Бетонные и железобетонные работы

Раздел: Учебники

Сварка арматуры производится постоянным или переменным электрическим током. Постоянным называется электрический ток, который не меняет своего направления; переменным — электрический ток, периодически меняющий направление и величину. Обычно используется переменный ток, изменяющийся с частотой 50 Гц.

Величина тока определяется по формуле, выражающей закон Ома:

Величина тока / измеряется в амперах, напряжение

U — в вольтах и сопротивление R —в омах.

Для измерения силы тока пользуются амперметрами, напряжение измеряется вольтметрами. Сопротивление определяется специальными приборами, называемыми омметрами, или делением показаний вольтметра на показания амперметра.

Электрический ток при прохождении по цепи производит определенную работу. Работа, производимая в единицу времени, называется мощностью, измеряемой в ваттах. Ваттом (Вт) называется мощность, развиваемая током в 1 А при напряжении в 1 В; гектоватт (гВт) равен 100 Вт, а киловатт (кВт) — 1000 Вт.

Мощность постоянного тока определяется по формуле

P = /-U,

где Р — мощность, Вт;

Протекание тока приводит к выделению тепла. Количество выделенного тепла определяется по закону Ленца- Джоуля

Q = 0,24 PRt,

где Q — количество выделяемого тепла, кал; t— время прохождения тока, сек;

0,24—постоянная величина, служащая для перевода электрических величин в тепловые.

Вокруг проводника, по которому протекает ток, образуется магнитное поле, силовые линии которого располагаются концентрическими кругами. Если силовые линии магнитного поля будут пересекаться каким-либо замкнутым проводником, то в последнем, согласно закону электромагнитной индукции, появится электрический ток. Явление электромагнитной индукции используется в генераторах и трансформаторах электрической энергии; в первых электрический ток появляется в обмотках ротора при его вращении в магнитном поле вследствие пересечения проводниками обмотки силовых линий поля. В электрических трансформаторах обмотки неподвижны, но магнитное поле при протекании по первичной обмотке переменного тока изменяется по величине и направлению. В результате во вторичной обмотке, помещенной на том же сердечнике, что и первоначальная обмотка, появляется электрический ток.

Трансформатор имеет первичную обмотку, подключаемую к сеяи переменного тока, и вторичную обмотку, к которой врисоединяются потребители электроэнергии. Железный сердечник служит для лучшей провод магнитных силовых линий. В замкнутой вторичной обмотке вследствие ее пересечения переменным магнитным полем, образованным током первичной обмотки, появится переменный ток одинаковой частоты с током первичной обмотки. Напряжение и ток вторичной обмотки трансформатора зависят от соотношений числа витков первичной и вторичной обмоток. Меняя это соотношение, можно повысить или понизить напряжение для данной мощности электроэнергии. При повышении напряжения величина тока пропорционально уменьшается, а при уменьшении — увеличивается. Повысительные трансформаторы имеют вторичные обмотки с большим числом витков, чем у первичных обмоток, а у понизительных трансформаторов число витков вторичных обмоток меньше, чем у первичной обмотки, например у трансформаторов для контактной сварки вторичный контур выполняется из одного или двух витков. Повысительные трансформаторы применяются для повышения напряжения, необходимого для передачи электроэнергии на расстояние, а понизительные — для получения напряжения, на которое рассчитаны потребители электроэнергии: электродвигатели, лампы, нагревательные приборы, сварочные аппараты и т. п.

Мощность переменного тока является переменной величиной, поэтому для ее измерения пользуются эффективным значением мощности, т. е. такой, которая получается при протекании постоянного тока той же величины. При определении мощности переменного тока вводится коэффициент мощности (cosqp), величина которого зависит от несовпадения изменений тока и напряжения, т.е. сдвига фаз между ними. Формула мощности однофазного переменного тока:

Р = IU cos ф,

где cos ф — коэффициент мощности, часто называемый «косинусом фи»

Коэффициент мощности трансформаторов — переменная величина, зависящая от величины и характера нагрузки. Поэтому мощность трансформаторов обозначают в вольтамперах (еа) или киловольтамперах (кВА), которая не учитывает коэффициента мощности, т. е.

Такая мощность называется полной, достигающей своего значения при коэффициенте мощности, равном

единице (cos ср=1). Фактическое значение коэффициента мощности сварочных трансформаторов всегда меньше единицы, следовательно, и активная мощность всегда меньше полной мощности.

Мощность электрооборудования определяется нагрузкой и режимом работы, от которых зависит степень нагрева их электрическим током. При длительном режиме работы электрооборудование быстрее и сильнее нагревается, чем при кратковременном, когда после выключения тока оно успевает остыть до температуры окружающего воздуха. При новторно-кратковременной работе электрооборудование регулярно включается и выключается. При этом время каждого цикла tn составляется из где — время рабочего периода, a ta — время паузы.

Отношение рабочего периода к циклу называется продолжительностью включения и обозначается через ПВ, выраженное в долях или в процентах времени рабочего периода:

Кратковременный и повторно-кратковременный режимы работы по сравнению с длительными режимами для данного электрооборудования допускают значительные перегрузки.