- •Исходные данные
- •Выбор типа и материала магнитопровода и обмоток
- •Напряжение холостого хода трансформатора, расчетная мощность и эдс витка
- •Числа витков и коэффициент трансформации
- •Сечение и размеры магнитопровода
- •Сечения обмоточных проводов
- •Ширина окна и изоляционные расстояния
- •Размеры катушки первичной обмотки
- •Размеры катушки вторичной обмотки
- •Пересчет основных параметров
- •Минимальное индуктивное сопротивление, обеспечивающее получение максимального сварочного тока и максимальное индуктивное сопротивление, обеспечивающее получение минимального сварочного тока
- •Геометрические размеры, необходимые для расчета индуктивных сопротивлений
- •Проверочный расчет минимального индуктивного сопротивления
- •Геометрические размеры, необходимые для расчета индуктивных сопротивлений
- •Сопротивление, обусловленное взаимодействием первичной обмотки с дополнительной вторичной обмоткой
- •Определяем расстояние между первичной и основной вторичной обмоткой, необходимое для получения минимального сопротивления
- •Проверочный расчет максимального индуктивного сопротивления короткого замыкания
- •Максимальное индуктивное сопротивление, обеспечивающее получение минимального сварочного тока
- •Высота окна магнитопровода
- •Масса активной зоны трансформатора
- •Активные сопротивления обмоток трансформатора
- •Определение токов и напряжений дуги при максимальном и минимальном токах и проверка на устойчивость
- •Вольтамперные характеристики дуги и трансформатора при номинальном и пониженном на 10% напряжении
- •Расчет потерь в стали
- •Определение тока холостого хода
- •Проверка трансформатора по допустимой температуре
- •Энергетические показатели трансформатора
- •Список литературы
- •Содержание
-
Активные сопротивления обмоток трансформатора
Активные сопротивления обмоток определяем при расчетной температуре 115ºС.
Коэффициенты добавочных потерь.
Определение коэффициента Роговского.
Величина для трансформатора с частичным разделением вторичной обмотки:
(20.1)
(20.2)
Коэффициент добавочных потерь первичной обмотки.
Для круглого провода:
(20.3)
где мкОм*м [1].
Принимаем завышенное значение коэффициента
Коэффициент добавочных потерь вторичной обмотки:
. (20.4)
Для основной вторичной обмотки:
(20.5)
Поскольку для дополнительной вторичной обмотки коэффициент добавочных потерь будет еще меньше (), то для всей вторичной обмотки принимаем завышенное значение коэффициента .
Активные сопротивления обмоток при параллельном включении катушек:
Ом;
Ом. (20.6)
Сопротивление короткого замыкания трансформатора, приведенное к вторичной обмотке:
Ом. (20.7)
-
Определение токов и напряжений дуги при максимальном и минимальном токах и проверка на устойчивость
Ток, напряжение и мощность дуги при номинальном напряжении и максимальном сварочном токе:
А;
В;
Вт. (21.1)
Ток, напряжение и мощность дуги при номинальном напряжении и минимальном сварочном токе:
А;
В;
Вт. (21.2)
Ток, напряжение и мощность дуги при пониженном на 10% напряжении и максимальном сварочном токе:
А;
В;
Вт. (21.3)
Ток, напряжение и мощность дуги при пониженном на 10% напряжении и минимальном сварочном токе:
А;
В;
Вт. (21.4)
Максимальная полезная мощность трансформатора и граничные значения тока и напряжения для режимов максимального и минимального токов при номинальном напряжении:
Вт>10873 Вт;
А;
267 А<328,2 А;
В>33,13 В;
Вт>2558 Вт;
А;
79,4 А<105,6 А;
В>24,22 В. (21.5)
Условия проверки при номинальном питающем напряжении выполняются.
Максимальная полезная мощность трансформатора и граничные значения тока и напряжения для режимов максимального и минимального токов при пониженном на 10% напряжении:
Вт>9101 Вт;
А;
240,3 А<288,5 А;
В>31,54 В;
Вт>2224 Вт;
А;
71,46 А<93,64 А;
В>23,75 В. (21.6)
Условия проверки при пониженном на 10% напряжении выполняются.
Проверка условия повторного зажигания дуги для минимального сварочного тока при пониженном на 10% напряжении:
Находим напряжение зажигания при токе А [1]:
В, определяем
Находим минимально допустимое отношение [1], откуда:
В < (21.7)
Условие проверки выполнено в самом неблагоприятном случае.
-
Вольтамперные характеристики дуги и трансформатора при номинальном и пониженном на 10% напряжении
Рисунок 4 – Упрощенная схема замещения (а) и векторная диаграмма сварочного трансформатора (б)
При номинальном напряжении:
В; Ом; Ом; Ом.
Токи короткого замыкания при минимальном и максимальном индуктивных сопротивлениях:
А;
А. (22.1)
Вольтамперная характеристика дуги и трансформатора находятся исходя из схемы замещения и векторной диаграммы трансформатора (рисунок 4):
В;
В;
В. (22.2)
Дальнейший расчет сведем в таблицу 1:
Таблица 1 – Расчет вольтамперных характеристик дуги и трансформатора при номинальном напряжении
0 |
16 |
32 |
48 |
64 |
80 |
96 |
112 |
128 |
144 |
160 |
176 |
192 |
|
20 |
20,64 |
21,28 |
21,92 |
22,56 |
23,2 |
23,84 |
24,48 |
25,12 |
25,76 |
26,4 |
27,04 |
27,68 |
|
69,02 |
68 |
65,56 |
61,57 |
55,74 |
47,44 |
35,12 |
10,22 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
69,02 |
68,63 |
68,12 |
67,51 |
66,79 |
65,95 |
65 |
63,93 |
62,73 |
61,41 |
59,96 |
58,36 |
56,62 |
Продолжение таблицы 1
208 |
224 |
240 |
256 |
272 |
288 |
304 |
320 |
336 |
352 |
368 |
384 |
400 |
|
28,32 |
28,96 |
29,6 |
30,24 |
30,88 |
31,52 |
32,16 |
32,8 |
33,44 |
34,08 |
34,72 |
35,36 |
36 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
54,71 |
52,63 |
50,36 |
47,89 |
45,17 |
42,19 |
38,88 |
35,19 |
31,01 |
26,18 |
20,38 |
12,87 |
0,13 |
При напряжении, пониженном на 10%:
В;
Ом; Ом; Ом.
Токи короткого замыкания при минимальном и максимальном индуктивных сопротивлениях:
А;
А. (22.3)
Вольтамперная характеристика дуги и трансформатора:
В;
В;
В. (22.4)
Дальнейший расчет сведем в таблицу 2:
Таблица 2 – Расчет вольтамперных характеристик дуги и трансформатора при пониженном на 10% напряжении
0 |
16 |
32 |
48 |
64 |
80 |
96 |
112 |
128 |
144 |
160 |
176 |
192 |
|
20 |
20,64 |
21,28 |
21,92 |
22,56 |
23,2 |
23,84 |
24,48 |
25,12 |
25,76 |
26,4 |
27,04 |
27,68 |
|
62,118 |
61,02 |
58,34 |
53,87 |
47,17 |
37,15 |
19,76 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
62,118 |
61,72 |
61,2 |
60,55 |
59,79 |
58,89 |
57,87 |
56,71 |
55,41 |
53,96 |
52,36 |
50,59 |
48,63 |
Продолжение таблицы 2
208 |
224 |
240 |
256 |
272 |
288 |
304 |
320 |
336 |
352 |
368 |
384 |
400 |
|
28,32 |
28,96 |
29,6 |
30,24 |
30,88 |
31,52 |
32,16 |
32,8 |
33,44 |
34,08 |
34,72 |
35,36 |
36 |
|
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
46,48 |
44,11 |
41,49 |
38,59 |
35,34 |
31,67 |
27,46 |
22,49 |
16,32 |
7,6 |
- |
- |
- |
По приведенным расчетам построим вольтамперные характеристики дуги и трансформатора при номинальном и пониженном на 10% напряжении.