Jak obliczyć transformator spawalniczy. Schemat, opis

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Elektryk

Spawanie elektryczne. Jak obliczyć transformator spawalniczy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / sprzęt spawalniczy

Transformator - jest to pierwsze statyczne urządzenie, które pozwala przetwarzać energię elektryczną prądu przemiennego.

zastosowany transformator:

do konwersji napięcia i prądu przemiennego;
do koordynacji i galwanicznej separacji obciążeń.

Celem tej sekcji jest przedstawienie metodologii obliczania transformatora bez wychodzenia poza wiedzę zdobytą w tomie kursu fizyki dla liceum.

Rozważ wariant transformatora zawierającego dwa uzwojenia - pierwotne i wtórne.

Stosunek liczby zwojów W₁ uzwojenie pierwotne do liczby zwojów W₂ uzwojenie wtórne nazywa się przekładnia transformatora K_T:

gdzie jesteś₁, LUB₂ - napięcie uzwojenia pierwotnego i wtórnego, V; I₁, I₂ - prąd uzwojenia pierwotnego i wtórnego, A.

Siła elektromotoryczna (EMF) jednego zwoju uzwojenia jest wprost proporcjonalna do szybkości zmiany strumienia magnetycznego Ф przenikającego ten zwój:

Ponieważ uzwojenie transformatora nawinięte jest na rdzeń ferromagnetyczny, który ma przenikalność magnetyczną tysiące razy większą niż otaczająca go przestrzeń, prawie cały strumień skupiony jest w rdzeniu o przekroju S_c.

Jeśli w tym samym czasie indukcja w rdzeniu zmienia się z -B_m do +V_m z częstotliwością B_mnastępnie średnie napięcie cewki na równi:

gdzie K_ф- współczynnik kształtu, uwzględniający stosunek wartości napięcia skutecznego i średniego, dla napięcia sinusoidalnego K_ф = 1,11; W_m - maksymalna indukcja w rdzeniu, T; F - częstotliwość napięcia prądu przemiennego, Hz; S_c - powierzchnia przekroju rdzenia, cm2; Do_c - współczynnik wypełnienia rdzenia.

Pomimo możliwej różnej liczby zwojów, uzwojenia transformatora mają taką samą moc, równą jego mocy i równo dzielą obszar okna rdzenia:

gdzie s_o - powierzchnia rdzenia okna, cm2; Do_o - współczynnik wypełnienia okna; J to gęstość prądu w uzwojeniach transformatora, A/mm2.

Używając (18.3) i (18.4), określamy całkowitą moc transformatora:

Ze wzoru (18.5) znajdujemy wymiary rdzenia transformatora:

Aby wybrać wartości B, J, K_c, K_o można zastosować zalecenia dotyczące transformatorów (tabela 18.5).

W przypadku drutu aluminiowego gęstość prądu należy zmniejszyć o współczynnik 1,6.

Tabela 18.5. Podstawowe parametry

Jak obliczyć transformator spawalniczy

Chociaż najczęstszym typem transformatora jest transformator z podwójnym uzwojeniem,, zdarza się, że programista amator staje przed problemem konstruktywnej kalkulacji transformator wielouzwojeniowy.

Możliwe przynajmniej dwa przypadki transformator wielouzwojeniowy:

Przypadek 1. Transformator ma dwa główne uzwojenia zajmujące ponad 95% powierzchni okna rdzenia, a także jedno lub więcej dodatkowych uzwojeń małej mocy zajmujących resztę obszaru okna. Wybór mniejszej wartości Ko z tabeli. 18.5, możesz obliczyć transformator jako dwuuzwojeniowy. Najprawdopodobniej takie założenie nie spowoduje problemów z umieszczeniem dodatkowych uzwojeń.

Przypadek 2. Transformator ma kilka uzwojeń, z których każde zajmuje ponad 5% powierzchni okna rdzenia. Transformator powinien być już zaprojektowany jako wielouzwojeniowy, inaczej mogą wystąpić problemy z ułożeniem uzwojeń w oknie rdzenia.

Liczba zwojów nie ma żadnego wpływu na prawa indukcji elektromagnetycznej, dlatego przy obliczaniu transformatora wielouzwojeniowego wystarczy rozwiązać problem konstruktywnego umieszczenia wielu uzwojeń w oknie rdzenia.

Jak zauważyliśmy wcześniej (18.4), uzwojenia transformatora zajmują pole powierzchni okna proporcjonalne do ich mocy. Nie jest to trudne do zweryfikowania.

Załóżmy, że wszystkie uzwojenia transformatora są wykonane z podobnego materiału uzwojenia i wybrano dla nich taką samą gęstość prądu J, zaczerpniętą z tabeli. 18.5. Ponieważ wszystkie uzwojenia są nawinięte na tym samym rdzeniu, jeden obrót dowolnego uzwojenia generuje podobne napięcie E_в, co można wyznaczyć za pomocą wzoru (18.3).

W celu uzyskania wymaganego napięcia U na zaciskach N-tego uzwojenia_N, konieczne jest, aby to uzwojenie zawierało W_N =U_N / E_B skręty. Jeśli prąd I przepływa przez N-te uzwojenie_N, to musi być owinięty drutem o przekroju S_PR =I_N / J. Znając przekrój drutu uzwojenia i liczbę zwojów, możesz określić obszar, który to uzwojenie zajmie w oknie rdzenia:

gdzie - moc uzwojenia

- współczynnik parametryczny odnoszący przekrój uzwojenia do jego mocy.

Z wyrażenia widać, że przekrój uzwojenia jest równy iloczynowi mocy uzwojenia i współczynnika K_EJ. Z kolei współczynnik K_EJ jest określona parametrami rdzenia transformatora i ma podobną wartość dla wszystkich uzwojeń transformatora, niezależnie od ich liczby i mocy. Dlatego w oknie rdzenia można umieścić dowolną liczbę uzwojeń, pod warunkiem, że ich łączna moc nie przekroczy wartości:

Oczywiście otrzymane wyrażenie obowiązuje również dla transformatora dwuuzwojeniowego, co umożliwia dobór wymiarów rdzenia transformatora wielouzwojeniowego zgodnie z metodą stosowaną dla transformatora dwuuzwojeniowego. Aby to zrobić, wystarczy określić całkowitą moc transformatora wielouzwojeniowego:

Przykład 1. Obliczmy transformator T2 220/27 V o łącznej mocy 200 W.

Podobny transformator służy do zasilania obwodów zasilających i sterujących półautomatu spawalniczego.

Transformator będzie uzwojony na standardowym rdzeniu typu ShL. Ze stołu. 18.5 dla transformatora o mocy 200 W uzwojonego na rdzeniu SL wybieramy wartości B \u1,5d 2,5 T, J \u2d XNUMX A / mmXNUMX i K_o = 0,32. W przypadku rdzenia taśmowego przyjmujemy wartość K_c = 0,95.

Teraz znajdźmy ogólne wymiary rdzenia transformatora:

Wybieramy rdzeń ШЛ25x40, mający S_c = 10 cm2 i S_o = 16 cm2. Decydując się na przekrój rdzenia, zgodnie ze wzorem (18.3), określamy pole elektromagnetyczne jednego zwoju transformatora:

Znajdź liczbę zwojów uzwojenia pierwotnego transformatora:

Znajdź liczbę zwojów uzwojenia wtórnego transformatora:

Aby znaleźć średnicę drutu uzwojenia pierwotnego i wtórnego, musisz najpierw określić prądy płynące w tych uzwojeniach:

Teraz, znając gęstość prądu w uzwojeniach J = 2,5 A/mm2, możemy wyznaczyć średnicę drutu uzwojenia dla uzwojenie pierwotne:

и uzwojenie wtórne:

Wybieramy najbliższe standardowe średnice drutu nawojowego:

D1 = 0,69 mm;
D2 = 1,95 mm.

Dlatego transformator T2 jest nawinięty na standardowym rdzeniu taśmowym w kształcie litery W typu SHL25x40, uzwojenie pierwotne zawiera 696 zwojów drutu miedzianego o średnicy 0,69 mm, uzwojenie wtórne zawiera 85 zwojów drutu miedzianego o średnicy 1,95 mm.

Przykład 2. Obliczmy transformator trójuzwojeniowy, który jest używany w zasilaczu awaryjnym.

Sinusoidalne napięcie przemienne o amplitudzie 10 V i częstotliwości 50 Hz jest doprowadzane do pierwszego uzwojenia z wyjścia tranzystorowej przetwornicy DC-AC. Maksymalny efektywny prąd, jaki przetwornica jest w stanie zapewnić, jest równy

Ponieważ wartość amplitudy napięcia sinusoidalnego jest 1,414 razy większa niż napięcie skuteczne, to napięcie skuteczne zostanie przyłożone do pierwszego uzwojenia transformatora:

Aby zwiększyć napięcie do U₂ \u220d XNUMX V służy jako drugie uzwojenie, które jest przeznaczone dla prądu I₂ = 1,36 A.

Do ładowania akumulatora wykorzystuje się trzecie uzwojenie, które ma napięcie U₃ = 20 V i znamionowy dla prądu I₃ = 6 A.

Zgodnie ze wzorem (18.9) określamy całkowitą moc transformatora:

Załóżmy, podobnie jak w poprzednim przypadku, transformator zostanie uzwojony na standardowym rdzeniu typu SHL. Ze stołu. 18.5 dla transformatora o mocy 360 W uzwojonego na rdzeniu SL wybieramy wartości B \u1,47d 2 T, J \u2d XNUMXA / mmXNUMX i K_o = 0,33. W przypadku rdzenia taśmowego przyjmujemy wartość K_с = 0,95.

Teraz znajdźmy ogólne wymiary rdzenia transformatora:

Wybierzmy rdzeń ШЛ32х50 mający S_c=16 cm2 i S_o=26 cm2. Decydując się na przekrój rdzenia, zgodnie ze wzorem (18.3), określamy pole elektromagnetyczne jednego zwoju transformatora:

Znajdź liczbę zwojów pierwszego uzwojenia transformatora:

Znajdź liczbę zwojów drugiego uzwojenia transformatora:

Znajdź liczbę zwojów trzeciego uzwojenia transformatora:

Określ średnicę drutu nawojowego dla pierwszego uzwojenia:

Najprawdopodobniej znalezienie drutu nawojowego o tak dużej średnicy będzie dość problematyczne.

Dlatego lepiej nawinąć pierwsze uzwojenie miedzianą prostokątną szyną zbiorczą o przekroju:

Określ średnicę drutu nawojowego dla drugiego uzwojenia:

Określ średnicę drutu nawojowego dla trzeciego uzwojenia:

Wybieramy standardowe średnice drutu nawojowego dla drugiego i trzeciego uzwojenia:

Autor: Koryakin-Chernyak S.L.

Zobacz inne artykuły Sekcja sprzęt spawalniczy.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Cząsteczka zapomnienia 17.11.2017

Jeśli nie możesz o czymś zapomnieć, możliwe, że w twoim mózgu po prostu brakuje neuroprzekaźnika kwasu gamma-aminomasłowego (GABA).

Naukowcy z Cambridge, University of Utah i University of Granada przeprowadzili następujący eksperyment neuropsychologiczny: młodzi ludzie zostali poproszeni o zagranie w prostą grę - obserwuj, jak na ekranie pojawiają się kolory postaci i naciśnij prawy lub lewy przycisk na specjalnym pilot zdalnego sterowania, w zależności od koloru figury. Początkowo uczestnicy eksperymentu naciskali i naciskali przyciski, aż stało się to dla nich całkowicie automatycznym działaniem.

Potem zmieniły się zasady: jeśli ktoś nagle usłyszał dźwięk w tym samym czasie, co obraz, nie powinien był niczego naciskać. Teraz wykonanie zadania stało się trudniejsze, a niektórzy, słysząc sygnał dźwiękowy, nie mieli czasu zwolnić palców i nadal naciskali przycisk - tak jak to robili tyle razy.

Niektórym wręcz przeciwnie udało się szybko nauczyć nowych zasad, dzięki czemu prawidłowo reagowali na dźwięk. Oczywiście tutaj trzeba było zapomnieć, że gdy na ekranie pojawiła się postać, trzeba było nacisnąć przycisk, a jak się okazało, najszybciej zrobili to ci, którzy mieli dużo kwasu gamma-aminomasłowego w swoim hipokampie. Uczestnicy eksperymentu oczywiście dołożyli wszelkich starań, aby zapomnieć o niepotrzebnym działaniu, ale znowu tylko ci, którzy mieli dużo GABA w hipokampie, byli dobrzy w zapominaniu.

Aktywność hipokampa monitorowano za pomocą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI). Ale nie można dowiedzieć się o tej lub innej substancji za pomocą fMRI - tomografia pokazuje tylko, jak działają różne strefy mózgu. Jednak autorzy pracy wraz z fMRI zastosowali odmianę metody magnetycznego rezonansu jądrowego, która pomogła oszacować ilość GABA bezpośrednio w żywym ludzkim mózgu.

Hipokamp jest uważany za jeden z głównych ośrodków pamięci i w nim, podobnie jak we wszystkich innych ośrodkach mózgu, znajdują się neurony hamujące, których zadaniem jest wyłączenie aktywności różnych łańcuchów nerwowych. Neurony hamujące wykorzystują GABA do przesyłania sygnałów, więc jest zrozumiałe, dlaczego niektórzy ludzie nie mogli zapomnieć o tym, aby zawsze nacisnąć przycisk: neurony hamujące, z powodu braku neuroprzekaźnika, nie mogą wyciszyć tych obwodów neuronowych, które pamiętały zadania z warunków początkowych.

Dla zdrowej psychiki ważna jest nie tylko umiejętność zapamiętywania, ale także umiejętność zapominania. Restrukturyzacja pamięci jest konieczna do nauki – pisaliśmy już kiedyś, że żeby coś zapamiętać, trzeba o czymś zapomnieć. Ponadto uważa się, że wiele zaburzeń psychicznych, aż do schizofrenii, związanych jest między innymi z tym, że mózg za dużo pamięta.

Z niepotrzebnych informacji pojawiają się obsesyjne myśli, które mogą powodować ciągły niepokój, depresję, halucynacje itp.; w rzeczywistości badania mózgów pacjentów ze schizofrenią wykazały, że w ciągu swojego życia mieli problemy z neuronami hamującymi w hipokampie. A pomysł leku, który działałby na takie neurony, pomagając nam zapomnieć, w świetle nowych wyników wygląda nie tylko trafnie, ale i całkiem realnie.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Płyta główna A88W 3D FM2+ Hi-Fi do procesorów AMD

▪ Hałas psuje smak jedzenia

▪ Supersamochód Draco GTE

▪ Powstanie największa na świecie elektrownia falowa

▪ Elektroniczny szachista

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Słowa skrzydlate, jednostki frazeologiczne. Wybór artykułu

▪ artykuł Lord Taszkenters. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Co oznacza Novus ordo seclorum na banknocie jednodolarowym? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Bakteriolog. Opis pracy

▪ artykuł Wymiana optotyrystora T0125. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Płonąca woda. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn