3.2 Расчет элементов сварочной установки

Сечение элементов контура и их площади находим по формуле:

где j – плотность тока в элементах вторичного контура:

1)Электроды из БрХ, j=20-30 А/мм²

2)Электрододержатели из БрНК, j=10-20 А/мм²

3)Хоботы из М1, j=1,8-2,2А/мм²

4)Консоли из М1, j=1,8-2,2А/мм²

5)Гибкие шины из МГМ, j=2,5-3 А/мм²

6)Жесткая шина из М1, j=1,8-2 А/мм²

Находим минимальную площадь поперечного сечения элементов:

- минимальная площадь поперечного сечения электрода.

-минимальная площадь поперечного сечения электродержателя.

-минимальная площадь поперечного сечения хобота.

-минимальная площадь поперечного сечения консоли.

-минимальная площадь поперечного сечения гибкой шины.

-минимальная площадь поперечного сечения жесткой шины.

Суммарное значения активного сопротивления вторичного контура слагается из значений активных сопротивлений отдельных элементов и сопротивлений переходных контактов между ними :

Для расчета этого сопротивления вторичный контур разбивается на отдельные участки (Рисунок 3.1), однородные по материалу и по конфигурации поперечных сечений. Активное сопротивления отдельного элемента определяется по формуле:

где – длина элемента, м.

– поперечное сечения элемента, м².

– удельное электрическое сопротивления элемента, мкОм·м².

1. Электроды:

Находим площадь поперечного сечения электрода:

Находим сопротивления постоянному току электрода:

Находим сопротивления постоянному току электрода на длине проводника равным 1м:

2.Электродержатели

Находим площадь поперечного сечения электродержателя:

Находим сопротивления постоянному току электродержателей:

Находим сопротивления постоянному току электродержателя на длине проводника равным 1м:

3.Хоботы

Находим площадь поперечного сечения хобота:

Находим сопротивления постоянному току хоботов:

Поскольку хобот является массивным токопроводом, сопротивления постоянному току хобота определяем на длине 100м.

Находим активное сопротивления хоботов:

4.1Токоподвод нижний

Находим площадь поперечного сечения консоли:

Находим сопротивления постоянному току хоботов:

Находим сопротивления постоянному току консоли на длине проводника равным 1м:

4.2Токоподвод верхний

Находим площадь поперечного сечения консоли:

Находим сопротивления постоянному току хоботов:

Находим сопротивления постоянному току консоли на длине проводника равным 1м:

5.Гибкая шина

Находим площадь поперечного сечения гибкой шины:

Находим сопротивления постоянному току гибкой шины:

6.Жесткая шина

Находим площадь поперечного сечения жесткой шины:

Находим сопротивления постоянному току жесткой шины:

Находим сопротивления постоянному току жесткой шины на длине проводника равным 1м:

Активное сопротивления всех элементов токопровода при t = 20 ^оС находим по формуле:

Находим активное сопротивления всех элементов токопровода, приведенное к рабочей температуре t = 80 ^оС по формуле:

где α =0,00393 температурный коэффициент сопротивления.

Число переходных контактов n = 10, восемь контактов медь–медь. Контакты неподвижные. Принимаем активное сопротивления одного контакта соответственно 1,5·10^-6 Ом, тогда:

Активное сопротивления всех элементов и переходных контактов вторичного контура составит:

На основании опытных данных по замерам индуктивностей контуров машин шовной сварки, выведена следующая эмпирическая формула:

где S_В – площадь, охватываемая контуром, см² (берется по осям сечений сторон

27 см – раствор,

50 см - вылет сварочного контура.

Полное сопротивление сварочного контура при нагрузке рассчитываем по формуле:

Находим полное сопротивление при коротком замыкании машины:

.

Находим напряжения холостого хода:

Находим максимальный сварочный ток:

.

Определяем номинальную мощность

.

Рисунок 1. Сечения элементов сварочного контура.

Рисунок 2. Вторичный контур контактной машины для точечной сварки.