Расчет магнитной системы трансформатора

Рассчитаем активное сечение стержня

Рисунок 6 – Магнитная система

где В_т – индукция В_т=1,5 Тл

f – частота сети

где k_з – коэффициент заполнения сечения стержня.

Расчет размера магнитопровода

Принимаем соотношение

Принимаем площадь F^' равную половине F^'_с

Если

Рассчитаем размеры окна и расположение обмоток

где k_{з. о}=0,5 (коэффициент заполнения окна);

q₁, q₂ – сечения первичных и вторичного витков.

Принимаем отношение ширины к высоте окна, то есть

Расчет размеров вторичного витка

Поскольку первичная обмотка делится на 3 секции, то соответственно и виток секционируется на 3 пластины.

Пластины вырезаются из цельного листа меди толщиной b₂.

По внутреннему контуру виток должен разместиться на стержне магнитопровода с зазором не менее 2 мм.

Площадь сечения

Ширина дисков h₂ выбирается по высоте окна d и должна быть на 15-30 мм меньше.

Тогда b₂ можно найти, зная площадь F₂

Рассчитаем размеры первичной обмотки исходя из того, что ее разбиваем на 3 секции по две катушки в каждой, и выбранного сечения провода (q₁).

Внутренние размеры определяются размерами магнитопровода плюс величина допуска и зазора, которую примем 5 мм в каждую сторону.

Распределим первичную обмотку, делим на шесть катушек (6 катушек по 37 витков). Высота катушки

Определим коэффициент мощности и КПД трансформатора

где m=1 – коэффициент поверхностного эффекта;

– удельные электросопротивления обмоток соответственно при 75˚С (класс изоляции А) и 40˚С.

4 Выбор машины и ее конструкции

Машину выбираем однофазную переменного тока по величине сварочного тока I_св и усилию сжатия F_cв. Наиболее подходящая МТ-4019.

Таблица 5 – Характеристики МТ-4019

Характеристика	МТ-4019
Электрические
1. Номинальный сварочный ток, кА	40
2. Номинальный длительный вторичный ток, кА	10
4.Электрическое сопротивление вторичного контура постоянному току, мкОм	35
Механические
Усилие сжатия, даН:
5. Номинальное сварочное	1600
6. Наименьшее	360
Конструктивно-технологические
7. Номинальный вылет, мм	500
8. Номинальный раствор, мм	220
9. Привод дополнительного хода электрода	П
10. Категория (степень ответственности) свариваемых узлов:	2

Машина точечной сварки (рисунок 7) имеет корпус 1, внутри которого или рядом расположен сварочный трансформатор 2. Колодки вторичного витка 14 соединены с консолями 7 и 10, электрододержателями 8 и электродами 9 гибким, 3, 12 и жесткими 4, 11, 13 шинами. Один из электродов (как правило, верхний) перемещается вместе с ползуном 15 механизмом сжатия 16 и сжимает детали. Для разгрузки и повышения жесткости нижней консоли служит кронштейн 5, который может перемещаться вверх и вниз домкратом 6.

Рисунок 7 – Машина точечной сварки МТ-4019

Машина контактной сварки средней и большой мощности обладают значительной массой (1-16 т), поэтому их устанавливают стационарно, а детали в процессе сварки перемещают. При сварке громоздких и тяжелых деталей, а также тонкостенных деталей сложной формы перемещают машину, применяют различные клещи, пистолеты. На рисунке 8, а показана компоновка подвесной машины с отдельным трансформатором. В такой машине трансформатор располагают стационарно на расстоянии 1,5–3 м от деталей. Его облегчает клещи и повышает их маневренность. С помощью пистолета с отдельным трансформатором (рис. 8, в) можно соединять тонкие детали (0,05–0,15 мм) со сравнительно толстыми. Усилие сжатия создается вручную. Один из концов гибкого кабеля соединен с деталями. Пистолет может быть переделан в роликовый сменой инструмента для шовной сварки.

Нередко компактный трансформатор встраивают в сами клещи, пистолет (рис. 8, а, б). Это уменьшает сопротивление вторичного контура и потребляемую из сети мощность. Увеличенную массу клещей уравновешивают грузом.

Рисунок 8 – Подвижные машины точечной сварки.

а – схема подвесной машины: 1 – клещи; 2 – трос; 3 – гидрошланг; 4 – токопроводящий кабель; 5 – пневмогидравлический мультипликатор; 6 – трансформатор; 7 – груз; 8 – шкаф с контактором и прерывателем; 9 – программный регулятор времени; б – одна из конструкций клеща с гидроприводом: 1 – консоли; 2 – силовой гидроцилиндр; в – пистолет точечной и шовной микросварки: 1 – корпус; 2 – пружина; 3 – микровыключатель; 4 – электродержатель; 5 – электрод; 6 – оправка с роликом; 7 – токопровод;