Bt-teh.ru

БТ Тех
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Настройка параметров сварочного полуавтомата

Настройка параметров сварочного полуавтомата

Сварочный полуавтомат является очень удобным устройством для работы дома и в маленьких мастерских. С ним можно работать в любых условиях, не требуется особая подготовка рабочего места, он компактен почти как обычный инвертор.

В отличие от ручной дуговой сварки, для работы с ним не требуется высокая квалификация сварщика. Правильная настройка сварочного полуавтомата позволяет выполнять качественно работы и сварщику невысокой квалификации.

В зависимости от вида свариваемого материала, его толщины требуется правильно выставить скорость подачи проволоки, защитного газа. Дальше сварщику требуется равномерно вести горелку вдоль шва, и получится качественный сварной шов. Вся сложность заключается в правильном подборе параметров сварки для конкретного материала.

Возможности оборудования

Для качественной настройки сварочного полуавтомата требуется понимание характеристик сварки, необходимо также разобраться с особенностями полуавтомата.

Сварочные полуавтоматы позволяют работать практически с любыми металлами и их сплавами. Они могут сваривать цветные и черные металлы, низкоуглеродистую и легированную сталь, алюминий и материалы с покрытиями, способны сваривать тонкие металлы толщиной до 0,5 мм, могут варить даже оцинкованную сталь без повреждения покрытия.

Это достигается за счет того, что в область сварки может подаваться флюс, порошковая проволока или защитный газ, а также сварочная проволока, причем подача происходит автоматически, все остальное делается как в ручной дуговой сварке.

Сварочные полуавтоматы выпускаются разных классов, но все они состоят из:

  • блока управления;
  • источника питания;
  • механизма подачи сварочной проволоки с катушкой;
  • сварочной горелки;
  • силовых кабелей.

Кроме этого должен быть баллон с редуктором и инертным газом (двуокись углерода, аргон или их смеси), воронка для флюса.

Механизм подачи проволоки состоит из электродвигателя, редуктора и подающих или тянущих роликов.

Рекомендации в инструкции

Перед производством работ необходимо надежно заземлить аппарат для сварки и только потом начинать настройку. Сварочный полуавтомат нужно подключить к газобаллонной системе с защитным газом.

Необходимо проверить наличие сварочной проволоки в катушке, если нужно перезарядить ее и протянуть до рукоятки горелки. Скорость подачи газа имеет большое значение в процессе сваривания.

Поэтому ее тоже нужно установить. Газобаллонное оборудование имеет редукторы с указанием расхода газа в литрах. Это очень удобно, необходимо просто выставить требуемый расход в пределах 6-16 литров.

В инструкции по эксплуатации на устройство даются рекомендации, как правильно настроить сварочный полуавтомат, каким током варить конкретный металл, с какой скоростью подавать проволоку.

В инструкции должны быть специальные таблицы, в которых все расписано. Если выставить все параметры в соответствии с ними, то должно все получиться.

На практике могут быть сложности. На качество сварки полуавтомата влияют очень много параметров. Если питающая сеть не соответствует нормативам, то источник питания будет выдавать напряжение и ток не тот, что нужно, параметры будут нестабильны.

Температура среды, толщина металла, его вид, состояние свариваемых поверхностей, вид шва, диаметр проволоки, объем подачи газа и много других факторов влияют на качество сварки полуавтомата.

Таблицы рекомендуемых режимов сварки даются для определенных условий, которые не всегда можно обеспечить. Поэтому при сварке полуавтоматом многие регулировки осуществляются опытным путем.

Конечно, первоначально выставляются рекомендованные значения, потом идет точная подстройка параметров сварки.

Настройка тока и скорости подачи проволоки

В первую очередь выставляется сила сварочного тока, которая зависит от вида свариваемого материала и толщины заготовок. Это можно выяснить по инструкции на полуавтомат или найти в соответствующей литературе.

Затем устанавливается скорость подачи проволоки. Она может регулироваться ступенчато или плавно. При ступенчатой регулировке не всегда удается подобрать оптимальный режим работы. Если есть возможность выбора устройства, покупайте сварочный полуавтомат с плавной регулировкой скорости подачи проволоки.

В блоке управления должен быть переключатель режима подачи проволоки вперед/назад. Когда все настройки в соответствии с инструкцией по эксплуатации на полуавтомат произведены, нужно попробовать работу на черновом образце с такими же параметрами. Это необходимо делать потому, что рекомендации усредненные, а в каждом отдельном случае условия уникальны.

При большой скорости подачи провода электрод просто не будет успевать расплавляться, сверху будут большие наплавления или сдвиги, а при низкой он будет сгорать, не расплавляя свариваемый металл, валик шва будет проседать, появятся углубления или разрывы.

Регулировка параметров

Регулировка величины тока или напряжения зависит от толщины заготовок. Чем толще свариваемое изделие, тем больше сварочный ток. В простых устройствах полуавтоматической сварки регулировка силы тока совмещена со скоростью подачи проволоки.

В профессиональных полуавтоматах регулировки раздельные. Правильность настройки можно определить только опытным путем, сделав экспериментальный шов на пробной заготовке. Валик должен быть нормальной формы, дуга устойчивой, без брызг.

В некоторых моделях полуавтоматов имеется регулировка индуктивности (настройки дуги). При маленькой индуктивности температура дуги падает, глубина проплавления металла уменьшается, шов становится выпуклым.

Это используется при сваривании тонких металлов и сплавов, чувствительных к перегреву. При большой индуктивности температура плавления растет, сварочная ванна становится более жидкой и глубокой. Валик шва становится плоским. Сварку в этом режиме используют для толстых заготовок.

Переключатель скорости подачи сварочной проволоки в моделях способных работать с разными диаметрами требует дополнительной регулировки с учетом конкретной толщины проволоки.

Даже изучив полностью рекомендации производителя не всегда можно получить нужный режим работы полуавтомата.

Выставив оптимальные регулировки для сварки заготовки сегодня, может получиться, что на следующий день они станут неоптимальными потому, что изменилось качество сети или изменилось положение изделия на рабочем столе.

То есть настройка режимов процесс постоянный и индивидуальный потому еще, что он зависит и от манеры работы самого сварщика.

Типичные ошибки

На ошибку в настройках сварочного полуавтомата указывает отчетливый треск. Громкие щелчки сообщают о том, что скорость подачи припоя маленькая. Необходимо увеличить скорость подачи до пропадания треска.

Часто наблюдается сильное разбрызгивание металла. Это связано с недостаточным количеством изолирующего газа в районе сварочной ванны. Нужно увеличить подачу газа, отрегулировать редуктор полуавтомата.

Присутствуют непровары или прожиги шва. Это связано со слишком низким или слишком высоким напряжением дуги, регулируется настройкой вольтажа или индуктивности.

Неравномерная ширина валика шва связаны со скоростью перемещения горелки и ее положением относительно шва, то есть, связана с техникой работы сварщика.

При соблюдении рекомендаций производителя и понимании процессов происходящих в сварочной ванне, способах их регулировки можно выполнять довольно сложные виды сварочных работ в домашних условиях.

Как правильно настроить сварочный полуавтомат. Таблица настройки полуавтомата для сварки

Многие домашние мастерские укомплектованы не хуже специализированных профессиональных сервисов. В том числе – и оборудованием для выполнения сварочных работ. Но далеко не все возможности аппаратов используются в полном объеме. Причина заключается в том, что не каждый любитель сможет самостоятельно настроить сварку на работу с алюминием, нержавейкой или другими металлами. Инструкции бывает недостаточно. Недостающим звеном может стать опыт производственников.

На настройки влияют внешние параметры

Толщина заготовок, пространственное положение сварного соединения, конфигурация стыка, необходимость в усилении катета и другие показатели требуют корректировки в настройках аппарата. Основные настройки полуавтоматической сварки:

  • сила тока – подача присадочной проволоки. Зависимость прямо пропорциональна: увеличение скорости подачи проволоки требует более высоких значений в настройках силы тока;
  • напряжение дуги. Значения регулировки влияют на величину тока;
  • расход защитного газа зависит от основных параметров сварки.

Первичные значения можно задавать по настроечной таблице. Далее выполняется тестовое сваривание определенного количества элементов. По его результатам настройки корректируются.

После приобретения полуавтомата необходимо время для того, чтобы привыкнуть к особенностям его работы. Со временем даже звучание электрической дуги станет для пользователя информативным. А пока что нужно привыкать к изменениям:

  • комплектация полуавтоматов с идентичными эксплуатационными показателями могут сильно отличаться. Отличия в настройках – не редкость даже среди моделей одного производителя;
  • из-за перепадов напряжения настройки полуавтоматической сварки сбиваются;
  • изменение марки и состава проволоки;
  • изменение состава газа;
  • даже небольшой ремонт, а тем более замена комплектующих ведут к изменениям в работе оборудования.
Читать еще:  Заметки mac проблема синхронизации

Газозащита

Газовый поток тоже является справочной величиной и не влияет напрямую на настройки сварочного агрегата. Контроль над расходом газа существенно упрощается при условии, что редуктор имеет две шкалы. Более точно объем потока учитывает ротаметр, который довольно часто устанавливают на промышленных сварочных линиях.

Ротаметрический показатель расхода газа дает данные о подаче инертного газа в зону сварочного процесса в постоянных величинах. Статическое давление будет снижено в том случае, когда сработает горелка и будет создано облако защитного газа. Стартовый диапазон значений для ротаметра составляет от 6 до 10 литров на минуту. В случаях, когда установлен манометр – порядка 1-2 атмосфер.

Норма расхода газа подбирается в зависимости от наличия пор в зоне сварного шва. Газовый поток увеличивается в объеме до того момента, когда поры не исчезнут. Применение газа на ветру или в помещениях со сквозняком не оправдано. Здесь лучше прибегнуть к проволоке с флюсом.

Подбор газовой смеси

На выбор газовой защитной смеси влияют два фактора – свойства свариваемых материалов и требования по качеству исполнения:

  • углекислый газ идеально защищает сварочные ванны. Является идеальным вариантом для обеспечения глубокого проплава. Но не подходит для тонкой работы в силу грубого по внешнему виду шва и большой разбрызгиваемости;
  • аргон в сочетании с углекислотой в пропорции 3:1 применяется для сваривания тонколистовых заготовок. Формируется тонкий шов высокого качества, генерируется минимальное количество брызг;
  • для нержавейки оптимальной газовой смесью является композиция из аргона (98%) и углекислоты (2%);
  • при сварке алюминия применяется чистый аргон.

Настройка напряжения

Изменения вольтажа определяются издержками энергии на плавление металла и горение дуги. Рост энергозатрат вызывает увеличение толщины расходного материала и глубины провара заготовок. Настраиваются бытовые полуавтоматы ступенчатым методом.

На крышке кожуха с внутренней стороны есть справочная таблица выбора значений напряжения. Это важная информация от компании-изготовителя, которая позволяет для каждой модели подобрать оптимальные значения мощности с учетом конкретных условий работы.

Скорость подачи проволоки

От скорости подачи расходного материала в зону расплава зависит и значение силы тока. Величина подачи проволоки является одним из основных изменяемых параметров. Выбирается она после того, как уже установлено напряжение, так как интенсивность плавления напрямую влияет на скорость подачи.

Величина изменяется в зависимости от марки и диаметра используемого материала и после каждого изменения в значениях напряжения. На рынке представлено оборудование с автоматической настройкой параметра. Однако, оно относится к числу дорогостоящих полуавтоматов.

Чтобы оптимизировать настройки полуавтоматической сварки, требуется тонкая корректировка значений. В случае слишком быстрой подачи присадочной проволоки будут образовываться наплывы; медленная подача станет причиной разрывов шва, просадки или волнистости. Хороший валик невозможен без точной балансировки трех параметров: напряжения, силы тока и скорости подачи расходника.

Слишком высокая подача проявляется сразу же после начала работы. С зажженной дугой скорость подачи снижается, но проволока не перестает изгибаться, липнуть к поверхности металла и не успевает плавиться. При этом наблюдается активное продуцирование брызг. Недостаточная подача проявляется в том, что электрод перегорает еще до касания с металлом. При этом наконечник, откуда подается расходный материал, будет забиваться. Таким образом, можно сделать вывод: правильный выбор режима скорости подачи и величины тока при ранее выставленных настройках напряжения является первым шагом к профессиональному росту.

Талица прямой зависимости между регулировками и результатом работы:

Полярность

Изменение полярность относится к числу наиболее простых регулировок. Под крышкой большинства полуавтоматов предусмотрена табличка с информацией о том, какой из металлов требует полярность прямую или обратную. Начинающему сварщику необходимо твердо усвоить, что при прямой полярности горелка подключается к минусовой клемме. При такой схеме коммутации проволока плавится быстрее в полтора раза, однако ухудшается стабильность электрической дуги.

При прямом подключении свариваются заготовки с использованием проволоки с флюсом. Большая часть тепловой энергии идет на защиту сварного соединения. Флюс полностью реагирует и в свободном остатке его нет. Основные издержки метода – обилие брызг и приличное количество шлака.

Омедненная цельная проволока должна быть запитана от плюсовой клеммы. Подготовка свариваемых заготовок заключается в зачистке поверхности и разделки. С увеличением диметра проволоки возрастает и проводимость. Поэтому при работе с заготовками большого размера целесообразно увеличить диаметр расходника.

Выпуск и вылет проволоки

На качество сварного шва влияет длина вылета расходного материала из наконечника, а также размер зазора между проволокой и рабочей поверхностью. Несоответствие между диаметром проволоки и величиной ее выхода из наконечника приводят к избытку брызг, прожигу металла, непроварам и короблению.

В некоторых конструкциях полуавтоматов предусмотрена возможность изменения расположения наконечника горелки относительно сопла. Размещены они на одном уровне, но контактная трубка по отношению к соплу может выдвигаться или, наоборот, утапливаться. Амплитуда регулировки составляет 3,2 мм.

Короткий вылет используется для формирования швов на конструкционной низколегированной стали. При увеличении расстояния в этом случае снижает эффективность защитного газового облака. Для того, чтобы увеличить температуру плавления, можно немного удлинить флюсовую проволоку.

Выпуск и вылет напрямую зависят от диаметра присадочной проволоки:

Настройка дуги

Даже сравнительно недорогие модели полуавтоматических сварок наделены верньерами управления индуктивностью. Данные настройки изменяют температуру сварочной дуги, глубину проплава металла, выпуклость соединения. Можно работать с чувствительными к перегреву деталями, тонкие листовые материалы теперь не представляют серьезной проблемы для сварочного аппарата.

Возрастание индуктивности возникает из-за сжатия токового канала. С ростом показателя возрастет и температура плавления, глубина расплава; сварочная ванночка становится более жидкой. Валик готового шва при этом будет более плоским. При небольшом диаметре присадочной проволоки дуга становится устойчивей, возрастает коэффициент наплава, глубина проплава металла; уменьшается количество брызг.

Параметры сварного шва в зависимости от индуктивности:

Таблица настройки полуавтомата

Перед началом работы не будет лишним уточнить основные настройки полуавтомата. Для ориентира ниже приведена таблица. Все значения в ней носят рекомендательный характер и выражают взаимосвязь всех объективных компонентов процесса:

Влияние напряжения на качество соединения

Красивый без пор шов, достаточно выпуклый, без подрезов, наплывов и прочих дефектов можно получить только при условии сбалансированности напряжения с другими регулировками. При низком напряжении сварочный шов получается узким с малой глубиной провара. И наоборот – при высоких показателях напряжения шов получится слишком широким, высоким; кратер ванны будет глубоким.

Проблемы и ошибки

В случае слепого копирования усредненных данных по настройкам оборудования, которые приведены в разных справочниках и таблицах, не исключены проблемы и промахи. Вина здесь полностью лежит на сварщике. Важно учитывать не только рекомендации, но и тонкости выполнения каждой конкретной задачи. Внимание к мелочам и творческий подход являются залогом успешного выполнения работы.

Опытные специалисты сразу улавливают некорректность работы оборудования. Вот некоторые из признаков:

    • щелчки и потрескивания свидетельствуют о недостаточно высокой скорости подачи расходного материала;
    • если припой начинает плавиться возле самого наконечника на приличном удалении от места стыка, то скорость его подачи является низкой;
    • слишком много брызг: нужно увеличить показатели индуктивности и подачи газа;

    • шов изобилует оттенками зеленого или коричневого и получается пористым – недостаточно хорошая газовая защита;
    • непроваренные, равно как и прожженные участки говорят о необходимости регулировки напряжения. Не исключено, что требуется повернуть регулятор индуктивности;
    • сочетание непроваров, неустойчивости дуги и неоднородного шва – ослаб контакт массы или в сварочной среде много разного мусора (возможно из-за плохо подготовленной к работе поверхности заготовок);
    • зазубрины и неодинаковая полнота валика нарушена скорость ведения горелки по шву;
    • прерывистый шов + избыточное разбрызгивание – длина дуги очень большая.

    Как правильно настроить сварочный полуавтомат. Таблица настройки полуавтомата для сварки

    Регулировка вольт на выходе

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 15
    Пользователь №: 123969
    Регистрация: 17-May 18

    Здравствуйте. Нашел схему управления fsp3528. Пока собираю только регулировку напряжения. Пересчитал делитель под 30 вольт, переменник 50кОм. В цепи обратной связи поставил подстроечник на 10кОм для регулировки. При при любых номиналах ОС, ОУ как бы работает импульсами, чем выше напряжение, тем выше частота импульсов. Что это может быть? Вот видео работы https://youtu.be/r3JI3Ff-878

    Это сообщение отредактировал leha_m1986 — Nov 14 2020, 11:27 AM

    Присоединённое изображение

    Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 520
    Пользователь №: 46441
    Регистрация: 6-April 09
    Место жительства: Беларусь, Марьина Горка

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 15
    Пользователь №: 123969
    Регистрация: 17-May 18

    Сейчас у меня: 2,4,13,14,15 нога отрезаны. С 12 беру опорное — 3,5. 12в. питание ОУ с дежурки БП. Если просто оставить в воздухе 2 ногу 3528, БП выдает 28 вольт и держит нагрузку. С 470 Ом на 2 ноге, ничего не меняется

    Это сообщение отредактировал leha_m1986 — Nov 14 2020, 12:42 PM

    Присоединённое изображение

    Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 520
    Пользователь №: 46441
    Регистрация: 6-April 09
    Место жительства: Беларусь, Марьина Горка

    А нога 3 где? Надо показать вашу фактическую схему, а не некий исходник с пояснениями "на пальцах". Ну да ладно. Повторю сказанную ранее мысль иначе. При болтанке в воздухе входов встроенного ОУ, на его выходе может быть хз что. И добавление к этому хз внешнего управляющего сигнала картину не улучшит. Я сам с переделкой БП на3528 связываться не хочу и не пытался. Только ремонтирую для компов, но редко. TL494 — наше всё Предложу вам перевести внутренний ОУ в режим повторителя: соединить ноги 2 и 3 и подавать внешнее управление на ногу 4. Это внесёт некоторую задержку в управление, может понадобиться подбор цепей коррекции. Возможно даже с перемычки ног 2-3 прямо на ноги 2 и 6 м/с 358. Но вам на месте виднее, что делать. И ещё. Вход 4 — высокоомный, значит, необходим с него резистор на минус, чтобы светодиод светился. И не помню, как влияет полное отключение супервизоров 13, 14 и 15. Они , вроде, отслеживают не только превышение, но и понижение выходных напряжений. Так что они тоже могут блокировать работу м/с — даже при полной исправности остальных цепей, м/с будет пытаться запуститься и сразу останавливаться. Придётся обманывать их делителями из резисторов — в сети полно вариантов.
    Вообще, тут есть более сведущие спецы в схемотехнике. Может напишут что более толковое.
    Провода на видео слишком длинные. В измерительных цепях, ОС и управлении длина должна быть минимальной.

    Это сообщение отредактировал Agaev — Nov 14 2020, 12:55 PM

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 15
    Пользователь №: 123969
    Регистрация: 17-May 18

    Сейчас, 2-3 вместе. на 4 выход с ОУ. И в итоге, на выходе БП — 0, на 4 ноге меняется напряжение при регулировке. если вернуть цепь 3 ноги, а регулировать 4 ногой, то все работает(соответственно светик не горит), но шимка так же "тикает".

    Это сообщение отредактировал leha_m1986 — Nov 14 2020, 01:48 PM

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 520
    Пользователь №: 46441
    Регистрация: 6-April 09
    Место жительства: Беларусь, Марьина Горка

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 15
    Пользователь №: 123969
    Регистрация: 17-May 18

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 520
    Пользователь №: 46441
    Регистрация: 6-April 09
    Место жительства: Беларусь, Марьина Горка

    Вобщем надо поэтапно. Сначала надо убедиться в работе самой м/с и силовой части. Попробуйте временно отключить вашу схему на ЛМ358 и регулировать БП вручную. Соотношение переменного и постоянного резисторов как 15 к 1. На выход подключите заведомо исправный резистор 20. 50 Ом достаточной мощности.

    Присоединённое изображение
    Присоединённое изображение

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 15
    Пользователь №: 123969
    Регистрация: 17-May 18

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 520
    Пользователь №: 46441
    Регистрация: 6-April 09
    Место жительства: Беларусь, Марьина Горка

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 15
    Пользователь №: 123969
    Регистрация: 17-May 18

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 520
    Пользователь №: 46441
    Регистрация: 6-April 09
    Место жительства: Беларусь, Марьина Горка

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 15
    Пользователь №: 123969
    Регистрация: 17-May 18

    килоОм с 4 ноги на землю, в ОС ЛМки — 0,1мкФ. ни чего не изменилось, все точно так же, как на видео из первого поста. и пока я собираю только рег. напряжения.

    Это сообщение отредактировал leha_m1986 — Nov 15 2020, 10:16 AM

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 15
    Пользователь №: 123969
    Регистрация: 17-May 18

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 520
    Пользователь №: 46441
    Регистрация: 6-April 09
    Место жительства: Беларусь, Марьина Горка

    А цепь регулировки тока отключена? Может она влияет? Надо полностью разорвать выход с половинки лм358, выпаять светодиод например. И при работе проверьте напряжение на ноге 3 — оно должно быть почти равно на ноге 4.

    Это сообщение отредактировал Agaev — Nov 15 2020, 10:59 AM

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 15
    Пользователь №: 123969
    Регистрация: 17-May 18

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 15
    Пользователь №: 123969
    Регистрация: 17-May 18

    Вот так сейчас у меня это выглядит

    Присоединённое изображение

    Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 520
    Пользователь №: 46441
    Регистрация: 6-April 09
    Место жительства: Беларусь, Марьина Горка

    Много. Получается, что 3528 постоянно закрыта. Осциллограф бы мог помочь. А пока надо посчитать. Лм358 у Вас питается 12 вольтами, на выоде максимум 10,5 в. На светодиоде теряется 2 в. Итого до делителя доходит 8-8,5 вольта. Опорное на 3ей ноге 1,25. Надо поделить 8,5 вольт с 358ой так, чтоб до 4ой ноги доходило 1,5-2 вольта. Если и потом будет скакать сигнал, то надо проверить правильность сборки, исправность деталей, может, коррекцию RC подбирать.
    R4 должен быть между минусом и 4ой ногой 3528!

    Это сообщение отредактировал Agaev — Nov 15 2020, 11:36 AM

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 15
    Пользователь №: 123969
    Регистрация: 17-May 18

    Выставил на выходе около 1.5вольта. все равно то же самое, но чем выше напряжение, тем больше частота срабатывания ЛМ. Может 0.1мкФ очень много? я даже мультиметром вижу, как на выходе плавно напряжение падает.

    Это сообщение отредактировал leha_m1986 — Nov 15 2020, 12:23 PM

    Присоединённое изображение

    Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 520
    Пользователь №: 46441
    Регистрация: 6-April 09
    Место жительства: Беларусь, Марьина Горка

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 15
    Пользователь №: 123969
    Регистрация: 17-May 18

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 520
    Пользователь №: 46441
    Регистрация: 6-April 09
    Место жительства: Беларусь, Марьина Горка

    Группа: Cоучастник
    Сообщений: 273
    Пользователь №: 60755
    Регистрация: 4-February 10
    Место жительства: Страна Советов

    Советы электрика

    Регулирование напряжения у силовых трансформаторов

    Приветствую вас, читатель моего сайта ceshka.ru!

    В этой статье я хочу рассказать вам как регулируется напряжение у силового трансформатора 110/10 кВ- под нагрузкой.

    Для тех кто вообще не в теме объясняю о чем вообще идет речь.

    Электроэнегрия от электростанции (АЭС, ТЭЦ, ГРЭС и т.п.) передается по опорам воздушных линий на многие сотни километров к подстанции (я буду вести речь о подстанции 110 000 Вольт), где установлены понижающие трансформаторы – очень большие и очень мощные.

    Эти трансформаторы понижают напряжение (в моем примере до 10 000 Вольт) и передают электроэнергию дальше, но уже на более короткое расстояние- в пределах 10-40км до следующего понижающего трансформатора, который преобразует уже высокое напряжение 10 кВ в низкое трехфазное напряжение 400 Вольт, которое и идет по проводам к нам в дома.

    Так вот, к трансформатору 110/10 кВ, установленному на подстанции, присоединяется очень много нагрузки- это может быть целый сельский район или часть большого города.

    Нагрузка в течении дня и в течении времен года постоянно меняется и очень сильно.

    Например в зимний период многие сельские жители обогреваются электрокотлами , поэтому потребляемый ток гораздо больше чем летом.

    Или есть утренние и вечерние часы максимума нагрузок когда люди просыпаются или наоборот приходят с работы, включают электроприборы- потребление электроэнергии сильно возрастает. В течении дня нагрузка снижается и иногда даже в разы меньше чем утром или вечером.

    Что происходит с понижающим трансформатором при увеличении нагрузки

    А ничего с ним не происходит))) Как понижал он напряжение- так и продолжает понижать- так уж он устроен.

    На первичную обмотку (обмотка высокого напряжения) подается 110 000 Вольт, а со вторичной (обмотка низкого напряжения) снимается 10 000 Вольт.

    Это идеальный вариант, когда напряжение на первичной обмотке стабильное и не меняется, а нагрузка вторичной обмотки или очень мала или ее совсем нет (трансформатор работает в режиме холостого хода).

    На самом деле это совсем не так.

    В действительности высокое напряжение на первичной нагрузке постоянно меняется в небольших пределах- 110-117кВ

    А так как коэффициент трансформации у трансформатора величина неизменная, то получается что и на вторичной обмотке 10 кВ напряжение тоже колеблется так сказать “в ногу” с первичным напряжением.

    А вслед за этим колебания напряжения передаются следующим понижающим трансформаторам 10/0,4 кВ…

    И так эти колебания дойдут и до наших квартир и напряжение колебалось бы пропорционально с высоким напряжением 110 кВ.

    И было бы у нас в розетках то 180 Вольт, то 250 и бесперестанно бы оно изменялось в течении суток. Думаю что никому не понравится когда свет в доме постоянно меняет яркость, как в том анекдоте- то потухнет, то погаснет, то совсем не загорит)))

    Почему изменяется напряжение

    А изменяется напряжение от нагрузки, от того, какая мощность подключена к трансформатору.

    Кто дружит с физикой тот знает- чем больше мощность, тем больше ток. В свою очередь увеличение значения электрического тока приводит к тому, что увеличивается падение напряжения в проводниках электрического тока.

    Это обмотки трансформатора, провода воздушной линии электропередачи, силовые кабеля и т.п.- на них происходит основное падение напряжения.

    Что это такое падение напряжения

    Говоря упрощенно и что бы было понятнее- это энегрия(причем активная!) выделяемая в виде тепла.

    Приведу пример. Для каждого сечения провода есть максимальный допустимый ток. Если к медному проводу сечением 2,5 кв. мм подключить одн офазный электротел мощностью 9 кВт с потребляемым током 9000_220=41 ампер, то провод очень сильно будет греться.

    Материал, из которого изготовлен провод- медь оказывает активное сопротивление электрическому току.

    По закону Ома- электрический ток прямо пропорционален изменениям напряжения, поэтому при подключении электрокотла на этом участке провода увеличивается и напряжение и происходит нагрев провода.

    Не понятно? Давайте еще подробнее. Допустим сопротивление провода0 1 Ом. Ток как уже определили- 41 ампер.

    Тогда на проводе напряжение составит U=R*I= 41 Вольт

    Это и есть падение напряжения на проводе. При этом будет выделяться мощность в виде тепла P=U*I=41*41=1681 Ватт

    А это целый электрообогреватель мощностью 1,7 кВт.

    Конечно такая рассеиваемая мощность в проводе приводит к перегреву и плавлению изоляции. Именно поэтому для каждого сечения ток ограничен.

    В данном случае для 2,5 кв.мм допустимый ток 25-27 ампер.

    Из всего вышесказанного следует:

    При увеличении нагрузки- увеличивается ток и увеличивается падение напряжения и потери энергии в проводах

    Другими словами- часть напряжения и энергии до наших розеток просто не доходит, а выделяется в воздух в виде тепла…

    А сейчас самое важное!

    Что бы компенсировать такие неизбежные потери энергии, на вторичной обмотке силового трансформатора повышают напряжение.

    То есть повышают напряжение выше 10 000 Вольт- до 11, а то и больше киловольт. Тогда даже и если часть энергии “теряется” в проводах, у нас в квартирах и домах напряжение находится в пределах нормы- около 220 Вольт.

    Как регулируется напряжение

    Как можно изменять вторичное напряжение на понижающем трансформаторе? Можно изменять напряжение, подводимое к первичной обмотке- тогда на вторичной оно будет изменяться прямо пропорционально.

    Но этот вариант не подходит, так как у трансформаторов, подключенных к сети 110 кВ разная загруженность- у одних может быть 100% нагруженность, у других- 20-50% и т.д.

    И при этом способе напряжение на выходе будет меняться одновременно на всех- и там где надо и там где не надо…

    А трансформаторов подключено не просто много- а очень много!

    Поэтому применяют другой способ.

    Напряжение регулируется изменением коэффициента трансформации самого трансформатора

    Изменяется количество витков первичной обмотки трансформатора.

    А почему именно в первичной?

    В принципе можно было бы изменять и на вторичной обмотке- коэффициенту без разницы, он все равно будет изменяться, так как будет меняться соотношение витков первичной к вторичной обмотками.

    Однако изменяют именно на высокой стороне- где выше напряжение. Почему?

    Все очень просто. Где выше напряжение- там меньше величина электрического тока.

    А так как регулировка напряжения происходит под нагрузкой- то есть трансформатор не отключают, то при изменении витков обмотки- при коммутации- появляется электрическая дуга в месте переключения контактов.

    А чем больше ток— тем больше дуга, а эту дугу надо обязательно гасить…

    Кстати значения тока между первичной и вторичной обмотками различается очень значительно. Например на вторичной нагрузке ток в 300 ампер вполне допустим, а для первичной максимальный ток является 25-30 ампер.

    Думаю не надо объяснять что переключать контакты при токе в 300 ампер гораздо сложнее чем при 30, согласитесь)))

    А где находятся эти контакты? В баке трансформатора сделаны отводы от первичной обмотки для изменения коэффициента трансформации и выведены в отдельный отсек, где и происходит переключение с помощью специального механизма.

    Снаружи на баке трансформатора прикреплен привод этого механизма, называется он

    Привод РПН

    РПН расшифровывается как Регулирование Под Нагрузкой. В приводе расположен электродвигатель и элементы автоматики РПН- пускатели, конечные выключатели, автоматический выключатель, клемник с контрольными кабелями и т.д.

    Электродвигатель с помощью вала вращает механизм переключения. Вся работа привода РПН контролируется автоматикой РПН.

    Именно благодаря применению автоматики не требуется ручное управление- она сама следит за изменениями напряжения и при необходимости меняет коэффициент трансформации, поэтому при любой нагрузке трансформатора на выходе вторичной обмотки- необходимое напряжение.

    А у нас в доме- в розетке- 220)))

    Автоматикой РПН управляют специальные электронные блоки:

    В них выставляются необходимые параметры работы- напряжение, выдержка времени, порог нечувствительности и т.д. В релейной защите это называется уставки.

    И электронный блок уже сам определяет когда изменить напряжение, через какое время и в каких пределах, все это делается автоматически.

    Так же возможно и ручное переключение РПН- непосредственно из привода около трансформатора или дистанционно- с панели управления из диспетчерского пункта.

    Для этого есть специальные переключатели и ключи управления. Оперативный персонал подстанции может отключить автоматику и вручную регулировать напряжение на выходе трансформатора.

    Это требуется например когда автоматика РПН выведена в ремонт или при проведении оперативных переключений, но это уже как говорится- совсем другая история)))

    Специально по этой теме я снял видео непосредственно с подстанции 110/10 кВ и предлагаю вам “вживую” посмотреть как регулируется напряжение на трансформаторе под нагрузкой!

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector