Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Объекты исследования, оборудование, материалы и наглядные пособия

Методические указания к

Лабораторной работе №2

Изучение устройства и работы сварочного трансформатора с повышенным магнитным рассеянием

по дисциплине

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ ДЛЯ СВАРКИ

Направление подготовки:

150200 – машиностроительные технологии и оборудование

Специальность:

150202 “Оборудование и технология сварочного производства”

Форма обучения - очная

Тула, 2010 г.

Методические указания к лабораторной работе составлены доц. Татариновым Е.А. и обсуждены на заседании кафедры СЛ и ТКМ механико-технологического факультета

протокол №1 от 30 августа 2010 г.

Зав. кафедрой________________А.А. Протопопов

Методические указания к лабораторной работе пересмотрены и утверждены на заседании кафедры СЛ и ТКМ механико-технологического факультета

Протокол №___ от "___"____________ 20___ г.

Зав. кафедрой________________А.А. Протопопов

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Изучить устройство, принцип работы и методику снятия внешних характеристик сварочного трансформатора типа ТД-500.

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Трансформаторы с подвижными катушками относятся к трансформаторам с увеличенным магнитным рассеиванием.

Увеличенные магнитные потоки рассеивания в этих трансформаторах получаются за счёт удаления первичной и вторичной обмоток трансформатора друг от друга на большое расстояние. Перемещаются, как правило, вторичные обмотки, так как нарушение изоляции обмотки низкого напряжения представляет сравнительно меньшую опасность. К сварочным трансформаторам с подвижными обмотками относятся трансформаторы типов ТС-300, ТС-500, ТСК-300, ТСК-500, ТД-300, ТД-500. Эти трансформаторы применяются для питания сварочной дуги при ручной дуговой сварке, резке и наплавке металлов переменным током частотой 50Гц. Каждый из них может быть использован для питания одного сварочного поста. В настоящее время трансформаторы типа ТС и ТСК серийно не выпускаются, их заменили трансформаторы типа ТД.

По конструкции все эти трансформаторы почти не отличаются друг от друга, поэтому достаточно подробно изучить устройство и принцип работы одного из этих трансформаторов, чтобы полностью представлять устройство и работу остальных представителей трансформаторов с подвижными катушками. В данной лабораторной работе изучается трансформатор типа ТД-500.

Сердечник трансформатора - стержневого типа. Обмотки трансформатора имеют по две катушки, расположенные попарно на общих стержнях магнитопровода. Катушки первичной обмотки неподвижные и закреплены у нижнего ярма магнитопровода. Катушки вторичной обмотки - подвижны. Обмотки выполнены из алюминиевого провода.

Сердечник трансформатора собран из лакированных листов электротехнической стали марки Э-43 толщиной 0,5 мм.

В верхнюю планку крепления вторичной обмотки запрессована ходовая гайка. Через верхнее ярмо трансформатора пропущен ходовой винт, который ввинчивается в ходовую гайку. При вращении ходового винта ркояткой, находящейся сверху трансформатора, вторичная обмотка перемещается, расстояние между ней и первичной обмоткой изменяется.

Регулирование сварочного тока у трансформатора ТД-500 может производиться ступенчато и плавно.

Ступенчатое регулирование тока осуществляется переключением обмоток с параллельного соединения на последовательное. Электрическая схема трансформатора ТД-500 изображена на рис.2.1. Попарное параллельное соединение катушек обмоток даёт диапазон больших токов, а последовательное - диапазон малых токов. При последовательном соединении небольшая часть витков первичной обмотки отключается и напряжение холостого хода повышается. Это обеспечивает устойчивое горение дуги при сварке на малых токах. Переключение диапазонов производится с помощью переключателя барабанного типа, рукоятка которого находится на крышке трансформатора.

Плавное регулирование сварочного тока в трансформаторе ТД-500 внутри каждого диапазона осуществляется перемещением вторичных обмоток. Увеличением расстояния между обмотками достигается увеличение магнитных потоков рассеивания, что приводит к уменьшению сварочного тока. Сближением обмоток достигается уменьшение потоков рассеивания, ток увеличивается.

Внешние характеристики сварочного трансформатора имеют крутопадающую рабочую часть со сравнительно небольшим током короткого замыкания 1,2 - 1,3 сварочного тока при номинальном рабочем напряжении).

Рис.2.1. Принципиальная электрическая схема трансформатора ТД-500

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ И НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ

3.1.	Трансформатор сварочный типа ТД-500	1 шт.
3.2.	Реостат балластный типа РБ-300 или РБ-301	2 шт.
3.3.	Вольтметр переменного тока на 150 В	1 шт.
3.4.	Амперметр переменного тока на 5 А	1 шт.
3.5.	Трансформатор тока типа УТТ-5	1 шт.
3.6.	Рубильник короткого замыкания	1 шт.
3.7.	Провода сварочные и измерительные	1 компл.
3.8.	Монтажный инструмент	1 компл.

ЗАДАНИЕ НА РАБОТУ

4.1. Изучить конструкцию, электрическую схему трансформатора ТД-500 и ознакомиться с паспортными данными трансформаторов с подвижными катушками.

4.2. Снять семейство внешних характеристик трансформатора ТД-500 при трёх различных положениях подвижной обмотки на одном из диапазонов тока.

ХОД РАБОТЫ

5.1. На макете трансформатора найти все его составные узлы. Изучить расположение и соединение катушек обмоток, устройство механизма перемещения вторичной обмотки.

5.2. Собрать электрическую схему для экспериментального снятия внешних характеристик трансформатора (рис.5.1.). Для снятия внешних характеристик трансформатор нагружается двумя балластными реостатами РБ, включёнными параллельно. Для измерения напряжения на нагрузке служит вольтметр. Амперметр на 5 А включается через трансформатор тока ТТ. Внешняя характеристика трансформатора строится по показаниям амперметра и вольтметра и представляет собой графически выраженную зависимость напряжения от величины тока.

Рис.5.1. Электрическая схема опытной установки

До проверки схемы преподавателем установку не включать!

5.3. После проверки схемы преподавателем приступить к снятию электрических характеристик. Для записи результатов опытов подготовить таблицу по прилагаемой форме (табл. 5.1).

Опыты проводить в следующем порядке. Сначала установить регулятором тока минимальное значение тока, что соответствует максимальному расстоянию между обмотками. При этом переключатель диапазонов токов должен находиться в положении "малые токи". Включить трансформатор и произвести отсчёт показаний приборов на холостом ходу, т.е. когда все рубильники балластных реостатов выключены. Включением первых секций балластных реостатов создаётся небольшая нагрузка (около 40 А) и производится снятие показаний приборов при нагрузке.

Постепенно увеличивая нагрузку, первую серию опытов закончить опытом короткого замыкания. Для этого вторичную цепь трансформатора замкнуть специальным рубильником для короткого замыкания. Всего должно быть сделано 6-7 замеров. Отсчёт показаний приборов производится по команде, по возможности, одновременно.

Последующие серии опытов делаются аналогично, но при разных расстояниях между катушками. Всего производится 3 серии опытов.

Таблица 5.1.

Результаты снятия электрических характеристик

Расст. между	Положе-ние но-	Напряжение на нагрузке	Ток нагрузки	Приме-чание
катуш-ками	жей двух РБ	показа-ние	цена деле-ния	истин. значен.	пока-зание	цена деле-ния	истин. значе-ние
Мини-маль-ное	х/х 1-2 2-3-4 2-5 2-3-4-5 2-3-5-6 все ножи к.з.
Сред-нее	х/х 1-2 2-3-4 2-5 2-3-4-5 2-3-5-6 все ножи к.з.
Макси-маль-ное	х/х 1-2 2-3-4 2-5 2-3-4-5 2-3-5-6 все ножи к.з.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчёт по лабораторной работе должен содержать:

6.1. Цель работы.

6.2. Паспортные данные трансформаторов с подвижными катушками и краткое описание устройства трансформатора ТД-500.

6.3. Электрическая схема трансформатора ТД-500.

6.4. Электрическая схема экспериментальной установки.

6.5. Таблица результатов опытов.

6.6. Графики U₂=f(J₂) - семейство внешних характеристик трансформатора.

6.7. Выводы по результатам работы.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

7.1. На какие группы подразделяются сварочные трансформаторы?

7.2. Какими способами можно создавать увеличенные магнитные потоки рассеивания у трансформаторов?

7.3. Как регулируется сварочный ток у трансформаторов с увеличенным рассеиванием?

7.4. В каких случаях нужен источник питания с падающей внешней характеристикой?