуживании. Безусловно, у этих изделий есть и серьёзные недостатки, связанные с устаревшей и технически спорной конструкцией. Мы рассмотрим характеристики, преимущества и недостатки этих аппаратов на примере сварочного трансформатора ТДМ 401, который питается от сети 380В и даёт возможность оборудовать один рабочий пункт, обеспечив его электропитанием для дуговой сварки и резки металлов.

Устройство и принцип работы

Основной параметр сварочного трансформатора — его реактивная мощность, которая измеряется в киловольт-амперах. Она определяет количество энергии, которое трансформатор может обеспечить за некоторое время (обычно одну минуту), без превышения его номинальной температуры.

Принцип действия трансформатора заключается в использовании явления взаимной индуктивности между двумя цепями, которые связаны общим магнитным потоком. Основной трансформатор состоит из двух катушек, которые являются электрически раздельными, но связанными магнитно посредством стального сердечника. Эти катушки образуют первичные и вторичные обмотки и имеют высокую взаимную индуктивность. Слои сердечника соединяются в виде полосок, между которыми имеются узкие щели, проходящие прямо через поперечное сечение сердечника.

устройство сварочного трансформатора

Взаимная электродвижущая сила (ЭДС) индуцируется в трансформаторе из переменного потока, который устанавливается в ламинированном сердечнике катушкой, связанной с источником переменного напряжения. Преобладающая часть переменного потока, создаваемого этой катушкой, связана с другой катушкой и, таким образом, создаёт взаимно индуцированную электромоторную силу. На основании законов Фарадея об электромагнитной индукции ЭДС сварочного трансформатора определяется по зависимости Е = — ΔВ/Δt, где ΔВ – изменение магнитного потока, Δt – промежуток времени, в течение которого происходит это изменение.

Если вторая катушка замкнута, в ней течёт ток, и, следовательно, электрическая энергия передаётся магнитно от первой ко второй катушке. Подача переменного тока подаётся на первую катушку, поэтому её именуют первичной обмоткой. Энергия же создаётся второй катушкой, которая является вторичной обмоткой трансформатора.

В результате данных операций сварочный трансформатор производит:

  1. Передачу электроэнергии из одной цепи в другую.
  2. Передачу электроэнергии без изменения частоты.
  3. Передачу с использованием принципа электромагнитной индукции.

тдм 401

Преимущества

  • Сварочный трансформатор ТДМ-401 У2, несмотря на свой вес, может перемещаться при помощи дополнительны колес;
  • Техника имеет простую конструкцию, благодаря которой ремонт и обслуживание трансформаторов этой модели оказываются относительно простыми, если за дело берется профессионал;

Конструкция трансформатора ТДМ-401

Конструкция трансформатора ТДМ-401

  • Параметры регулируются достаточно плавно, чтобы подобрать необходимый рабочий режим в среднем диапазоне;
  • Аппарат может легко сваривать толстые заготовки, так как его диапазон ближе к силовым трансформаторам.

Условия эксплуатации.

  • Предусмотрено использование штучных сварочных электродов диаметром 2. 6 мм всех марок;
  • Интервал температур от – 45 °С до +45 °С;
  • Относительная влажность воздуха не более 80% при + 20 °С;
  • Высота над уровнем моря не более 1000 м;
  • Каждый сварочный трансформатор выполняются только на одно напряжение сети
    – 220 В, 50 Гц,
    – 380 В, 50 Гц
  • Климатическое исполнение «У», категория «2» по ГОСТ 15150-69.

Конструкция.
Трансформатор представляет собой переносную (передвижную) установку в однокорпусном исполнении с естественной вентиляцией, обеспечивающую преобразование электрической энергии сети в электрическую энергию требуемого для процесса дуговой сварки напряжения, создающую необходимую падающую характеристику и обеспечивающую плавное регулирование сварочного тока в требуемых пределах.
Способ регулирования сварочного тока – плавный механический.

Гарантия в течение 12 месяцев со дня продажи при условии соблюдения правил хранения и эксплуатации.

Достоинства и недостатки понижающих трансформаторов

Сварочный трансформатор ТДМ 401

Изделия этого типа питаются от однофазной сети 220В или 380В и понижают это напряжение до 70В без выпрямления, обеспечивая на вторичной обмотке регулируемый ток короткого замыкания. Такой сварочный трансформатор ТДМ позволяет подавать в зону соединительного шва ток силой от 50А до 500А в зависимости от выпускаемой модели.

У аппаратов этого вида имеются неоспоримые достоинства, которые заключаются в следующем:

  • высокая мощность до 42 кВт, агрегаты позволяют резать, наплавлять и сваривать детали однофазным переменным током частотой 50Гц;
  • климатическая стойкость, аппараты работоспособны от -40 до +40 о С;
  • простота технического обслуживания и ремонтопригодность;
  • наличие ступенчатой и плавной регулировки тока короткого замыкания механическим способом;
  • высокий КПД, не менее 84%;
  • возможность работы с электродами диаметром до 6 мм, что позволяет вести сварку заготовок толщиной до 14 мм и более;
  • наличие транспортировочных колёс;
  • эффективная вентиляция.

Как и любая аппаратура, сварочный трансформатор ТДМ имеет и недостатки, к которым относится большой вес, работа только на переменном токе и значительная нагрузка на электрические сети.

Сварочный аппарат ТДМ-317 У2. Краткая справка

ТДМ-317 – работяга времен СССР. Увы, к 2000 годам он морально устарел. Цена за электроэнергию выросла в разы, а жрал он ее огромными порциями. В десятки раз больше, чем инвертор. Единственное, что еще внушало уважение к старичку – его вес. Не менее 124 кг.

Сварочный аппарат ТДМ-317 У2

Сварочный аппарат ТДМ-317 У2

Современные сварочные инверторы весили не более 7 кг. Мной были выделены средства и мы купили каждому сварщику по инвертору. Старичков решили сдать в утиль, дабы не захламлять складское помещение.

Классификация по различным признакам

Сварочный трансформатор ТДМ может быть классифицирован в зависимости от следующих признаков. Тип подключения:

  • Подключение сварочного трансформатора переменного тока может проводиться к стандартной сети с обыкновенной розеткой, что позволяет применять его и в домашних условиях;
  • Трехфазные модели являются более сложными в подключении и используются преимущественно в промышленном назначении (также они обладают более высокой мощностью).

По своему назначению техника делится на:

  • Бытовую, которая используется для самых простых вариантов ручной дуговой сварки, которая осуществляется обыкновенными электродами с покрытием;
  • Промышленную, которая может питать даже несколько рабочих мест одновременно. В данном случае мощности хватает не только для сварки, но и для резки металла.

Также существуют различия по принципу регулировки напряжения. Можно выделить устройства, имеющие нормальное рассеивание магнитного поля, как правило, это тиристорные трансформаторы. Они используются для сварки с использованием флюса. С увеличенным рассеиванием магнитного поля представлено большее количество моделей, куда входят:

  • Изделия с подвижным шунтом, который находится без подмагничивания;
  • Модель, где катушка сварочного трансформатора имеет подвижные обмотки;
  • С подвижным шунтом, который находится в подмагниченном состоянии;
  • Обмотка, которая состоит из отдельных секций.

Технические характеристики трансформаторов сварочных ТДМ.

Тип трансформатора Напряжение питания сети, В Номинальный сварочный ток, А Габаритные размеры, мм Масса, кг
ТДМ-161 У2 220 160 280x280x400 24
ТДМ-252 У2 220
380
250 310x570x420 40
ТДМ-252 У2 (М) 51
ТДМ-303 У2 315 63
ТДМ-303 У2 (М) 73
ТДМ-403 У2 400 380x570x620 85
ТДМ-503 У2 380 500 95
ТДМ-602 У2 600 400x620x520 150

Про бухгалтера

Бухгалтером на предприятии работала милая Наденька. Стройная, неизвестного возраста, общительная. Она любила болтать по телефону и была из категории незаменимых работников. Любые налоговые инспектора Надежду обходили стороной. Отчеты она сдавала с первого раза и отлично знала все новые веяния законодательства.

Но вот с точными науками, видимо, у нее дружба не сложилась. Что медь, что алюминий, что пластик, что железо – эти термины для Надежды были “Терра инкогнито”. К этому всему нужно отметить, что сварочники были списаны и документы на них утеряны.

Только вот это мне теперь известно, про особенности бухгалтера. Тогда мой мозг и предположить не мог, что Надежда не знает о внутреннем содержании старичков на складе. Сколько в сварочных аппаратах лома меди, сколько железа, даже отдаленно не понимает разницу в цене на компоненты.

Достоинства и недостатки понижающих аппаратов

Устройства понижающего назначения запитываются от сети 220 либо 380 В и уменьшают напряжение до 70 В, создавая на вторичной катушке настраиваемый ток. Выпрямление при этом не производится. Аппараты ТДМ подают в область сварки ток силой 50-500 А, значение зависит от модели.

Технические характеристики сварочного аппарата ТДМ 401, равно как и параметры иных моделей (305, 503, 500, 317, 505, 402, 303у2, 401у2), являются одновременно и достоинствами устройств. К преимуществам понижающих преобразователей относятся:

  1. Повышенная мощность, позволяющая выполнять множество технологических операций металлообработки.
  2. Стабильность работы, не зависящая от климатических условий. Аппараты могут эксплуатироваться при температурах от -40 до 40°С.
  3. Ремонтопригодность, легкость технического содержания и обслуживания.
  4. Возможность выполнения ступенчатого или плавного регулирования параметров тока.
  5. КПД, составляющий в среднем 84%
  6. Возможность применения электродов сечением до 6 мм, допускающая сварку изделий толщиной до 14 мм.
  7. Мобильность, обеспечиваемая транспортировочными колесами.
  8. Наличие эффективной системы охлаждения.

К недостаткам преобразователей следует отнести значительный вес и нагрузку на сеть – чем выше мощность, тем больше электроэнергии будет потреблять устройство.

Характеристики

Рассмотрим подробные характеристики моделей аппаратов на примере сварочного трансформатора ТДМ 401У2, который является одним из наиболее мощных агрегатов этой серии. К основным параметрам этого изделия относятся:

  • сетевое питающее напряжение равно 380В;
  • выходной ток регулируется от 60 до 460 А с номинальным рабочим напряжением от 23 до 38 В;
  • две ступени регулировки тока с разными вольтамперными характеристиками в пределах от 70 до 200 А и от 200 до 460 А;
  • напряжение холостого хода от 64 до 78 В с частотой 50 Гц;
  • сетевая потребляемая мощность 26,6 кВА, ток 70 А;
  • номинальная нагрузка ПН 60%;
  • работоспособность аппарата от — 40 о до + 40 о С, вес 140 кг.

По сравнению со сварочными трансформаторами, инверторные агрегаты с одинаковыми характеристиками весят в три раза меньше, но их стоимость намного выше. Поэтому для профессионального оборудования сварочного поста дешевле обойдётся понижающий агрегат переменного тока. Он гораздо реже нуждается в профилактическом обслуживании и ремонте, но ему необходимо профессиональное подключение.

Сварочный трансформатор ТДМ 205

“Партнеры”

Понедельник, осеннее утро, я вторую неделю на новом месте, что мне делать? Не искать же самому компанию по вывозу металлолома. Тем более что их в нашем городе, славном Николаеве, было в то время более 100.

Учитывая любовь бухгалтера к телефонным разговорам, я ей эту задачу и поставил. Найти партнера по вывозу металла. Такого, чтобы он сам мог погрузить сварочные аппараты (посты) и вывести в пункт приема. Повторил, что только найти из списка в газете несколько вариантов.

Задачу Надежде поставил и поехал в уютный ресторанчик на встречу с клиентом, оговаривать условия контракта. Мобильник при мне, жду к вечеру звонка от бухгалтера с докладом.

Звонок поступил ровно в час дня. Надежда докладывает, что приехало около 10 компаний и она выбрала лучшую. Ту, которая предложила бесплатную перевозку и погрузку. Деньги у нее на столе, аппараты грузят в транспорт.

У меня закралась мысль о том, что я вроде как и не нужен. Задание выполнено и перевыполнено. Надя проявила организаторский способности, согнала доступных сборщиков металлолома в кучу и устроила аукцион. Вот молодец!

И сервис в городе мне понравился. По вывозу металла. Как быстро приехали. Грузчики есть, транспорт есть и даже наличка есть.

Только вот гладенько все слишком. Я информацию переварил и в ответном звонке говорю, чтоб погрузку остановили, машину не выпускали и я сейчас подъеду. Позвонил охраннику, чтобы тот никого не впускал и не выпускал с грузом.

Устройство.

Трансформатор сварочный ТДМ представляет собой переносную (передвижную) установку в однокорпусном исполнении с естественной вентиляцией, обеспечивающую преобразование электрической энергии сети в электрическую энергию требуемого для процесса дуговой сварки напряжения, создающую необходимую падающую характеристики и обеспечивающую плавное регулирование сварочного тока в требуемых пределах.

Каждый трансформатор выполняется только на одно напряжение сети: 220 или 380 вольт.

Трансформатор состоит из следующих основных узлов: магнитопровода, сердечника, трансформаторных обмоток (первичной и вторичной), магнитного шунта, автоматического выключателя и кожуха.

Трансформатор однофазный с магнитопроводом стержневого типа. Обмотки трансформатора имеют по две катушки, расположенные попарно на общих стержных неподвижны. Катушки обмоток выполнены из изолированного алюминиевого (медного) провода марки АПСД. Обмотки от сердечника магнитопровода изолированы стеклопластиком и пропитаны электротехническим лаком.

Сердечник трансформатора собран из листов электротехнической стали толщины 0,5 мм.

Сварочный ток регулируется вращением рукоятки, находящейся на верхней панели трансформатор. При вращении ходового винта рукояткой перемещается магнитный шунт. Опускание магнитного шунта приводит к уменьшению величины сварочного тока и наоборот при его поднятии сила сварочного тока увеличивается.

Подключение сетевых проводов к трансформатору осуществляется через сетевой кабель. Включение и выключение трансформатор производится выключателем.

Для удобства перемещения трансформатор снабжен колесами и двумя ручками, расположенными на крышке кожуха.

Требования мер безопасности.

До подключения к источнику питания трансформатор сварочный ТДМ должен быть заземлен. Степень защиты трансформаторов IP22 по ГОСТ14524-80. Требования по степени защиты не распространяются на зажимы сварочной цепи.

При дуговой электросварке следует применять меры предосторожности против:

  • поражения лучами электрической дуги глаз и открытой поверхности кожи;
  • ожогов от разбрызгивания капель расплавленного металла и шлака;
  • отравления газами, выделяющимися при сварке;
  • взрыва при сварке сосудов, находящихся под давлением или емкостей воспламеняющихся и взрывоопасных веществ;
  • пожара от брызг расплавленного металла.

При работе трансформатора допускается наличие не более одного условия повышенной электробезопасности:

  • сырости (относительная влажность более 75%);
  • токопроводящих полов (земляных, металлических, кирпичных, железобетонных);
  • высокой температуры (длительно более + ЗОС).

Помните, что напряжение холостого хода трансформатора является опасным, поэтому должны быть приняты меры предосторожности, исключающие возможность соприкосновения тела человека с электродом и металлическими частями сварочных зажимов и кабелей.

При смене электродов и перерыве в работе отключайте трансформатор от сети.

Запрещается использовать в качестве обратного провода сварочной цепи трубы санитарно-технических устройсв.

Для защиты глаз и лица от излучения электрической дуги и брызг расплавленного металла обязательно пользуйтесь маской сварщика.

При работе пользуйтесь специальной одеждой. Защищайте сварочный швы от шлака только после полного остывания и обязательно в очках. Рабочее место сварщика должно хорошо проветриваться или искусственно вентилироваться.

При проведении сварочных работ необходимо соблюдать меры противопожарной безопасности: временные места проведения сварочных работ должны быть очищены от горючих материвалов и легковоспламеняющихся жидкостей в радиусе не менее 3 метров; место проведения сварочных работ необходимо обеспечить средствами пожаротушения (огнетушитель или ящик с песком, лопаты и ведро с водой), приступать к проведению сварочных работ можно только после выполнения всех требований пожарной безопасности, используются только сухие электроды. При необходимости электроды должны быть просушены при температуре 70. 80 °С.

Запрещается эксплуатация сварочного трансформатора ТДМ внутри металлических емкостей, в колодцах, туннелях.

Скандальчик

Приехал. Поздоровался с улыбчивыми цыганами, бойко обсуждавшими наши закрома.

Захожу в приемные апартаменты. На столе вино, конфеты… Высокий, седовласый цыган сеет комплименты Наденьке. Надежда довольна как тысяча слонов… В общем, излучает всем своим существом неподдельное человеческое счастье и радость.

Здороваюсь с шефом цыганского табора, вежливо извиняюсь за свое отсутствие и приглашаю Надю к себе. Спрашиваю про цену. Наденька хвастает, что цыгане предложили наилучшие условия и цену на 10% больше, чем на пункте приема металла. Плюс к цене бесплатные погрузка и перевозка.

Вот только какого металла? Вы догадались. Обычного, черного. А меди в том сварочном аппарате больше 80 кг!

Медь в 2000-х была дороже чермета почти в 12 раз.

Ситуация возникла сложная. Деньги бухгалтер взяла. Их в 10 раз меньше, чем должно быть. Сумма не маленькая, спор мог быть серьезным. Во дворе предприятия цыганский табор. Как избежать скандала, многочасовых прений? Вот в чем вопрос.

Наденьке я ничего не сказал. Не смог собственноручно уничтожить ее счастливое состояние. Вызываю такси, выхожу в комнату для гостей и отправляю Надежду в магазин за шампанским, конфетами, и еще вкусненьким на усмотрение. Говорю нарочито громко, чтоб цыган услышал.

Цыгану улыбаюсь и одновременно извиняюсь – прошу сделать паузу минут на 30. Не годится, дескать, отмечать события без нашего финансового участия. Вернется Надя с сеточкой из маркета – продолжим.

Принцип работы

Работа преобразователей ТДМ основана на такой схеме.

Ток, поступающий из сети, поступает на первичную катушку. Вторичная при этом различными окончаниями подсоединяется к подлежащей обработке детали и на держатель электрода.

Одна из обмоток, являющаяся подвижной, используется как дроссель, регулирующий выходящий ток. Для перемещения этой обмотки вдоль сердечника используется управляющий винт. Параметры тока задаются удалением друг от друга катушек. Чем больший интервал между ними, тем ниже подаваемое напряжение и выше сила тока. Изменение характеристик осуществляется посредством рассеяния магнитного потока.

Особенности эксплуатации и подключения

Подключение к сети должно осуществляться только подходящими для конкретной модели кабелями. Во избежание перегрева и плавления провода, сечение его должно быть рассчитано с запасом.

[stextbox не допустить короткого замыкания и возгорания, места соединений следует периодически проверять на плотность.[/stextbox]

Устанавливать сварочный аппарат ТДМ 305 и другие модели во влажных помещениях и местах не допускается. Необходимо заранее предусмотреть способ охлаждения устройства.

При выполнении сварки нужно избегать перегрева прибора, соблюдая описанный в паспорте режим работ, строго соблюдать полярность. При обнаружении неисправности трансформатор следует немедленно отключить и не пользоваться им до устранения причин неполадок.

В процессе сварки необходимо периодически устраивать перерыв для охлаждения прибора.

Меры и техника безопасности

Трансформаторы ТДМ относятся к безопасным приборам при условии правильной их эксплуатации.

Но при возникновении неисправностей необходимо немедленно отключить подачу электроэнергии от сети. Во избежание поражения электротоком нельзя прикасаться к корпусу прибора, так как на нем может присутствовать остаточное напряжение.

Перед началом работы в первую очередь необходимо убедиться в наличии исправного заземления. По окончании сварки и отключения аппарата следует дать ему остыть, так как часто трансформатор может нагреваться до температур, вызывающих ожог кожного покрова.

[stextbox любой ситуации нужно неукоснительно соблюдать правила электробезопасности, действовать в соответствии с инструкцией производителя.[/stextbox]

Популярные модели

ТДМ-305 – компактный переносной аппарат с естественным охлаждением, предназначенный для использования в производственных целях и в быту. Эффективно работает при подаче среднего сварочного тока.

ТДМ-401 применяется для сварки изделий средней и значительной толщины, используется на производстве. Мобильность устройства обеспечивается колесами. При продолжительном использовании нуждается в обеспечении принудительной вентиляцией.

ТДМ-503 используется для средних по толщине заготовок. Подключается к трехфазной сети. Возможность непрерывного функционирования ограничены наличием только естественной вентиляции.

[stextbox Федосеев, сварщик, стаж работы 25 лет: «ТДМ-ки отличаются простотой конструкции и стабильностью работы. Мнимая однообразность модельного ряда не отражается на способности аппаратов выполнять свою непосредственную задачу, заложенную изготовителем. Каждый может подобрать наиболее подходящую модель для выполнения конкретных работ».[/stextbox]

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий