Электрическая схема трансформатора.

 

Секционирование вторичной обмотки позволяет получить минимальный сварочный ток при последовательном соединении секций и и максимальный сварочный ток при последовательном соединении секций и .

Кроме того, при последовательном соединении всех трех секций вторичной обмотки получаем промежуточную величину сварочного тока.

Принимаем электрическую схему трансформатора изображенную на рис.9.

 

Рис 9. Принципиальная электрическая схема соединения трансформатора.

 

Нагрузочные характеристики трансформатора

 

Нагрузочная характеристика трансформатора при последовательном соединении секций и (рис.9) рассчитана в разделе 4.5 и нанесена на рис.10 кривой + .

Нагрузочная характеристика соответствующая максимальному сварочному току рассчитывается при последовательном соединении секций и .

Для построения нагрузочной характеристики трансформатора с секционированной вторичной обмоткой воспользуемся уравнением (28). И для значений U₂₀ и I_2kс проводим вычисления точек функции . Результаты расчетов сводим в таблицу 4.

 

Таблица 4. Вольтамперная характеристика трансформатора с секционированной вторичной обмоткой при последовательном соединении секций и

I2							I2kс
U2	U20

 

По результатам строим при и (рис.10).

 

Рис.10. Нагрузочные характеристики трансформатора.

 

Величину максимального и минимального сварочного тока определяем графически (также как в разделе 4.5) в точках пересечения вольтамперных характеристик дуги и трансформатора

 

Определение допустимой продолжительности сварки

 

Сварочные работы ведутся чередующимися включениями и выключениями нагрузки (дуги). Режим работы сварочного трансформатора характеризуется показателем продолжительности нагрузки – ПН, который вычисляется как отношение продолжительности времени сварки к времени цикла:

где t_св – продолжительность времени сварки, мин.

t_п – продолжительность паузы, мин.

t_ц – продолжительность цикла, мин.

При ручной сварке время цикла принимается 5 мин.

Показатель ПН ограничивается по условию допустимого нагрева изоляции обмоток. При увеличении тока нагрузки показатель ПН следует уменьшать.

Если известен ток нагрузки и ток длительного режима обмотки I_2дл, то ПН вычисляется по формуле:

 

При максимальном токе нагрузки I_2max

(34)

При максимальном токе нагрузки I_2min

 

(35)

Если, , то продолжительность нагрузки может составить 100%.

Для переносных сварочных трансформаторов с целью уменьшения габаритов и массы трансформатора продолжительность нагрузки может составлять около 20%.

 

Пример 4. Определить допустимую продолжительность сварки трансформатора, если расчетный ток длительного режима вторичной обмотки А, расчетный рабочий ток сварки I_2рс=120А.

Продолжительность нагрузки при сварки определяем из уравнения:

ПН=

При продолжительности цикла t_ц=5 мин. Время рабочего периода должно составить

 

Заключение по курсовой работе

По завершению расчетов и проектирования следует отметить степень соответствия полученных результатов исходному заданию. Наметить возможные пути усовершенствования конструкции. Указать область возможного применения трансформатора.

5. Требования по оформлению работы

 

Объем расчетно-пояснительной записки курсовой работы составляет 15-20 страниц формата А4. Текст может быть рукописным или набираться на компьютере. Графическая часть выполняется на отдельных листах А4 и включается в расчетно-пояснительную записку.

Схемы, графики, таблицы также могут выполняться вручную или с помощью компьютера. По краям листа оставляется поле: сверху и снизу по 20 мм, слева – 30 мм, справа – 10 мм. Все страницы нумеруются.

Содержание курсовой работы следует располагать в следующей последовательности:

- титульный лист;

- оглавление с указанием страниц;

- исходные данные;

- основная расчетная часть;

- заключение;

- список используемой литературы.

Титульный лист оформляется по установленной форме (см. приложение 2).

 

Защита курсовой работы

В установленные сроки курсовая работа сдается преподавателю на проверку. Проверенная и допущенная к защите работа возвращается студенту для ознакомления с письменными замечаниями преподавателя и назначается дата защиты курсовой работы.

Если работа не отвечает предъявленным требованиям, она возвращается на доработку.

Защита курсовой работы происходит в форме собеседования и оценивается ведущим преподавателем.

Критерии оценки:

«отлично» - оцениваются ответы, которые показывают глубокие теоретические знания материала, творческое применение этих знаний в инженерных расчетах;

«хорошо» - оцениваются ответы, которые достаточно полно освещают заданные вопросы и демонстрируют уверенные навыки инженерных расчетов;

«удовлетворительно» - оцениваются ответы, которые дают общее представление на заданные вопросы и навыки инженерных расчетов.

 

Библиографический список

1. Белоусов Н.И. Электрические кабели, провода и шнуры. /Справочник/ Н.И. Белоусов, А.Е. Саакян, А.И. Яковлева – М.: Энергия, 1979 -146с.

2. Закс М.И. Трансформаторы для электрической сварки. /М.И. Закс,

Б.А. Качанский, А.А. Печенин – Л.:Энергоатмиздат, 1988. -136с.

3. Зильбернагель В.В. Источники питания сварочной дуги/ В.В. Зильбернагель, В.В. Троценко. Омск: ОмГАУ, 2006г. 138с.

4. Зильбернагель В.В.Расчет тока короткого замыкания сварочного трансформатора с неподвижными обмотками/В.В Зильбернагель.//Вестник ОмГАУ. 2008. № 2, 64-65с.

5. Корнилович С.А. Сварка и наплавка металлов при ремонте машин и оборудования в АПК:учебн.пособие/С.А. Корнилович, В.В.Зильбернагель – Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2005. -232с.

6. Патон Б.Е. Электрооборудование для дуговой сварки/Б.Е. Патон, В.К. Лебедев. –М.: Машиностроение, 1966. -360с.

7. Расчет электромагнитных элементов источников вторичного электропитания/А.Н. Горский, Ю.С. Русин, Н.Р. Иванов, Л.А. Сергеева. –М.:Радио и связь, 1988. -176 с.

8. Электротехнический справочник в 3т. т.1. Общие вопросы. Электрические материалы/Под общей ред. профессора мЭИ В.Г. Герасимова и др.–М.: Энергопромиздат, 1985.-488с.

9. Электротехнический справочник в 3т. т.2. Электротехнические изделия и устройства./Под общ.ред.профессора МЭИ И.Н. Орлова и др. – М.: Энергоатмиздат. 1986.-712 с.

10. WWW.PSCABLE.ru

11. WWW.Cabelplast.ru.

 

 

Приложения

 

Приложение 1

Обмоточные провода

Приложение 1.1 Размеры медных проводов с эмалевой изоляцией типа

ПЭВ, ПЭС, ПЭТ

Номинальный диаметр проволоки, мм	Сечение проволоки, мм^2	Максимальный внешний диаметр провода,мм
ПЭВ-1	ПЭВ-2	ПЭС-2	ПЭТ-155
0,750	0,4416	0,81	0,84	0,830	0,83
0,80	0,503	0,86	0,89	0,880	0,89
0,85	0,5672	0,91	0,94	0,930	0,94
0,90	0,636	0,96	0,99	0,990	0,99
0,95	0,7085	1,01	1,04	1,040	1,040
1,000	0,785	1,07	1,10	1,090	1,090
1,06	0,882	1,13	1,16	1,150	1,160
1,12	0,985	1,19	1,22	1,210	1,22
1,18	1,093	1,26	1,28	1,270	1,28
1,25	1,227	1,33	1,35	1,350	1,35
1,32	1,368	1,4	1,42	1,420	1,42
1,400	1,539	1,48	1,51	1,50	1,51
1,500	1,767	1,58	1,61	1,60	1,61
1,600	2,0096	1,68	1,71	1,710	1,71
1,700	2,269	1,78	1,81	1,810	1,81
1,80	2,543	1,89	1,92	1,910	1,92
1,90	2,834	1,99	2,020	2,010	2,02
2,00	3,14	2,09	2,12	2,120	2,12
2,12	3,528	2,21	2,24	2,240	2,24
2,24	3,939	2,34	2,37	2,36	2,37
2,36	4,372	2,46	2,49	2,480	2,49
2,50	4,906	2,6	2,63	2,630	2,63

 

 

Приложение 1.2 Размеры круглых проводов с волокнистой изоляцией

типа ПБ

 

Диаметр проволоки, мм	Номинальная толщина изоляции
0,30	0,72	0,96	1,20	1,68	1,92	2,88	4,08	5,76
1,20	1,57	2,04	2,28	2,57	-	-	-	-	-
1,25	1,62	2,09	2,33	2,62	-	-	-	-	-
1,30	1,67	2,14	2,38	2,67	-	-	-	-	-
1,35	1,72	2,19	2,43	2,72	-	-	-	-	-
1,40	1,77	2,24	2,48	2,77	-	-	-	-	-
1,45	1,82	2,29	2,53	2,82	-	-	-	-	-
1,50	1,87	2,34	2,58	2,87	-	-	-	-	-
					-	-	-	-	-
1,56	1,93	2,40	2,64	2,98	-	-	-	-	-
1,62	1,99	2,46	2,70	2,99	-	-	-	-	-
1,68	2,05	2,52	2,76	3,05	-	-	-	-	-
1,74	2,11	2,58	2,82	3,11	-	-	-	-	-
1,81	2,18	2,65	2,89	3,18	-	-	-	-	-
1,88	2,25	2,72	2,96	3,25	-	-	-	-	-
					-	-	-	-	-
1,95	2,32	2,79	3,03	3,32	-	-	-	-	-
2,02	2,40	2,87	3,11	3,40	-	-	-	-	-
2,10	2,48	2,96	3,19	3,48	-	-	-	-	-
2,26	2,64	3,11	3,35	3,64	4,12	4,36	5,37	6,62	8,40
2,44	2,82	3,29	3,53	3,82	4,30	4,54	5,53	6,80	8,58
2,63	3,01	3,48	3,72	4,01	4,49	4,73	5,74	6,99	8,77
2,83	3,21	3,68	3,92	4,21	4,69	4,93	5,94	7,19	8,97
3,05	3,44	3,91	4,15	4,44	4,92	5,16	6,17	7,42	9,20
3,28	3,67	4,14	4,38	4,67	5,15	5,39	6,40	7,65	9,43
3,53	3,92	4,39	4,63	4,92	5,40	5,64	6,65	7,90	9,68
3,80	4,19	4,66	4,90	5,19	5,67	5,91	6,92	8,17	9,95
4,10	4,50	4,97	5,21	5,50	5,98	6,22	7,23	8,48	10,26
4,50	4,90	5,37	5,61	5,90	6,38	6,62	7,63	8,88	10,66
4,80	5,20	5,67	5,91	6,20	6,68	6,92	7,93	9,18	10,96
5,20	5,60	6,07	6,31	6,60	7,08	7,32	8,33	9,58	11,36

 

 

Приложение 1.3 Максимальные диаметры проводов ПБД, ПСД

 

Диаметр проволоки, мм	Dмакс., мм	Диаметр проволоки, мм	Dмакс., мм
0,86	1,10	1,74	2,03
0,90	1,14	1,81	2,10
0,93	1,17	1,88	2,17
0,96	1,20	1,95	2,24
1,00	1,29	2,02	2,32
1,04	1,33	2,10	2,40
1,08	1,37	2,26	2,62
1,12	1,41	2,44	2,80
1,16	1,45	2,63	2,99
1,20	1,49	2,83	3,19
1,25	1,54	3,05	3,42
1,30	1,59	3,28	3,65
1,35	1,64	3,53	3,90
1,40	1,69	3,80	4,17
1,45	1,74	4,10	4,48
1,50	1,79	4,50	4,88
1,56	1,85	4,80	5,18
1,62	1,91	5,00	5,38
1,68	1,97	5,20	5,53

 

 

Приложение 1.4 Размеры медного прямоугольного провода с волокнистой

изоляцией типа ПБД

 

b, мм	В, мм, при номинальном размере a, мм
0,9-1,95	2,1-3,8	4,1-5,5
2,1	2,41	-	-
2,26	2,57	-	-
2,44	2,75	2,81	-
2,63	2,94	3,00	-
2,83	3,14	3,20	-
3,05	3,37	3,43	-
3,28	3,60	3,66	-
3,53	3,85	3,91	-
3,8	4,12	4,18	-
4,1	4,42	4,48	-
4,4	4,72	4,78	4,89
4,7	5,04	5,1	5,21
5,1	5,44	5,5	5,61
5,5	5,84	5,9	6,01
5,9	6,24	6,3	6,41
6,4	6,74	6,8	6,91
6,9	7,24	7,3	7,41
7,4	7,74	7,8	7,91
8,0	8,34	8,4	8,51
8,6	8,94	9,0	9,11
9,3	9,64	9,7	9,81
10,0	10,36	10,42	10,53
10,8	11,16	11,22	11,33
11,6	11,96	12,0	12,13
12,5	12,86	12,92	13,03
13,5	13,86	13,92	14,03
14,5	14,86	14,92	15,03

 

Приложение 1.5 Размеры алюминиевого прямоугольного провода с

волокнистой изоляцией типа АПБД

 

b, мм	В, мм, при номинальном размере a, мм
1,81-1,95	2,1-3,8	4,1-5,5	6,0-7,0
4,1	4,43	4,48	-	-
4,4	4,72	4,78	4,89	-
4,7	5,04	5,1	5,21	-
5,1	5,44	5,5	5,61	-
5,5	5,84	5,9	6,01	-
5,9	6,24	6,3	6,41	-
6,4	6,74	6,8	6,91	6,94
6,9	7,24	7,3	7,41	7,44
7,4	7,74	7,8	7,91	7,94
8,0	8,34	8,4	8,51	8,54
8,6	8,94	9,0	9,11	9,14
9,3	9,64	9,7	9,81	9,84
10,0	10,36	10,42	10,53	10,56
10,8	11,16	11,22	11,33	11,36
11,6	-	12,02	12,13	12,16
12,5	-	12,92	13,03	13,06
13,5	-	13,92	14,03	14,06
14,5	-	14,92	15,03	15,06
15,6	-	16,05	16,16	16,19
16,8	-	17,25	17,36	17,39
18,0	-	18,45	18,56	18,59

 

Приложение 2

Образец титульного листа

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Кафедра электротехники и электрификации сельского хозяйства.

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Применение электрической энергии в сельском хозяйстве»

 

Тема: расчет сварочного трансформатора

 

 

Выполнил: _______________

студент ___________ группы

 

Шифр задания ____________

 

Проверил: ________________

 

 

Омск-2011