Николай Плиско - Жигули - блок цилиндров, система смазки, регулировка клапанов...(Сделай сам №1∙1998)

Итак, выбор типа сердечника.

Для изготовления промышленных ЭСА используются магнитопроводы стержневого типа, поскольку в исполнении они более технологичны. Но и для изготовления бытовых ЭСА сердечники данного типа также могут быть использованы. Сердечник трансформатора набирают из изолированных друг от друга пластин электротехнической стали, стянутых шпильками. При подборе сердечника необходимо учитывать размеры «окна», чтобы поместились обмотки сварочного аппарата, и площадь поперечного сечения сердечника (керна), которая должна быть не менее 50–55 см.

Несмотря на более простую технологию сборки ЭСА на магнитопроводе стержневого типа, хотелось бы все же рекомендовать именно для сборки ЭСА сердечники тороидального типа, которые обладают более высокими электротехническими характеристиками, примерно в 4–5 раз выше, чем у стержневого, а электропотери невелики.

В отличие от электродуговых сварочных аппаратов, трудозатраты на изготовление ЭСА на сердечниках тороидального типа не намного выше, чем на сердечниках стержневого типа. Это объясняется тем, что ЭСА имеют большую площадь поперечного сечения сердечника (керна), а следовательно, и небольшое число витков первичной обмотки.

Во-вторых, как указывалось выше, напряжение холостого хода сварочной обмотки ЭСА невелико и составляет единицы вольт (в обычном сварочном аппарате — 60–65 В). Это предопределяет число витков вторичной обмотки, которое обычно не превышает трех-пяти.

В-третьих, секционная равномерная намотка на торе не сложнее намотки обмотки на сердечнике стержневого типа.

Основные принципы изготовления сердечника тороидального типа уже неоднократно описывались в литературе, в том числе достаточно подробно в моей статье на страницах данного журнала.

Выбор обмоток. Напомним кратко основные правила. Для первичных (сетевых) обмоток лучше использовать специальный медный обмоточный провод в х/б (стеклотканевой) изоляции. Удовлетворительной теплостойкостью обладают также провода в резиновой изоляции.

Между слоями витков прокладывают изоляцию. Первичную обмотку отделяют от вторичной и от магнитопровода изоляционным картоном. Вторичная обмотка трансформатора состоит из нескольких секций, соединенных параллельно.

Подбор сечения обмоточных проводов проводится с учетом специфики работы ЭСА — периодически-кратковременный.

При токе сварки 4000–5500 А мощность вторичной обмотки составит Р 2= I св∙ U cb= (4000∙5500)∙1 ~= 4–5,5 кВт, мощность первичной обмотки с учетом потерь составит порядка 5,5–6 кВт, а следовательно, максимальный ток первичной обмотки может достигать 25–30 А.

Следовательно, сечение провода первичной обмотки S1 должно быть не менее 5–6 мм 2. На практике желательно использовать провод сечением 6–7 мм 2. Либо это прямоугольная шина, либо медный обмоточный провод диаметром (без изоляции) 2,6–3 мм. (Расчет по известной формуле S= π∙ R 2, где S — площадь круга, мм 2; π — 3,14; R — радиус круга, мм ).

При недостаточном сечении провода возможна намотка в два провода. При использовании алюминиевого провода его сечение необходимо увеличить в 1,4–1,6 раза.

Число витков первичной обмотки W 1определяется из следующего соотношения; W 1= [(30–35)/ S]∙ U 1, где 30–35 — постоянный коэффициент; S — сечение керна, см; U 1— напряжение сети, В . Для U 1= 220 В и сечения керна S = 50–55 см 2, W 1 ~= 140–145 витков.

Вторичная обмотка W 2должна содержать 4–5 витков медной изолированной шины суммарным сечением не менее 200 мм 2(лучше сечением 240–250 мм). Вполне подойдет и гибкий многожильный провод (например, сварочный) и трехфазный силовой многожильный кабель. Главное — сечение силовой обмотки не должно быть меньше требуемого, а изоляция — теплостойкой и надежной.

Выполнить вторичную обмотку из одного толстого провода требуемого сечения трудно. Легче сделать несколько обмоток и соединить их параллельно.

Рассмотрим порядок расположения обмоток на магнитопроводе стержневого типа. Сетевая обмотка ЭСА состоит из двух одинаковых обмоток W 1 1, W 1 2, расположенных на разных сторонах сердечника, соединенных параллельно и имеющих одинаковое сечение проводов. Намотку первичной обмотки выполняют равномерно по всей длине сердечника.

После намотки первичной обмотки ЭСА необходимо проверить на предмет наличия короткозамкнутых витков и правильность выбранного числа витков. Сварочный трансформатор включают в сеть через плавкий предохранитель (4-6А). Если предохранитель сгорает или сильно греется — это явный признак короткозамкнутого витка. Следовательно, первичную обмотку придется перемотать, обратив особое внимание на качество изоляции.