वेल्डिंग ट्रांसफार्मर: सिद्धांत, आवश्यकता और प्रकार

इस लेख को पढ़ने के बाद आप इसके बारे में जानेंगे: - 1. एक वेल्डिंग ट्रांसफार्मर के संचालन सिद्धांत 2. एक वेल्डिंग ट्रांसफार्मर की आवश्यकताएं 3. प्रकार।

एक वेल्डिंग ट्रांसफार्मर के ऑपरेटिंग सिद्धांत:

एक एसी वेल्डिंग चाप में धारा लगभग साइनसोइडल रहती है जबकि वोल्टेज विकृत है जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 4.9।

इन ग्राहकों को ध्यान में रखते हुए, बिंदु M एक चाप को हड़ताल करने के लिए आवश्यक वोल्टेज को इंगित करता है। जिस चूने के दौरान वोल्टेज शून्य से वोल्टेज तक बढ़ जाता है, उसे पुनः प्रज्वलित करने के लिए पर्याप्त मात्रा में ARC RECOVERY TIME कहा जाता है। चाप वोल्टेज क्षणिक पर यह माना जाता है कि यदि चाप स्थिर और शांत होना है, तो समय Y जितना संभव हो उतना कम होना चाहिए, क्योंकि अन्यथा अंतराल के दौरान कैथोड पर्याप्त मात्रा में इलेक्ट्रॉनों और आयनों का उत्सर्जन करने के लिए बहुत ठंडा हो सकता है। चाप पर शासन करना और उसे बनाए रखना।

टी ₁ को कम करने का एक तरीका वेल्डिंग पावर स्रोत के खुले सर्किट-वोल्टेज को उठाना है, जैसा कि अंजीर से स्पष्ट है। 4.10। वोल्टेज कर्व 2 में वोल्टेज कर्व की तुलना में कम पीक वैल्यू है। कर्व 1 के साथ आर्क स्ट्राइकिंग वोल्टेज ई है और आर्क रिकवरी टी _{1 है} । कर्व 2 के मामले में, उसी री-इग्निशन वोल्टेज ई आर्क रिकवरी टाइम के साथ। t ₂ t _{1 की} तुलना में काफी लंबा है।

निरंतर एसी चाप को बनाए रखने के लिए वेल्डिंग सर्किट में एक अधिष्ठापन * होना चाहिए जो कि 0-35 से 0-45 के क्रम के बीच वोल्टेज और वर्तमान ग्राहकों के बीच एक चरण अंतर पैदा करेगा।

कम धाराओं के साथ वेल्डिंग करते समय, उच्च धाराओं के साथ वेल्डिंग करते समय कैथोड अधिक गर्मी खो देता है। इसलिए, पूर्व मामले में चाप वसूली समय जितना संभव हो उतना कम होना चाहिए। उदाहरण के लिए, 160 से 250 एम्पीयर की धारा के साथ एक चाप आसानी से शुरू हो जाता है जब ट्रांसफार्मर में 55 से 60 वोल्ट का एक खुला सर्किट वोल्टेज होता है, जबकि छोटे धाराओं के साथ, कहते हैं, 60 से 70 एम्पीयर ट्रांसफार्मर का कोई लोड वोल्टेज 70 होना चाहिए 80 वोल्ट तक।

हालांकि, ओपन सर्किट वोल्टेज में वृद्धि वेल्डर की सुरक्षा को खतरे में डाल सकती है और वेल्डिंग ट्रांसफार्मर के पावर फैक्टर (यानी आर्क वोल्टेज / ओपन सर्किट वोल्टेज) को ख़राब कर सकती है। इसलिए, लागू बाधाओं के भीतर खुले सर्किट वोल्टेज को यथासंभव कम रखना अनिवार्य है।

एक वेल्डिंग ट्रांसफार्मर की आवश्यकताएं:

एक वेल्डिंग ट्रांसफार्मर को निम्नलिखित आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए:

1. इसमें एक स्टॉपिंग स्टैटिक वोल्ट-एम्पीयर की विशेषता होनी चाहिए।

2. स्पैटर से बचने के लिए, शॉर्ट-सर्किट के दौरान वेल्डिंग चालू का उछाल सामान्य चाप वर्तमान से कम से कम संभव तक सीमित होना चाहिए।

3. खुले सर्किट वोल्टेज आमतौर पर 80 वोल्ट से अधिक नहीं होना चाहिए और किसी भी स्थिति में 100 वोल्ट नहीं होना चाहिए।

4. आउटपुट करंट पूरी तरह उपलब्ध रेंज पर लगातार नियंत्रणीय होना चाहिए।

5. खुले सर्किट वोल्टेज केवल एक चाप की तैयार दीक्षा के लिए पर्याप्त रूप से उच्च होना चाहिए और वेल्डिंग के अर्थशास्त्र को प्रभावित करने के लिए बहुत अधिक नहीं होना चाहिए।

वेल्डिंग ट्रांसफार्मर के बुनियादी प्रकार:

वेल्डिंग ट्रांसफार्मर के चार मूल प्रकार हैं:

1. उच्च प्रतिक्रिया प्रकार,

2. बाहरी रिएक्टर प्रकार,

3. अभिन्न रिएक्टर प्रकार, और

4. संतृप्त रिएक्टर प्रकार।

1. उच्च प्रतिक्रिया प्रकार वेल्डिंग ट्रांसफार्मर:

जब एक ट्रांसफॉर्मर करंट की आपूर्ति करता है, तो इसकी वाइंडिंग्स के चारों ओर चुंबकीय फ्लक्स उत्पन्न होते हैं।

परिणामी चुंबकीय प्रवाह की रेखाएं, of, चुंबकीय सर्किट को पीछे छोड़ती हैं और प्राथमिक (I) और द्वितीयक (II) घुमावों को काटती हैं जैसा कि चित्र 4.11 में दिखाया गया है। हालांकि, सभी चुंबकीय प्रवाह लाइनें ऐसा नहीं करती हैं। प्राथमिक प्रवाह के कारण चुंबकीय प्रवाह की कुछ लाइनें माध्यमिक घुमावों को नहीं काटती हैं और इसके विपरीत, क्योंकि दोनों हवा में अपने रास्ते हैं।

आरेख में इन आंशिक फ़्लक्स को and _L1 और। _L2 के रूप में चिह्नित किया गया है। दूसरे शब्दों में, वे कॉइल्स की प्रतिक्रिया * के लिए जिम्मेदार हैं और संबंधित प्रतिक्रियाशील वोल्टेज उन पर गिरता है। जैसे-जैसे करंट बढ़ता है, लीकेज फ्लक्स भी बढ़ता है और इसी तरह से सेल्फ-इंडक्शन का ईएमएफ होता है। यही कारण है कि संबंधित वाइंडिंग में प्रतिक्रियाशील वोल्टेज ड्रॉप में प्राथमिक या माध्यमिक वर्तमान परिणामों में वृद्धि हुई है।

एक वेल्डिंग ट्रांसफॉर्मर के लिए एक स्थिर ड्रॉपिंग-एम्पीयर विशेषता है, दोनों प्राथमिक और माध्यमिक वाइंडिंग्स में एक उच्च प्रतिक्रिया होनी चाहिए अर्थात, उनके पास काफी रिसाव प्रवाह होना चाहिए। यह स्थिति प्राथमिक और द्वितीयक घुमावों को अलग-अलग अंगों पर या एक ही अंग पर रखकर संतुष्ट होती है, लेकिन कुछ दूरी को अलग करके, उदाहरण के लिए, उपरोक्त आकृति में दूरी 'बी'।

उच्च-प्रतिक्रिया वेल्डिंग ट्रांसफार्मर में वर्तमान का नियंत्रण तीन तरीकों से प्रभावित हो सकता है। उनमें से एक में एक चलती प्राथमिक कुंडल शामिल है जैसा कि चित्र 4.12 में दिखाया गया है। के रूप में घुमावदार के बीच अंतर विविध है इसलिए प्रतिक्रिया और इसलिए उत्पादन वेल्डिंग चालू है।

दूसरी विधि प्राथमिक या माध्यमिक पक्ष पर टैप किए गए वाइंडिंग के उपयोग पर आधारित है और सर्किट के घुमावों की अपेक्षित संख्या को अंदर या बाहर लाकर परिवर्तन अनुपात का परिवर्तन किया जा सकता है, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है।

तीसरी विधि जंगम चुंबकीय शंट का उपयोग करती है। रिसाव फ्लक्स के रास्तों में रखे गए शंट की स्थिति, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 4.14, प्रतिक्रिया के नियंत्रण के माध्यम से आउटपुट वेल्डिंग करंट को नियंत्रित करता है।

2. बाहरी रिएक्टर प्रकार वेल्डिंग ट्रांसफार्मर:

इस प्रकार के वेल्डिंग ट्रांसफार्मर में एक सामान्य प्रतिक्रिया, एकल चरण, ट्रांसफार्मर से नीचे चरण और एक अलग रिएक्टर या चोक होता है।

ऐसे वेल्डिंग ट्रांसफार्मर में वाइंडिंग्स की आगमनात्मक प्रतिक्रिया और प्रतिरोध कम होता है, जिससे इसका द्वितीयक वोल्टेज बदलता रहता है लेकिन वेल्डिंग चालू के साथ थोड़ा सा। वेल्डिंग सर्किट के माध्यमिक में रखे गए रिएक्टर द्वारा आवश्यक ड्रॉपिंग या नकारात्मक वोल्ट-एम्पीयर विशेषता सुनिश्चित की जाती है। रिएक्टर में एक स्टील कोर और एक घुमावदार घाव होता है जिसमें अधिकतम स्वीकार्य प्रवाह को ले जाने के लिए डिज़ाइन किया गया तार होता है।

यदि वेल्डिंग ट्रांसफार्मर का द्वितीयक वोल्टेज V _{2 है}, तो चाप वोल्टेज V _{चाप है} और रिएक्टर के पार कुल प्रतिरोधक सह प्रतिक्रियाशील ड्रॉप V _{2 है} तो तीन मात्राओं को चित्र में दिखाया जा सकता है। 4.15 और संबंधित गणितीय रूप में निम्नानुसार हैं। ।

इस प्रकार, चाप वोल्टेज वर्तमान में वृद्धि के साथ घटता है, या रिएक्टर भर में वोल्टेज ड्रॉप में वृद्धि के साथ। यह एक नकारात्मक या ड्रॉपिंग वोल्ट-एम्पीयर विशेषता देता है।

वेल्डिंग करंट का नियंत्रण दो तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है। रिएक्टर (चलती कोर रिएक्टर) की अनिच्छा को अलग करके या सर्किट (टेप किए गए रिएक्टर) में लाए गए वाइंडिंग के घुमावों की संख्या को अलग-अलग करके।

मूविंग कोर रिएक्टर का मुख्य भाग, जैसा कि चित्र 4.16 में दिखाया गया है, इसमें घुमावदार को ले जाने वाले एक निश्चित हिस्से और एक चलते हुए अंग होते हैं, जिन्हें एक उपयुक्त व्यवस्था द्वारा निश्चित कोर से दूर या दूर स्थानांतरित किया जा सकता है, इस प्रकार हवा का अंतर अलग हो जाता है उनके बीच। हवा के अंतराल में वृद्धि रिएक्टर के चुंबकीय सर्किट की अनिच्छा को जोड़ती है, जबकि इसकी आत्म-प्रेरण और आगमनात्मक प्रतिक्रिया ड्रॉप, ताकि वेल्डिंग चालू बढ़ जाती है।

जब हवा का अंतर कम हो जाता है, तो चुंबकीय सर्किट की अनिच्छा भी कम हो जाती है, चुंबकीय प्रवाह बढ़ जाता है, जैसा कि कुंडली के आगमनात्मक प्रतिक्रिया और वेल्डिंग वर्तमान में गिरावट आती है। इस तरह से वेल्डिंग चालू को बहुत सटीक और निरंतर रूप से समायोजित किया जा सकता है।

टैप किए गए रिएक्टर में कोर को ठोस बनाया जाता है लेकिन कुंडल को कई खंडों में विभाजित किया जाता है, प्रत्येक अनुभाग में एक नल होता है जो नियामक बिंदु पर लाया जाता है, जैसा कि चित्र 4.17 में दिखाया गया है। नल के पार एक संपर्क शाखा को स्थानांतरित करने से सर्किट में लाए गए घुमावों की संख्या अलग-अलग हो जाएगी, और इसके साथ ही वेल्डिंग चालू की परिमाण भी। इस प्रकार वर्तमान को चरणों में नियंत्रित किया जाता है।

3. इंटीग्रल रिएक्टर प्रकार वेल्डिंग ट्रांसफार्मर:

इंटीग्रल रिएक्टर प्रकार का वेल्डिंग ट्रांसफार्मर, चित्र 4.18 में दिखाया गया है जिसमें एक प्राथमिक घुमावदार I, एक द्वितीयक घुमावदार द्वितीय और एक रिएक्टर घुमावदार III है। मुख्य अंगों के अलावा, कोर में रिएक्टर वाइंडिंग ले जाने वाले अतिरिक्त अंग होते हैं। वर्तमान को अतिरिक्त अंगों के बीच रखे कोर C को हिलाने के माध्यम से समायोजित किया जाता है।

जो हिस्सा I और II को घुमावदार करता है, वह इस प्रकार ट्रांसफार्मर उचित है और घुमावदार III को ले जाने वाला हिस्सा रिएक्टर है।

रिएक्टर को द्वितीयक या तो श्रृंखला सहायता में, या श्रृंखला विरोध में जोड़ा जा सकता है।

जब रिएक्टर श्रृंखला सहायता में जुड़ा हुआ है, तो आंकड़ा 4.18 (ए), ट्रांसफार्मर का ओपन सर्किट वोल्टेज होगा

ई _टी + ई ₂ + ई _आर

जहाँ E ₂ ट्रांसफार्मर का द्वितीयक वोल्टेज है और E _r रिएक्टर वोल्टेज है।

श्रृंखला सहायता कनेक्शन कम धाराओं पर एक स्थिर चाप का उत्पादन करता है और वेल्डिंग पतली प्लेटों के लिए नियोजित किया जाता है।

जब रिएक्टर श्रृंखला विरोध में जुड़ा होता है, जैसा कि चित्र 4.18 (बी) में दिखाया गया है, तो इसका वोल्टेज ट्रांसफार्मर के ओपन सर्किट वोल्टेज से घटाया जाता है, अर्थात

ई _टी + ई ₂ - ई _आर

श्रृंखला विरोध कनेक्शन का उपयोग भारी धाराओं के साथ मोटी प्लेटों को वेल्डिंग करने के लिए किया जाता है।

4. संतृप्त रिएक्टर प्रकार वेल्डिंग ट्रांसफार्मर:

इस वेल्डिंग ट्रांसफार्मर में एक पृथक कम वोल्टेज, कम एम्परेज डीसी सर्किट को चुंबकीय कोर की प्रभावी चुंबकीय विशेषताओं को बदलने के लिए नियोजित किया जाता है। इस प्रकार, एसी की एक बड़ी मात्रा को डीसी की अपेक्षाकृत कम मात्रा का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है, इसलिए न्यूनतम से अधिकतम तक आउटपुट वोल्ट-एम्पीयर विशेषता वक्र को समायोजित करना संभव बनाता है। उदाहरण के लिए, जब रिएक्टर कॉइल में कोई डीसी प्रवाह नहीं होता है, तो इसकी न्यूनतम प्रतिबाधा होती है और इस प्रकार वेल्डिंग ट्रांसफार्मर का अधिकतम उत्पादन होता है।

चूंकि डीसी सर्किट में rheostat की मदद से dc की भयावहता को बढ़ाया जाता है, बल की अधिक निरंतर चुंबकीय रेखाएं होती हैं, इस प्रकार रिएक्टर की बाधा बढ़ जाती है और वेल्डिंग ट्रांसफार्मर का आउटपुट करंट कम हो जाता है। इस विधि में जंगम भागों और फ्लेक्सिंग कंडक्टर को हटाने का लाभ है और अक्सर गैस टंगस्टन आर्क वेल्डिंग बिजली की आपूर्ति के लिए उपयोग किया जाता है।

अंजीर। 4.19 एक सरल संतृप्त रिएक्टर शक्ति स्रोत के लिए सर्किट की मूल बातें दिखाता है। कम वोल्टेज और उच्च धारा के वांछित उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए रिएक्टर कॉइल्स डीसी नियंत्रण कॉइल के विरोध में जुड़े हुए हैं।

एसी के साथ, गैस टंगस्टन चाप वेल्डिंग के लिए तरंग रूप काफी महत्वपूर्ण है। संतृप्त रिएक्टर ट्रांसफार्मर से आपूर्ति की गई साइन वेव की गंभीर विकृति का कारण बनता है। एयर-गैप को रखना, जैसा कि चित्र 4.19 में दिखाया गया है, रिएक्टर कोर में इस विकृति को कम करने की एक विधि है। वैकल्पिक रूप से, डीसी कंट्रोल सर्किट में एक बड़ा चोक डाला जा सकता है। या तो विधि, या दो का एक संयोजन, वांछित परिणाम का उत्पादन करेगा।

वेल्डिंग ट्रांसफॉर्मर का समानांतर संचालन:

वेल्डिंग ऑपरेशन में कभी-कभी एक ट्रांसफार्मर से अधिकतम वेल्डिंग चालू प्राप्य से अधिक वर्तमान की आवश्यकता होती है। ऐसे मामले में वांछित वेल्डिंग करंट दो या अधिक वेल्डिंग ट्रांसफार्मर के समानांतर संचालन द्वारा प्राप्त किया जा सकता है।

इस तरह के समानांतर संचालन के लिए आवश्यक सावधानी यह है कि ट्रांसफार्मर के नो-लोड या ओपन सर्किट वोल्टेज समान होना चाहिए। यह उच्च प्रतिक्रिया प्रकार वेल्डिंग ट्रांसफॉर्मर के मामले में विशेष रूप से आवश्यक है जहां खुले सर्किट वोल्टेज और परिवर्तन अनुपात समायोजन की स्थिति और नियंत्रण चरण के अनुसार कुछ हद तक भिन्न होते हैं।

जब दो ट्रांसफार्मर समानांतर ऑपरेशन के लिए जुड़े होते हैं, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 4.20, प्राथमिक वाइंडिंग्स के टर्मिनलों को समान लाइन के तारों ए, बी, सी से जोड़ा जाना चाहिए ताकि आपूर्ति के साधन इस प्रकार ईएमएफ चरणों के संयोग को सुनिश्चित कर सकें। माध्यमिक घुमावदार। फिर सेकेंडरीज़ के टर्मिनलों को जोड़े के रूप में जोड़ा जाना चाहिए। इस तरह के तीन चरण डबल ऑपरेटर ट्रांसफार्मर भारत में मेसर्स ईएस एबी इंडिया लिमिटेड द्वारा विपणन किए जाते हैं।

मल्टी ऑपरेटर वेल्डिंग ट्रांसफॉर्मर:

एक बहु-चाप या मल्टी-ऑपरेटर वेल्डिंग ट्रांसफार्मर प्रणाली एक ही समय में कई वेल्डिंग सर्किट प्रदान करने के लिए एक उच्च वर्तमान निरंतर वोल्टेज बिजली स्रोत का उपयोग करती है। इस तरह की प्रणाली का उपयोग तब किया जाता है जब अपेक्षाकृत छोटे ऑपरेटिंग क्षेत्र में वेल्डिंग बिंदुओं की एक बड़ी एकाग्रता होती है, उदाहरण के लिए, जहाज-निर्माण में, बिजली स्टेशनों, रिफाइनरियों और रासायनिक संयंत्रों के लिए निर्माण स्थल।

एक फ्लैट-एम्पीयर विशेषता वाला बहु-ऑपरेटर वेल्डिंग ट्रांसफार्मर एकल चरण या 3-चरण किस्म का हो सकता है। एकल चरण मल्टी-ऑपरेटर वेल्डिंग ट्रांसफार्मर का एक नुकसान यह है कि यह 3-चरण आपूर्ति मेन पर असंतुलित भार डालता है। यदि एक मल्टी-ऑपरेटर वेल्डिंग ट्रांसफार्मर में एक वोल्टेज होना चाहिए जो लोड के साथ अलग-अलग नहीं होगा (अधिकतम भिन्नता 5% से अधिक नहीं होनी चाहिए) तो इसमें कम चुंबकीय रिसाव होना चाहिए, अर्थात् कम प्रेरक प्रतिक्रिया।

आर्क्स या वेल्डिंग सर्किट की संख्या जो एक वेल्डिंग ट्रांसफॉर्मर से जुड़ी हो सकती है, रिश्ते से मिल सकती है,

n = I _t / I _a .K

कहा पे,

एन = चाप या वेल्डिंग सर्किट की संख्या,

मैंने वेल्डिंग ट्रांसफार्मर के वर्तमान = रेटेड उत्पादन को चालू किया,

मैं प्रत्येक वेल्डिंग सर्किट में _एक = औसत चाप वर्तमान,

के = विविधता कारक।

विविधता कारक K इस तथ्य को ध्यान में रखता है कि एक और एक ही शक्ति स्रोत से चलने वाले सभी वेल्डर एक साथ काम नहीं करते हैं। विविधता कारक औसत कर्तव्य चक्र और प्रायिकता के नियमों से संबंधित है, लेकिन उसी ट्रांसफार्मर से चलने वाले वेल्डर की संख्या कम हो जाती है। आमतौर पर K को 0 0 6 से 0 to 8 के बीच कहीं भी माना जाता है।

प्रत्येक वेल्डिंग स्टेशन एक अलग चर चोक (वर्तमान नियामक) के माध्यम से जुड़ा हुआ है, जो प्रत्येक वेल्डिंग सर्किट के लिए एक स्थिर ड्रॉपिंग स्टैटिक वोल्ट-एम्पीयर विशेषता वक्र प्रदान करता है। वेल्डिंग सर्किट समानांतर में जुड़े हुए हैं, क्योंकि इस व्यवस्था के साथ 70 से 100 एम्पीयर के क्रम में कम धाराओं के साथ वेल्डिंग करते समय स्रोत का बेहतर उपयोग किया जाता है।

ध्यान दें:

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वेल्डिंग ट्रांसफॉर्मर में इस तथ्य के कारण कम शक्ति कारक है कि वे उच्च आगमनात्मक प्रतिक्रिया वाले कोयल्स को शामिल करते हैं। वेल्डिंग ट्रांसफॉर्मर, इसलिए, बिजली की रेटिंग से अधिक नहीं होना चाहिए, सौंपा काम के प्रदर्शन के लिए आवश्यक है। न ही उन्हें लंबे समय तक नो-लोड पर चलाया जाना चाहिए।