Тольяттинский государственный университет

Институт энергетики и электротехники

Кафедра «Электроснабжение и электротехника»

Лабораторная работа №4

«Изучение сварочного трансформатора»

по дисциплине: «Электрооборудование предприятий, организаций, учреждений»

Выполнили: Назаров М.А.

Проверил: Терентьев А.А.

Тольятти 2018

1. Цель работы

Изучить конструкции и свойства сварочных трансформаторов для дуговой сварки, принципиальную схему и работу сварочного трансформатора типа ТД-101, исследовать режимы работы сварочного трансформатора ТД-101 под нагрузкой.

2. Программа работы

   1. Перед началом выполнения работы подробно ознакомиться с описанием и монтажной схемой лабораторной установки, с расположением и назначением приборов и аппаратов на стенде и схемой стенда.

   2. Собрать схему, для чего подключить измерительные приборы, рукоятки переключателей П1 и П2 установить в положение «0», замкнуть перемычками клеммы А-В. После проверки преподавателем (лаборантом) правильности сборки схемы и его разрешения подключить стенд к питающей сети выключателями SF1.

   3. Снять внешние характеристики сварочного трансформатора, для чего установить переключатель П1 в положение 30А. Показания прибора записать в таблицу 2.1. Поочередно устанавливая переключатель П2 в положения 0,1,2,3,4,5 записать в таблицу 2.1 показания приборов (при каждом положении рукоятки). После чего переключатель П2 устанавливается в положение «0». Далее переключатель П1 перевести в положение 40 А и вновь поочередно изменяя положение переключателя П2, занести в таблицу 2.1. показания приборов. Аналогичные действия произвести при установке переключателя П1 в положение 50А.

   4. По данным таблицы 2.1, строятся кривые зависимости вторичного напряжения сварочного трансформатора от тока нагрузки U₂=f(I₁), коэффициента мощности установки от тока нагрузки cosφ=f(I₁).

Все внешние характеристики (для 3-х положений переключателя П1) строятся на одном графике.

Рисунок 2.1 – Схема электрическая принципиальная

3. Ход работы

Таблица 3.1 – Результаты измерений и расчетов

Положение переключателей		I1, А	U1, В	W1, Вт	I2, А	U2, В	cosφ
П1	П2
30	0	2,25	225	12	0	63	0,02
	1	4,2		132	10	54	0,14
	2	4,8		159	12	52	0,15
	3	5,55		186	13	49	0,15
	4	7,5		234	22	41	0,14
	5	12		129	38	10	0,05
40	0	2,25		12	0	60	0,02
	1	3,75		126	10	54	0,15
	2	4,5		153	12	52	0,15
	3	5,25		189	15	50	0,16
	4	7,35		261	24	45	0,16
	5	14		213	54	10	0,07
50	0	2,25		12	0	60	0,02
	1	3,15		126	10	54	0,18
	2	4,5		159	12	52	0,16
	3	5,4		255	15	50	0,21
	4	7,8		285	25	46	0,16
	5	18		306	64	10	0,08

Для построения графиков воспользуемся MatLab. Составим следующий скрипт:

I301=[2.25 4.2 4.8 5.55 7.5 12];

I401=[2.25 3.75 4.5 5.25 7.35 14];

I501=[2.25 3.15 4.5 5.4 7.8 18];

U1=225;

W301=[12 132 159 186 234 129];

W401=[12 126 153 189 261 213];

W501=[12 126 159 255 285 306];

I302=[0 10 12 13 22 38];

I402=[0 10 12 15 24 54];

I502=[0 10 12 15 25 64];

U302=[63 54 52 49 41 10];

U402=[60 54 52 50 45 10];

U502=[60 54 52 50 46 10];

cosfi30=W301/U1./I301;

cosfi40=W401/U1./I401;

cosfi50=W501/U1./I501;

plot(I301,U302,I401,U402,'--',I501,U502,'-.');

grid on

xlabel('I_1, А');

ylabel('U_2, В');

text(13,30,'50 А');

text(12.5,23,'40 А');

text(11.5,15,'30 А');

plot(I301,cosfi30,I401,cosfi40,'--',I501,cosfi50,'-.');

grid on

xlabel('I_1, А');

ylabel('cos\phi');

text(14,0.13,'50 А');

text(12,0.11,'40 А');

text(10.5,0.09,'30 А');

plot(I302,U302,I402,U402,'--',I502,U502,'-.');

grid on

xlabel('I_2, А');

ylabel('U_2, В');

text(50,30,'50 А');

text(44,23,'40 А');

text(39,15,'30 А');

В результате получаем графики зависимостей U₂=f(I₁), cosφ=f(I₁), U₂=f(I₂).

Рисунок 3.1 – График зависимости вторичного напряжения от тока нагрузки

Рисунок 3.2 – График зависимости коэффициента мощности от тока нагрузки

Рисунок 3.3 – Внешняя характеристика сварочного трансформатора

Вывод

В ходе выполнения лабораторной работы были построены зависимости вторичного напряжения от тока нагрузки, коэффициента мощности от тока нагрузки и внешняя характеристика – зависимость вторичного напряжения от вторичного тока. При снижении сопротивления увеличивается потребляемая мощность, ток увеличивается, напряжение уменьшается. Поэтому график зависимости U₂=f(I₁), имеет вид обратной зависимости. По графику зависимости коэффициента мощности от тока нагрузки видно, что при увеличении тока нагрузки выше 5 А, коэффициент мощности начинает снижаться.