jPOLITECHNIKA LUBELSKA w Lublinie	Laboratorium elektrotechniki
		Ćwiczenie Nr 12
Temat ćwiczenia: Spawarki elektryczne .
Imię i nazwisko:	Semestr V	Grupa MD105.5a		Rok akademicki: 2000/2001
		Data wykonania: 04.01.2001		Ocena:

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest Badanie zachowania się spawarki elektrycznej (transformatora) w stanie jałowym oraz zwarcia oraz wyznaczanie charakterystyk zewnętrznych.

2. Teoria.

Transformator elektryczny jest jednym z rodzajów źródeł wykorzystywanych do uzyskania łuku elektrycznego.

Spawanie elektryczne z wykorzystaniem specjalnego transformatora, ze względu na prostotę urządzenia jest najbardziej rozpowszechnione w pracach poza przemysłowych.

Transformator spawalniczy, w odróżnieniu od transformatora energetycznego ma uzwojenia pierwotne i wtórne umieszczone na oddzielnych kolumnach. Na­stawianie prądu roboczego może być realizowane za pomocą ruchomego bocznika magnetycznego (regulacja ciągła) lub przez zmianę przekładni zwojowej transformatora (regulacja skokowa) (rys. poniżej). W stanie jałowym przekładnia napięciowa jest praktycznie równa przekładni zwojowej. W stanie obciążenia również obowiązuje równość amperozwojów na wejściu i wyjściu.

I₁z₁=I₂z₂

Rys. Transformator jednofazowy: a) energetyczny z uzwojeniami współśrodkowymi, b) spawalniczy z ruchomym bocznikiem magnetycznym, c) spawalniczy z regulacją zaczepową

Transformator energetyczny ma impedancję wewnętrzną bardzo małą natomiast transformator spawalniczy do spawania ręcznego ma impedancję wewnętrzną dużą.

Podstawowymi wielkościami elektrycznymi na wyjściu transformatora są:

I_s - prąd spawania,

U_s - umowne napięcie na łuku,

U_zo - napięcie wyjściowe transformatora w stanie jałowym.

Do spawania ręcznego prądem przemiennym najkorzystniej jest stosować elek­trody rutylowe o symbolu ER-146 znakowane kolorem różowym.

Napięcie wyjściowe U₂₀ w stanie jałowym transformatora powinno wynosić 60-80 V. Dolna wartość wynika z warunków zajarzenia łuku elektrycznego, gór­na zaś z zagrożenia porażenia prądem elektrycznym. Po stronie pierwotnej transformatora, oprócz wartości napięcia zasilającego (380;220 V), drugą ważną wielkością jest prąd pobierany z sieci w czasie pracy spa­warki.

Ograniczenie prądowe po stronie pierwotnej transformatora warunkuje najwięk­szą średnicę elektrody, dla której mogą być jeszcze zapewnione dobre parametry spawania tj. I_s iU₂₀.

3. Wykonanie ćwiczenia.

Dane znamionowe transformatora.

U1n	U20 1	U20 2	I1z max	I1z min	I2z max	I2z min	SFe
V	V	V	A	A	A	A	cm^2
380	58	65	23,5	14,7	148	78	51,5

Próba stanu jałowego.

U1n	I0	P0	U20 1	U20 2	ϑ1	ϑ2	cos
V	A	W	V	V	-	-	^-
380	0,9	40	56	64	6,7	5,93	0,11

Przy obliczeniach skorzystałem z zależności:

Indukcja magnetyczna w rdzeniu transformatora :

f=50 Hz , S_Fe=51cm²=0,0051m² ,z₁=245 zwojów , U₁=380V

Badanie transformatora w stanie zwarcia.

Bocznik magnetyczny maksymalnie wsunięty.
z2	U1	I1z	Pz	I2	ϑ1	I2z	cosz	ZT	RT	Xr	I1zz1	I2zz2
-	V	A	W	A	-	A	-				A	A
45	380	13,5	480	0,98	80	78,4	0,09	28,1	2,52	27,98	3307,5	3528
39	380	13,5	480	1,12	80	89,6	0,09	28,1	2,52	27,98			4032

Przy obliczeniach skorzystałem z zależności:

A

A

Bocznik magnetyczny maksymalnie wysunięty.
z2	U1	I1	P1	I2	∂	I1z	I2z	cosz	ZT	RT	Xr
	V	A	W	A		A	A	-			
39	380	22,5	480	1,92	80	22,5	153,6	0,056	16,88	0,94	16,85
45	380	22	480	1,64	80							131,2

Przy obliczeniach skorzystałem z zależności:

Zdejmowanie charakterystyk zewnętrznych.

Bocznik magnetyczny maksymalnie wsunięty.
Rz 	Lp.		U1	I1	P1	U2	I2'	∂	I2	S1	P2	cos1	
						V	A	W	V	A		A	VA	W		%
3,1		1.	380	0	1880	48	0,48	80	38,4	0	1843,2	0	0,98
1,5		2.	380	8,4	2200	39	0,6	80	48	3192	1872	0,68	0,85
0,9		3.	380	9,8	2200	33	0,7	80	56	3724	1848	0,59	0,84
0,57		4.	380	10,8	2000	27	0,76	80	60,8	4104	1641,6	0,48	0,82
0,35		5.	380	11,5	1800	21	0,84	80	67,2	4370	1411,2	0,41	0,78
0,25		6.	380	12	1600	17	0,88	80	70,4	4560	1196,8	0,35	0,748

Bocznik magnetyczny maksymalnie wysunięty.
Rz 	Lp.	U1	I1	P1	U2	I2'	∂	I2	S1	P2	cos1	
				V	A	W	V	A		A	VA	W		%
3,1	1.	380	8	2880	58	0,58	80	46,4	3040	2691	0,94	0,93
1,5	2.	380	12	3840	52	0,88	80	70,4	4560	3660	0,84	0,95
0,9	3.	380	14,5	4160	46	1,04	80	83,2	5510	3827	0,75	0,91
0,57	4.	380	16,5	4200	40	1,2	80	96	6270	3840	0,66	0,91
0,35	5.	380	18,5	3880	32	1,36	80	108,8	7030	3481	0,55	0,89
0,25	6.	380	19,5	3400	26	1,44	80	115,2	7410	2995	0,45	0,88

Umowne napięcie na łuku :

• bocznik max wysunięty

• bocznik max wsunięty

Wnioski:

Przeprowadzenie ćwiczenia wymagało dużej ostrożności ze względu na duże wartości prądów pojawiających się na przewodach pomiarowych jak również wysokiego napięcia z sieci trójfazowej.

Zastosowanie bocznika magnetycznego w spawarce umożliwia regulację natężenia prądu zwarcia. Poza tym przy wysuniętym boczniku magnetycznym uzyskuje się znacznie wyższą impedancję i rezystancję wewnętrzną transformatora, natomiast maleje reaktancja rozproszenia.

1 .Spawanie elektryczne może być realizowane za pomocą prądu stałego ,prądu jednokierunkowego -pulsującego oraz prądu przemiennego Natężenie prądu spawania zależy od :

-średnicy elektrod.

-rodzaju i grubości otuliny

-grubości łączonych elementów itp.

2.W przetwornicy ze względu na znaczne moce dla ograniczenia prądu rozruchowego ,silniki przetwornic są uruchamiane za pomocą przełącznika gwiazda- trójkąt.

3.Spawanie elektryczne z zastosowaniem specjalnego transformatora , ze względu na prostotę urządzenia jest najbardziej rozpowszechniony w pracach poza przemysłowych

4.Jednak największe zalety prostowników spawalniczych to;

• bardzo dobre własności spawalnicze

• małe straty mocy czynnej w stanie jałowym

• symetryczne obciążenie sieci trójfazowej

• łatwa regulacja prądu spawania

• cicha praca.

---