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無線電子工学および電気工学の百科事典 溶接 - オプション。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
学校の設計サークルの協力を得て、XNUMX 年前、私たちはいくつかの溶接変圧器 (ST) を製造し、テストしました。 彼らは誰も苦情を起こさないように仕事をしています。 したがって、溶接変圧器が気まぐれではなく不可欠であるすべての人に、その計算と製造のオプションを提供したいと思います。 さらに、既製品のSTを入手するのは問題が多いです。 そして、その寸法は（コストも同様に）重要です。
知られているように、電気溶接は、使用される電極と溶接される金属の厚さに応じて、40〜60Vの電圧と50A〜300Aの電流で実行されます。 これに基づいて、変圧器の電力 P (ワット単位) を決定することができます。P = IU、ここで、I は電流 (アンペア)、U は電圧 (ボルト) です。 電力 P に応じて、磁気回路の断面積 S (cm2 単位) も選択されます。 これは次の式に従って行われます。 S=P^0,5。 そして、すでにSの値によって、電圧1Vあたりの巻数wが決定されます。 w=50/秒 必要な電圧 U1 と U2 がわかれば、一次巻線 w1 と二次巻線 w2 の巻数を簡単に計算できます。 w1=wU1、w2=wU2。 その後、巻線の断面が決定されます。 銅製の溶接変圧器の巻線の電流密度は、通常の冷却状態で 5 A/mm2 以下である必要があることを考慮する必要があります。
これらの計算と実験データに基づいて、次の結論に達しました。 変圧器が必要な電力を発生させるためには、磁気回路の断面積を 50 cm2 に選択することをお勧めします（S がさらに増加すると、寸法と重量が増加する恐れがあります）。 この場合、一次巻線には、断面が 260 ～ 7 mm の銅線またはバスバーを 10 回巻く必要があります。 このような巻線では、140、160、180、200、220、240 回のタップが作成されます。 ネットワークに接続することで広範囲（50A～250A）の電流調整が可能です。 二次巻線には、少なくとも 40 mm の断面積を持つ銅バスバーを 50 ～ 25 回巻く必要があります。 ただし、「ハードな」動作（高電流）が予想される場合は、ここの断面積を 5 ～ 10 mm2 増やす必要があります。 さらに、変圧器の効率を高めるには、最初の 10 ～ 15 ターンを一次巻線の上に巻き、残りをコアの後半に巻くのが良いでしょう。 電流調整の可能性を広げるために、二次巻線の約 30 回転目からタップを作成できます。 焼き切れた電動機の固定子からの鉄製パッケージ（セット）を磁心として使用すると、高効率のオリジナルでコンパクトな溶接トランスが得られます。 これを行うには、適切な寸法の故障した電気モーターのハウジングを破壊し、巻線を取り外します。 鉄のパケットだけを残し、鋭利な角をよく滑らかにします。 アイロンにキーパーテープを巻き付けたら、上記と同じ計算と巻き数のデータに基づいて巻線を巻きます。 つまり、一次巻線には 260 巻が含まれている必要があります。 また、140回転目からは20回転ごとに曲がります。 二次巻線の巻き数は 40 ～ 50 です。 このような変圧器の巻線には 350 つのオプションがあります。 XNUMX次巻線はシャトルを使用し、XNUMX次巻線は母線の剛性を考慮して行います。 巻線 II が磁気回路に沿って均等に分布している場合、効率は最大となり、電流は XNUMX A まで増加できます。 トロイダル コアを準備するときは、可能であれば、旋盤でモーターの巻線が置かれる位置に溝を開けるのが最善です。 その他にも数々のヒント。 装置を製造するときは、巻線同士および層間をキーパーテープで慎重に絶縁し、その後全体にアスファルトワニスを含浸させる必要があります。 一次回路ではヒューズと巻数分のスイッチを考慮する必要があります。 後者の最も単純なバージョンを図に示します。 一次回路では、電流の範囲が 8 A (260 巻モード時) ～ 25 A (140 巻モード時) であることに注意してください。 したがって、デバイスをネットワークに接続するには、少なくとも7〜10 mm2の断面積を持つワイヤを使用して行う必要があります。 二次ネットワーク ケーブルは、銅管から簡単に作成できる終端 (図を参照) を使用してアダプター ブロックを介して接続されます。 そして、自家製の電気ホルダーは鋼管から作られています。 通常、初心者の溶接工が溶接機の使い方をマスターするのは簡単ではありません。アークが適切ではないからです。 しかし、絶望する必要はありません。 アークを開始する最初の最も簡単な方法は、溶接される金属に対して電極をスライドさせることです。 これはマッチに火をつけるプロセスを思い出させます。 アークを励起したら、電極を金属から2〜5 mmの距離までスムーズに取り外します。 そして溶接が行われます。
私たちは、電極を最小限の距離に保つのが難しいことを身をもって知っています。 ただし、電極の位置が高いとアークを保持しやすくなり、溶接の品質が大幅に悪化するため、これは達成する必要があります。 そして、熱影響部自体にも溶融金属やスラグが飛散します。 溶接アークを励起する XNUMX 番目の方法は、より複雑です。 ここで、電極は溶接部位にほぼ垂直に運ばれ、軽く触れた後、すぐに引き上げられます。 均一な溶接シームを得るには、電極の XNUMX つの動きを同時に組み合わせる必要があります。 XNUMX つ目は、燃焼中に継続的かつ均一に下方に移動することです。 XNUMX 番目の本質は、電極を矢印に沿って移動することです。 溶接板。 さらに、電極は溶接面に垂直な軸に対して 15 ～ 30°の角度で移動方向に傾ける必要があります。 電極の通常の移動速度は、シーム ビードが形成される速度であると考えられます。 後者の幅は電極の直径の約 1,5 倍です。 XNUMX つ目は、継ぎ目を横切る電極の振動運動 (「ジグザグ」または「スパイラル」) です。 幅の広いビードが得られ、より優れたエッジ溶解を実現できます。 さらに、ローラーの幅は電極の直径の XNUMX 倍または XNUMX 倍に達する場合もあります。 専門文献を使って溶接技術をより詳しく学ぶことができます。 読んで、理解して、訓練してください - そうすれば、溶接アークはあなたの言うことに従います。 結論として、安全上の注意事項を遵守する必要性を思い出していただくことは価値があると思います。 溶接機の電源を入れる前に、溶接機を点検し、ほこりや汚れを取り除いてください。 接地なしでネットワークに接続することは受け入れられないことも忘れないでください。 また、動作モードへの変更はすべて、アイドル状態またはデバイスの電源がオフの状態で行う必要があります。 湿気の多い換気のない場所や降雨時には電気溶接を絶対に行わないでください。 火災に対する安全上の注意事項を厳守する必要があります。 燃料や潤滑剤の存在は固く禁止されています。 当然のことながら、デバイスへの損傷は許されません。 欠陥があれば直ちに修正する必要があります。 車両が溶接されている場合は、接地する必要があることにも注意してください。 特別な服を着て、換気設備の整った場所で作業を開始する5〜10分前に換気をオンにする必要があります。 溶接ケーブルが長すぎないように注意してください。 そして、その断面は現在の強度に対応する必要があります。 ライトフィルターも現在の強度に基づいて選択する必要があります。 また、後者が15～30Aの場合はC3タイプのフィルタをご使用ください。 C4 は 30 ～ 60 A で使用されます。60 ～ 150 A のアーク電流では、C5 フィルタが不可欠です。 また、C6 と C7 は、それぞれ 150 ～ 275 A と 275 ～ 350 A で使用されます。 最後にもう一つルールを。 圧力をかけた容器の溶接は固く禁止されています。 電極のコーティングには次のレシピのペーストを使用することをお勧めします：液体ガラス - 1 l、チョーク - 0,5 kg、木灰 - 1 kg。 コーティングの厚さは0,15〜0,25 mmでなければなりません。 12〜20時間乾燥させます。 著者: V. ミシエフ、N. イワノフ、エッセントゥキ 従来の「ロッド」溶接変圧器の製造に慣れていない人には、ストリップ磁気コアを使用する、より複雑な（しかし興味深く有望な）別のタイプに移行することを強くお勧めします。 結局のところ、後者の利点は明らかです。
まず、動作中はまったく静かです（ハム音がありません）。 第二に、収益性と効率性が高いことです。 帯状磁心は従来（積層型）のものに比べて磁化力が4～5倍大きいため、磁心の断面積（（Dd）*b/2）を小さくすることで質量を大幅に低減できます。トランスそのもの。 たとえば、私の 25 キログラム ST では、「XNUMX」の付いた鋼を自由に溶接できます。 テープ磁気コアの材料は廃棄された変流器（CT=35 kV）から取り出しました。 これらは MB = 35 kV で設置されます。 この場合の ST の巻線データは次のようになります。
この変圧器を使用して直流で溶接することをお勧めします。 ただし、VD-200 には少なくとも単純な「ブリッジ」整流器が必要です。 さらに、ここの「プラス」端子をインダクターを介して電極ホルダーに接続することをお勧めします (図を参照)。 後者は、銅母線S = 35 mm2を備えたサイズII〜IIIの磁気スターターからの磁気回路上に、「窓」が満たされるまで（10〜15回転）巻き付けられます。 これにより、アークを打ちやすく維持しやすくなります。 文学
著者: S.バビチェフ、バラクレヤ
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