Шунт в цепи первичной обмотки сварочного трансформатора машин точечной и шовной сварки

 

Первичный ток сварочных машин не превышает 1500…2000 А. Активное сопротивление первичной обмотки составляет от десятых долей Ома до нескольких Ом. Очевидно, что малое сопротивление, в несколько десятков микроом, практически не меняет параметров цепи сварочной машины. Стандартные шунты от амперметров постоянного тока по допустимой рассеиваемой мощности и величине собственного сопротивления наиболее полно отвечают задаче измерения первичного тока сварочной машины. В связи с малыми линейными размерами шунта индуктивное сопротивление его по сравнению с активным сопротивлением мало и падение напряжения можно считать пропорциональным величине тока. Для равномерного распределения плотности тока шунты изготовляют из нескольких пластин. Применяемый для изготовления металл в диапазоне рабочих температур мало меняет удельное сопротивление от нагрева. Стандартные шунты калиброваны по току и сопротивлению, что позволяет легко вычислить первичный ток сварочной машины. Во избежание существенных температурных погрешностей измерений не рекомендуется превышать номинальный ток . Первичный ток трансформаций ранен сумме тока намагничивания и вторичного тока, приведенного через коэффициент трансформации.

При измерении тока на номинальных ступенях машины намагничивающий ток необходимо учитывать, так как он может составлять до 15% от полного тока, а на низких ступенях им обычно пренебрегают за малостью.

Выходной сигнал шунта мал — несколько десятков милливольт (75 мВ) и в основном используется для записи на магнитоэлектрических осциллографах. Исследовать сигнал шунта с помощью электронного осциллографа опасно, так как один из входных контактов любого осциллографа соединен с его корпусом. При подключении к шунту корпус осциллографа оказывается гальванически связанным с сетью или другим источником высокого напряжения.

При записи на пленку и обработке осциллограмм неизбежны ошибки измерений. Наибольшая ошибка возникает при определении масштаба записи и визуальной оценке ординат осциллограмм. Погрешность носит субъективный характер и может достигать 10…15%.

Но осциллограмме несинусоидальный ток однофазных машин ориентировочно может быть оценен по действующему значению

 

,

 

где  — амплитуда изображения, мм;  — размер изображения тока по оси абсцисс в пределах полупериода, мм;  — размер участка, на котором ток равен нулю (в пределах того же полупериода), мм;  — масштаб записи, А/мм.

Шунт практически не может быть использован в качестве датчика в электронной аппаратуре из-за гальванической связи с сетью и малой величины выходного сигнала, гальваническую связь можно оборвать с помощью устройств типа магнитного усилителя, однако они отличаются инерционностью, что исключает универсальность такого датчика при измерении тока на разных машинах. Малая величина выходного сигнала затрудняет применение усилителей постоянного тока, наиболее пригодных для неискаженной передачи сигнала, пропорционального сварочному току. Известно, что для передачи такого сигнала необходимо устройство с полосой пропускания от 3000 до 0,1 Гц. Передача сигнала в аналоговой (непрерывной) форме предпочтительна с точки зрения повышения скорости машинной обработки информации в натуральном масштабе времени: интегрирование, возведение и квадрат и т.п. Измерение тока с помощью шунта является лабораторным методом и применяется в основном при исследовательских работах.

 

rss
Карта