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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Transformateur de soudage : calcul et fabrication
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / poste à souder Le soudage à l'arc électrique est la méthode la plus courante pour assembler de manière permanente des pièces métalliques dans l'industrie et dans la vie quotidienne. Apparue il y a 120 ans, grâce à sa haute technologie, elle a rapidement et presque partout remplacé les autres méthodes de soudage. Aujourd'hui, une machine à souder à l'arc électrique est un élément indispensable de l'équipement d'un atelier à domicile ou le rêve de son propriétaire. L'article décrit comment calculer et fabriquer un transformateur de soudage et fournit les informations nécessaires à la conception et à la fabrication compétentes d'un tel dispositif dans son ensemble. L'arc électrique a été découvert en 1802 par Vasily Vladimirovich Petrov, professeur de physique à l'Académie médicale et chirurgicale de Saint-Pétersbourg. Décrivant ce phénomène en 1803, V.V. Petrov a souligné la possibilité de son application pratique à la fois pour l'éclairage et pour la fonte des métaux. Mais seulement 80 ans plus tard, en 1882, le talentueux inventeur russe Nikolai Nikolaevich Benardos a réussi à développer une méthode industriellement adaptée pour le soudage des métaux à l'arc électrique. Selon la méthode Benardos (Fig. 1), le cordon de soudure 4 est formé en faisant fondre la tige de métal d'apport 3 dans un arc électrique 1 brûlant entre une électrode de carbone ou de tungstène 2 et les pièces à connecter 5.
Un peu plus tard, en 1888, Nikolaï Gavrilovitch Slavyanov développa une méthode de soudage différente (Fig. 2). Dans ce cas, un arc électrique brûle entre les pièces connectées 5 et l'électrode, à partir du métal en fusion du noyau 2 dont est formé un joint 4. Les gaz libérés lors de la combustion et de l'évaporation du matériau de revêtement protecteur (revêtement) 3 de l'électrode protège la fonte de l'oxydation et rend l'arc plus stable. Les premiers modèles d'électrodes de soudage enrobées ont été créés par N. N. Benardos. L'ingénieur suédois Kelberg leur donna leur look moderne en 1911.
En raison de sa simplicité et de sa fabricabilité, c'est cette méthode de soudage manuel, parfois désignée par l'abréviation MMA, qui est devenue la plus répandue. Le soudage s'effectue aussi bien en courant continu qu'en alternatif, et dans le premier cas deux options sont possibles : avec une source de courant de soudage positif connectée au produit (polarité droite) ou à l'électrode de soudage (polarité inversée). La polarité pour laquelle l'électrode de soudage est conçue doit être indiquée dans ses données de passeport. Le plus souvent, c’est l’inverse qui est utilisé. L'idée du soudage à l'arc submergé appartient également à N. G. Slavyanov. Cependant, la société américaine Linde n'a reçu un brevet pour une méthode de soudage de l'acier sous une couche de substances pulvérulentes qui fondent pendant le processus de soudage qu'en 1936. En URSS, une technologie similaire a été développée et mise en production en 1938-1940. Institut de soudage électrique de l'Académie des sciences de la RSS d'Ukraine (maintenant nommé d'après Evgeniy Oskarovich Paton). C'est cette méthode qui a permis d'établir une production de masse de véhicules blindés pendant la Grande Guerre patriotique. Durant la Seconde Guerre mondiale, le soudage automatisé des métaux sous jet d'argon ou d'hélium à l'aide d'une électrode en tungstène non consommable (TIG) et consommable (MIG) a été développé aux États-Unis. La dernière option est représentée schématiquement sur la Fig. 3. L'arc 6 brûle entre les pièces à souder 1 et le fil 2 qui, en fondant, est acheminé vers le chantier de soudage à l'aide de rouleaux 3 le long du guide 4. Le gaz inerte entrant par la buse 5 enveloppe la zone de soudage et protège le métal en fusion de la soudure 7 de l'oxydation.
En 1952, K.V. Lyubavsky et N.M. Novozhilov ont inventé un fil-électrode allié d'une composition spéciale, dont l'utilisation permet le soudage avec une électrode consommable dans un environnement de dioxyde de carbone. C'est cette méthode (on lui donne l'abréviation MAG) qui est aujourd'hui largement utilisée dans l'entretien automobile. Après avoir acquis une certaine compréhension des méthodes de soudage à l'arc électrique, familiarisons-nous avec les propriétés de l'arc électrique - une décharge électrique puissante et de longue durée entre des électrodes sous tension dans un environnement de gaz ionisé. Le processus de son apparition commence par l'approche et le contact de deux électrodes - l'anode et la cathode, dont l'une dans le cas considéré est la pièce à souder. Ensuite, les électrodes sont écartées et une étincelle saute entre elles au moment de l'ouverture du circuit électrique, ionisant le gaz dans l'espace interélectrodes. Si une tension suffisamment élevée pour provoquer un claquage électrique de l'espace gazeux est brièvement appliquée aux électrodes, il est possible d'ioniser le gaz sans court-circuit primaire. Dans le « canal de conduction » formé par l'ionisation initiale, les électrons sous l'influence d'un champ électrique se déplacent de la cathode vers l'anode, développant une vitesse importante. En entrant en collision avec des atomes de gaz neutres, ils en éliminent de nouveaux électrons, maintenant ainsi l'ionisation. Ceci s'accompagne du dégagement d'une grande quantité de chaleur. En conséquence, la substance dans la colonne à arc, chauffée à 5000 7000...XNUMX XNUMX °C, se transforme en un état plasma. Les électrons qui atteignent l'anode lui donnent leur énergie. Ici, un « point anodique » très chauffé se forme. Les ions positifs du plasma se déplacent vers la cathode et, en lui donnant de l'énergie, forment ce que l'on appelle la « tache cathodique ». Généralement, la composante électronique du courant prédomine dans l'arc, ce qui entraîne la génération de plus de chaleur à l'anode qu'à la cathode. On estime que l'anode représente 43 % et la cathode 36 % de l'énergie, le reste étant dissipé dans la colonne d'arc. Une condition nécessaire à l'existence d'un arc est la température élevée de la cathode maintenue par bombardement ionique, grâce à laquelle des électrons sont émis, ionisant le gaz dans la colonne d'arc. En figue. La figure 4 (courbe 1) montre une caractéristique courant-tension statique typique d'un arc électrique [1] pour une électrode de soudage d'un diamètre de 3 mm (section transversale d'environ 7 mm2).
La caractéristique est divisée en sections descendantes (la densité de courant dans l'électrode est inférieure à 12 A/mm2), horizontales et ascendantes (la densité de courant est supérieure à 80 A/mm2). Lors du soudage en courant continu, le point d'intersection de cette courbe avec la caractéristique de charge de la source de courant (courbe 2) doit se trouver sur une section horizontale. La tension UD tombant dans l'arc dépend principalement de la composition gazeuse du milieu et très faiblement du courant de soudage lCB. Avec une précision suffisante pour une utilisation pratique, il est calculé à l'aide de la formule empirique Ud = Ur + 0,05 Isv, où Ur = 18 V pour l'air, 14 V pour le dioxyde de carbone et 11 V pour un mélange de ce dernier avec de l'argon. Si l'arc est connecté à un circuit de courant alternatif de basse fréquence (industrielle), le point de fonctionnement se déplace continuellement le long des sections descendantes et horizontales de la caractéristique. Comme le courant s'arrête à la fin de chaque demi-cycle, l'arc s'éteint. Cependant, dans le demi-cycle suivant, en raison de l'émission thermique d'électrons provenant de zones du métal qui n'ont pas eu le temps de refroidir et de l'ionisation résiduelle de l'espace gazeux qui persiste pendant un certain temps, l'arc se reproduit dès que la tension entre les électrodes atteint une valeur appelée tension d'amorçage. Pour obtenir un arc AC stable, certaines mesures sont nécessaires. Par exemple, des électrodes spéciales sont utilisées dont le revêtement contient des substances à faible potentiel d'ionisation. La stabilité de l'arc s'améliore avec l'augmentation de la tension en circuit ouvert de la source de soudage (mesurée avec la charge hors tension). Cependant, ce paramètre est limité par les exigences de sécurité du personnel d'exploitation et, selon GOST95-77E, ne doit pas dépasser 80 V. Un moyen généralement accepté pour obtenir un arc stable à une tension en circuit ouvert relativement faible de la source de courant consiste à inclure une réactance inductive en série dans le circuit de soudage. Le résultat est un déphasage entre le courant et la tension. La valeur du courant instantané nul à laquelle l'arc s'éteint correspond à la tension maximale qui le rallume. Dans ce cas, une source suffisante avec une tension en circuit ouvert de 60...65 V. De plus, en modifiant l'inductance, le courant de soudage peut être ajusté. Le métal d'électrode fondu par l'arc électrique s'écoule en gouttes [2] dans le bain de métal liquide formé à la surface de la pièce à souder à la base de l'arc (cet endroit est habituellement appelé cratère). Le processus commence par la formation d’une couche de métal en fusion à l’extrémité de l’électrode. Au fur et à mesure que le métal s’accumule, il se rassemble en une goutte qui finit par combler l’espace entre l’arc. A ce moment, un court-circuit se produit dans le circuit de soudage, accompagné d'une forte augmentation du courant. Les forces électromagnétiques qui en résultent brisent la goutte et un nouvel arc apparaît entre celle-ci et l'extrémité de l'électrode. La goutte tombe dans le cratère avec accélération, et une partie du métal sous forme d'éclaboussures est projetée hors de la zone de soudage. La raison de l'apparition d'un nombre trop important de gouttes de métal gelées autour du joint, qui ne peuvent être éliminées qu'avec un marteau et un burin, réside souvent sous la forme des caractéristiques de charge de la source de courant de soudage (dépendance de sa puissance tension sur le courant de charge). Pour le soudage manuel, une caractéristique telle que le courant de court-circuit |sc ne dépasse pas le courant de soudage nominal Icw de plus de deux fois [3] est requise. Contrairement au soudage manuel, le soudage semi-automatique dans un environnement de gaz de protection est réalisé avec une densité de courant plus élevée, correspondant au début de la section ascendante de la caractéristique courant-tension statique de l'arc. Pour l'autorégulation du processus de soudage, une caractéristique de charge rigide est ici requise (courbe 3 sur la figure 4). Dans le soudage électrique manuel non professionnel, les sources de courant alternatif sont principalement utilisées. Ceci s'explique par la simplicité et le faible coût de cette dernière, même si la qualité de la soudure est inférieure à celle réalisable avec du courant continu. Il y a à peine 10 à 15 ans, l'industrie ne produisait pratiquement pas d'appareils ménagers pour le soudage à l'arc électrique. Aujourd'hui, la situation a changé : il existe sur le marché de nombreux appareils tout à fait adaptés en termes de paramètres à un usage domestique. Mais leur prix n’est toujours pas abordable pour beaucoup de gens. Par conséquent, les concepteurs amateurs, comme auparavant, tentent de réaliser ce miracle de la technologie de leurs propres mains. Beaucoup d’entre eux, possédant des compétences pratiques en soudage manuel, n’ont aucune idée des exigences requises pour une source d’énergie de soudage. En conséquence, un dispositif fabriqué « à l'œil nu » à partir de matériaux de rebut ne fournit pas la qualité de soudure requise et est dangereux à utiliser. L'unité principale d'une source de soudage à courant alternatif est un transformateur de soudage spécial, généralement monophasé. Avec son aide, la tension du réseau est réduite à la valeur requise pour le soudage et en même temps le circuit de soudage est isolé du réseau. Le circuit de transformateur équivalent [4] utilisé dans les calculs est illustré à la Fig. 5.
Le rapport de transformation n est le rapport du nombre de tours des enroulements w1/w2 (ci-après, les indices 1 et 2 se réfèrent respectivement aux enroulements primaire et secondaire) ; U1, U2 - tension sur les enroulements ; r1, r2 - leurs résistances actives ; Rm - résistance de perte dans le circuit magnétique ; Lm est l'inductance magnétisante associée au flux magnétique commun aux bobinages ; L1s, L2s - inductances de fuite résultant du fait qu'une partie du flux magnétique de chaque enroulement est dissipée dans l'espace sans interagir avec l'autre enroulement. À l'aide d'un circuit équivalent, vous pouvez évaluer l'influence de certains paramètres du transformateur sur des grandeurs aussi importantes que la tension en circuit ouvert et le courant de court-circuit. Sur la base de la configuration du circuit magnétique, on distingue les transformateurs blindés (Fig. 6, a) avec des enroulements placés sur un noyau central, et les transformateurs à tige (Fig. 6, b) avec des enroulements sur un ou deux noyaux. Les transformateurs à tige se caractérisent par une efficacité accrue et de meilleures conditions de refroidissement des enroulements. Ce dernier permet, en fixant une densité de courant accrue, de réduire la consommation du fil de bobinage. Par conséquent, les transformateurs de soudage, à de rares exceptions près, sont fabriqués à partir de tiges. Le noyau magnétique est généralement constitué de tôle d'acier électrique (transformateur) d'une épaisseur de 0,35 à 0,5 mm.
Les enroulements du transformateur sont cylindriques et en disque. Les cylindriques (Fig. 7, a) sont enroulés les uns sur les autres. La distance entre eux est minime et presque tout le flux magnétique de l'enroulement primaire interagit avec le secondaire. Par conséquent, les inductances de fuite L1 et L2 sont faibles, le courant de court-circuit n'est limité que par la résistance active des enroulements et est plusieurs fois supérieur à celui de fonctionnement. Comme mentionné précédemment, un transformateur présentant une telle caractéristique de charge ne convient pas au soudage manuel. Il doit être complété par une résistance de ballast (rhéostat) ou un starter.
Ces éléments augmentent considérablement la taille et le poids de la source de soudage, et les inévitables pertes d'énergie qu'ils contiennent réduisent son efficacité. Dans les transformateurs à enroulements en disque (Fig. 7,b), une partie importante du flux magnétique de l'enroulement primaire contourne le secondaire. De ce fait, les inductances de fuite L1 et L2 connectées en série dans le circuit de soudage sont plus grandes que dans le cas précédent, et leur réactance affecte de manière significative le courant de court-circuit de l'enroulement secondaire. Comme déjà indiqué, la présence d'une inductance dans le circuit de soudage est également bénéfique pour une combustion stable de l'arc. Par conséquent, les transformateurs à enroulement à disque sont les mieux adaptés au soudage manuel en courant alternatif. Parfois, leurs enroulements sont rendus mobiles et, en modifiant la distance entre eux, ils régulent l'inductance de fuite et avec elle le courant de soudage. La spécificité du fonctionnement d'un transformateur de soudage est que sa charge n'est pas constante. On considère généralement que la proportion de temps de travail sous charge dans un cycle composé du soudage lui-même et d'une pause ne dépasse pas 60 %. Pour les transformateurs de soudage domestiques, une valeur encore plus petite est souvent adoptée - 20%, ce qui permet, sans détérioration significative des conditions thermiques, d'augmenter la densité de courant dans les enroulements du transformateur et de réduire la surface de fenêtre de son noyau magnétique nécessaire pour accueillir les enroulements. Avec un courant de soudage allant jusqu'à 150 A, la densité de courant acceptable dans un enroulement en cuivre est de 8 A/mm2 et dans un enroulement en aluminium de 5 A/mm2 [5]. Pour une puissance donnée, les dimensions et le poids du transformateur seront minimes si l'induction dans son noyau magnétique atteint la valeur maximale admissible pour le matériau sélectionné. Mais un concepteur amateur ne connaît généralement pas cette valeur, car il s'agit d'acier électrique d'une nuance inconnue. Pour éviter les surprises, l'induction est généralement sous-estimée, ce qui entraîne une augmentation injustifiée de la taille du transformateur. En utilisant la méthodologie donnée ci-dessous, vous pouvez déterminer les caractéristiques magnétiques de n'importe quel acier de transformateur à votre disposition. Un circuit magnétique « expérimental » d'une section de 5...10 cm2 (le produit des dimensions a et b sur la Fig. 8) est assemblé à partir de cet acier et de 50...100 tours de fil isolé souple avec une croix -une section de 1,5...2,5 est enroulée sur l'un de ses noyaux de 2 mm2. Pour d'autres calculs, il est nécessaire de trouver la longueur moyenne de la ligne de champ magnétique à l'aide de la formule lср = 2h + 3,14с + XNUMXа et de mesurer la résistance active du bobinage rwind.
De plus, selon le schéma présenté sur la Fig. 9, Assemblez la configuration de test. T1 - autotransformateur réglable en laboratoire (LATR); L1 - bobinage sur un circuit magnétique « expérimental ». La puissance globale du transformateur abaisseur T2 est d'au moins 63 VA, le rapport de transformation est de 8... 10.
En augmentant progressivement la tension, créez une dépendance de l'induction dans le circuit magnétique B, T, sur l'intensité du champ magnétique H, A/m, similaire à celle montrée sur la Fig. 10, en calculant ces valeurs à l'aide des formules :
où U et I sont les lectures du voltmètre PV1, B et de l'ampèremètre PA1, A ; F - fréquence, Hz ; S est l'aire de la section transversale du circuit magnétique « expérimental », cm2 ; w est le nombre de tours de son enroulement. A partir du graphique obtenu, on retrouve, comme le montre la figure, l'induction de saturation Bs, l'induction maximale Bm et l'intensité maximale du champ magnétique alternatif Ht. Par exemple, calculons un transformateur de soudage conçu pour fonctionner à partir d'un réseau de courant alternatif de 220 V, 50 Hz, en réglant la tension en circuit ouvert Uxx = 65 V et le courant de soudage maximum Imax = 150 A. Puissance globale du transformateur Pgab=Uxx Imax = 65 150=9750 VA. A l'aide d'une formule bien connue, on détermine le produit de l'aire de la section transversale du noyau magnétique SM et de l'aire de sa fenêtre So :
où J est la densité de courant dans les enroulements, A/mm2 ; ks=0,95 - coefficient de remplissage de la section du noyau magnétique avec de l'acier ; Ko=0,33...0,4 est le coefficient de remplissage de sa fenêtre en cuivre (aluminium). Supposons Bm=1.42 T, l'enroulement primaire est enroulé avec du fil de cuivre, l'enroulement secondaire avec de l'aluminium (on prend la valeur moyenne de la densité de courant J=6.5A/mm2) : SMSo=9750/(1,11·1,42·6,5·0,37·0,95)= = 2707 см4. Pour les transformateurs à noyau, les rapports de taille suivants sont recommandés [6] (voir Fig. 8) : b/a-2 ; s/a = 1,6 ; h/a=2,5...5. Ayant choisi h/a=4, on calcule la taille a, cm :
En prenant a=40 mm, on retrouve les dimensions restantes du circuit magnétique : b=2a=80mm ; c = 1,6a = 32 mm ; h=4a=160mm. FEM d'un tour de l'enroulement du transformateur sur un tel circuit magnétique Ev \u2,22d 10-XNUMX-4Bmabkc=2,22 10-4·1,42·3200·0,95 = 0,958 V. Nombre de tours de l'enroulement secondaire w2=Uxx/Eв=65/0,958=68. Section du fil du bobinage secondaire S2=Imax/J=150/5=30 mm2 (J=5 A/mm2, puisque le fil du bobinage secondaire est en aluminium). Le nombre de tours de l'enroulement primaire w1=U1/EB=220/0,958=230. Courant maximum de l'enroulement primaire I1max=lmax·w2/w1=150-68/230=44,35 A. Section du fil de cuivre de l'enroulement primaire S1=l1M/J=44,35/8=5,54 mm2. Les enroulements primaire et secondaire d'un transformateur à tige sont généralement divisés en deux parties identiques, en les plaçant sur deux noyaux du noyau magnétique. Chacune des parties connectées en série de l'enroulement primaire est constituée de 115 tours de fil d'un diamètre d'au moins 2,65 mm. Si les parties de la bobine primaire sont censées être connectées en parallèle, chacune doit contenir 230 tours de fil de la moitié de la section transversale - avec un diamètre d'au moins 1,88 mm. L'enroulement secondaire est également divisé en deux parties. Si les enroulements sont cylindriques, pour obtenir une caractéristique de charge décroissante du transformateur, une résistance d'une résistance de 0,2...0,4 Ohms doit être connectée en série avec la résistance secondaire à partir d'un fil nichrome d'un diamètre d'au moins 3 mm. Pour un transformateur à enroulements en disque, cette résistance n'est pas nécessaire. Malheureusement, un calcul précis de l'inductance de fuite d'un tel transformateur est pratiquement impossible, car cela dépend même de l'emplacement d'objets métalliques à proximité. En pratique, les calculs sont effectués selon la méthode des approximations successives avec ajustements des données d'enroulement et de conception du transformateur sur la base des résultats d'essais des échantillons fabriqués. Une méthodologie détaillée peut être trouvée dans [7]. Dans des conditions amateurs, il est difficile de réaliser un transformateur avec des enroulements mobiles (pour la régulation du courant). Pour obtenir plusieurs valeurs de courant fixes, un enroulement secondaire avec prises est réalisé. Un réglage plus précis (vers un courant décroissant) est effectué en ajoutant une sorte d'inducteur au circuit - en posant le câble de soudage en bobine. Avant de commencer à fabriquer le transformateur calculé, il est conseillé de s'assurer que ses enroulements seront placés dans la fenêtre du circuit magnétique, en tenant compte des lacunes technologiques requises, de l'épaisseur du matériau à partir duquel le cadre est fabriqué et d'autres facteurs. Les dimensions c et h (voir Fig. 8) doivent être « ajustées » de manière à ce que chaque couche de l'enroulement contienne un nombre entier de tours du fil sélectionné, et que le nombre de couches soit également un nombre entier ou légèrement inférieur au nombre entier le plus proche. Un espace doit être prévu pour l’isolation entre les couches et entre les enroulements. L'option la plus réussie n'est pas toujours obtenue du premier coup, il est souvent nécessaire d'ajuster de manière répétée et assez significative la largeur et la hauteur de la fenêtre du noyau magnétique. Lors de la conception d'enroulements cylindriques, il est nécessaire de sélectionner de manière optimale les tailles de leurs sections. En règle générale, plus d'espace est alloué à l'enroulement secondaire, enroulé avec un fil épais, qu'au primaire. Un croquis de la conception d'un transformateur pour deux valeurs de courant de soudage - 120 et 150 A - est présenté sur la Fig. 11, et son schéma de connexion est sur la Fig. 12.
Un courant plus faible correspond à un plus grand nombre de tours de l'enroulement secondaire. Ce n'est pas une erreur. On sait que la tension de l'enroulement est proportionnelle au nombre de ses tours et que l'inductance de fuite augmente proportionnellement au carré de leur nombre. En conséquence, le courant diminue. Les enroulements sont placés sur deux cadres en tôle de fibre de verre de 2 mm d'épaisseur. Les sections des enroulements primaire et secondaire de chaque bâti sont séparées par une joue isolante réalisée dans le même matériau. Les trous dans les cadres pour le noyau magnétique sont 1,5...2 mm plus larges et plus longs que la section transversale de ce dernier. Cela élimine les problèmes lors du montage. Pour éviter la déformation du cadre, lors de l'enroulement, celui-ci est fermement placé sur un mandrin en bois. L'enroulement primaire se compose de deux sections (I' et I"), situées sur des cadres différents et connectées en parallèle. Chaque section est constituée de 230 tours de fil PEV-2 d'un diamètre de 1,9 mm. Si un fil d'un diamètre de 2,7 mm est disponible, les sections peuvent être enroulées avec 115 tours, mais elles devront être connectées en série. Chaque couche de fil, avant d'enrouler la suivante, doit être compactée à légers coups de marteau en bois et recouverte d'un vernis d'imprégnation. (électrocarton) d'une épaisseur de 0,5... 1 mm convient comme isolant intercalaire. Pour l'enroulement secondaire, l'auteur a utilisé un jeu de barres en aluminium d'une section de 30 mm2 (5x6 mm). Si vous possédez un pneu ayant approximativement la même section transversale mais de taille différente, vous devrez modifier légèrement la largeur des sections de carcasse pour s'adapter à l'enroulement. Avant le remontage, un pneu non isolé doit être étroitement enveloppé d'un ruban adhésif ou d'un mince tissu en coton, préalablement découpé en bandes de 20 mm de large. Épaisseur de l'isolation - pas plus de 0,7 mm Les sections II' et II" ont 34 tours chacune, les sections III' et III" ont 8 tours chacune. Le pneu est posé sur le cadre en deux couches, le côté large faisant face au noyau magnétique. Chaque couche est compactée à légers coups de marteau en bois et généreusement enduite de vernis imprégnant. Les bobines fabriquées doivent être séchées. La température et la durée de séchage dépendent de la marque du vernis d'imprégnation. Le noyau magnétique du transformateur est constitué de plaques d'acier de transformateur laminées à froid de 0,35 mm d'épaisseur. Contrairement à l’acier laminé à chaud presque noir, la surface de la tôle laminée à froid est blanche. Vous pouvez utiliser des tôles d'acier provenant des noyaux magnétiques des transformateurs défectueux installés dans les sous-stations de transformation. Il est conseillé de tester l'acier selon la méthode décrite ci-dessus. Si la valeur obtenue expérimentalement de l'induction maximale Bm diffère sensiblement de celle admise dans le calcul (1,42 T), ce dernier devra être répété et les résultats pris en compte lors de la fabrication du transformateur. Les tôles d'acier sont découpées dans le sens du laminage en bandes de 40 mm de large, qui sont découpées en plaques de 108 et 186 mm de long. Les bavures s'éliminent à l'aide d'une lime aiguille ou d'une lime à fine encoche. Le noyau magnétique est assemblé « sur le couvercle » avec le plus petit espace possible au niveau des joints des plaques. Le transformateur fini est placé dans un boîtier de protection en matériau non magnétique, tel que l'aluminium. Des trous de ventilation doivent être pratiqués dans le boîtier. Le transformateur est connecté à un réseau 220 V avec un câble avec des conducteurs d'alimentation en cuivre d'une section d'au moins 6 mm2 et un fil de terre, qui est connecté au noyau magnétique du transformateur et à son boîtier de protection. La prise de courant doit être à trois broches (la troisième est mise à la terre), conçue pour un courant d'au moins 63 A. Les bornes des enroulements secondaires sont solidement reliées à des goujons filetés en laiton d'un diamètre de 8...10 mm, installés sur un panneau diélectrique résistant à la chaleur monté sur le boîtier de protection du transformateur. Les fils de cuivre souples d'une section de 16...25 mm2 conviennent au soudage. Les électrodes de soudage (si celles prêtes à l'emploi ne sont pas disponibles) peuvent être fabriquées indépendamment, en utilisant, par exemple, les recommandations de [8]. Le fil d'un diamètre de 2 à 6 mm en acier doux à faible teneur en carbone est divisé en sections droites de 300 à 400 mm de long. Le revêtement est préparé à partir de 500 g de craie et 190 g de verre liquide, en les diluant avec un verre d'eau. Cette quantité est suffisante pour 100 à 200 électrodes. Les morceaux de fil préparés sont immergés dans le revêtement sur presque toute la longueur, ne laissant découvertes que les extrémités d'environ 20 mm de long, retirés et séchés à une température de 20...30 °C. De telles électrodes conviennent au soudage en courant alternatif et en courant continu. Bien entendu, ils ne peuvent servir que d’alternative temporaire aux produits industriels. Ils ne doivent pas être utilisés pour effectuer des travaux critiques. littérature
Auteur : V.Volodin, Odessa, Ukraine
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