Выбор мощности сварочного трансформатора

Прежде чем приступить к изготовлению сварочного трансформа­тора или более завершенной конструкции - сварочного аппарата, необходимо четко определиться - на какой величине сварочного то­ка его предстоит эксплуатировать. Величина тока сварочного трансформатора связана с мощностью следующей зависимостью:

Р = UIcosφ,

где φ - угол сдвига фаз между током и напряжением.

Так как сам трансформатор является индуктивной нагрузкой, то угол сдвига фаз всегда существует. В случае расчета потребляемой мощности cosφ можно принять равным 0,8.

Однако для сварщика наиболее важной характеристикой являет­ся не мощность источника питания, а развиваемый им ток в дуговом режиме, так как именно на ток рассчитаны электроды соответствую­щих диаметров и марок.

Для электросварки в бытовых целях чаще всего используются по­крытые электроды из низколегированной стали диаметром 2, 3 и 4 м. Из них наибольшее распространение получили, наверное, трех­миллиметровые электроды - «тройка», как наиболее универсальное решение, подходящие для сваривания как относительно тонкой ста­ли, так и для металла значительной толщины. Сварочный ток выби­рается исходя из формулы:

I = (20 + 6d)d.

Или жe по упрощенной зависимости: I = Kd (А), где d - диаметр электрода; К - коэффициент, принимается 25...50 А/мм.

При этом коэффициент 25 А/мм выбирается для так называемой холодной сварки, для которой лучше подходит постоянный ток. Для большинства же видов работ, в основном проводящихся в нижнем го­ризонтальном положении, берется коэффициент 35...40 А/мм. Таким образом для сварки двухмиллиметровыми электродами выбирается ток порядка 70 А; «тройка» чаще всего работает на токе 110...120 А; для «четверки» потребуется сила в 140... 150 А сварочного тока. Есте­ственно, для заваривания особенно массивных изделий и для резки металла выбираются токи исходя с коэффициента повыше - 45...50 А/мм. Для заваривания тонкого металла и потолочных швов, напротив, ток необходимо уменьшать. Так как большинство свароч­ных аппаратов не обладают средствами точного отображения свароч­ного тока, то сила тока обычно подбирается для конкретных работ опытным путем, так, чтобы сварочная дуга горела устойчиво, наплавление шло равномерно, но при этом не выделялось излишнее тепло.

Приступая к сборке трансформатора, разумным будет устано­вить для себя предел выходного тока, и мотать обмотки под выбран­ную мощность. Хотя здесь можно ориентироваться и на максималь­но возможную мощность для конкретного образца, учитывая, что от однофазной сети любой трансформатор вряд ли способен развить ток выше 200 А. При этом необходимо четко осознавать, что с уве­личением мощности растет степень нагрева и износа трансформато­ра, необходимы более толстые и дорогие провода, увеличивается вес, да и не каждая электросеть может выдержать аппетиты мощных сварочных аппаратов. Золотой серединой здесь может быть мощ­ность трансформатора, достаточная для работы наиболее ходовым трехмиллиметровым электродом, для чего понадобится выходной ток 120...130 А. Правильно рассчитанный и изготовленный свароч­ный трансформатор обеспечивает хорошее качество сварки на задан­ной мощности, не требует каких-либо дополнительных средств огра­ничения тока или исправления характеристик, не перегревается, имеет больший ресурс надежности и не так садит сеть, не приводя лишний раз к выбиванию «пробок».