32 Трансформатор зі збільшеним магнітним розсіюванням

Трансформатори з пiдвищеним магнiтним розсiянням мають спадну зовнiшню характеристику, крутизна якої визначається величиною Х_Т. Змiною Х_Т можна проводити i плавне регулювання зварювального струму.

Магнiтопровiд трансформатора стрижневого типу-1, на якому розташовані первинна-2 i вторинна-3 обмотки, рознесенi одна вiдносно одної на визначену вiдстань. При проходженнi струму по обмоткам створюються магнiтнi потоки, основна частина яких замикається по магнiтопроводу, створюючи потiк трансформатора Ф_Т. Друга частина магнiтних потокiв замикається по повiтрю, створюючи потоки розсiяння первинної Ф_1Р i вторинної Ф_2Р обмоток.

Потоки розсiяння наводять у трансформаторi реактивну ЕРС, яка i визначає його iндуктивний опiр Х_Т. Вiдстань мiж котушками обмоток «а » може змінюватися, вiдповiдно змінюються величина Х_Т i зварювальний струм. Це плавне регулювання режиму зварювання. Рухома обмотка (в одних випадках первинна, в інших - вторинна) перемiщується за допомогою приводу перемiщення обмоток - ходового гвинта-4. Ступiнчасте регулювання струму виконується змiною з’єднання котушок кожної обмотки мiж собою з послiдовного на паралельне та навпаки.

34 Трансформатор з підмагнічуваним шунтом

Основна перевага таких трансформаторів полягає у вiдсутностi рухомих частин, що надає їм бiльш високої надiйностi i довговiчностi. Крiм цього, вони мають малу iнерцiйнiсть регулювання i забезпечують простоту дистанцiйного керування. До недолiкiв можна вiднести значнi витрати активних матерiалiв i невисокi енергетичнi показники. Трансформатори такого типу застосовуються у виглядi джерел для аргоно-дугового зварювання i автоматичного зварювання пiд флюсом. На рис.6.1 подано функцiональну схему зварювального трансформатора для автоматичного зварювання пiд флюсом, де Т - стрижневий трансформатор з нерухомим шунтом, РС - регулятор зварювального струму, БДА - блок допомiжної i захисної апаратури. До блоку РС входять: VS-тиристорний регулятор струму, СФК - блок системи фазового керування тиристорами i БК - блок керування.

Рис. 6.1. Функціональна

схема трансформатора

з підмагнічувальним шунтом

Магнiтна система трансформатора складається з двох магнiтопроводiв стрижневого типу, один з яких - магнiтний шунт-1 - розташований у вiкнi осердя- 3 перпендикулярно до його бокових стрижнів i дiлить вiкно на двi частини. Мiж стрижнями-3 i шунтом є повiтрянi зазори «» що не регулюються. Силовi обмотки трансформатора розташованi симетрично на обох стрижнях магнiтопроводу i частково рознесенi. Вторинна обмотка складається з основної котушки з числом виткiв W₂₀ (котушки-4, 5) i додаткової обмотки з числом виткiв W_2Д (котушки 2). Основна котушка розташована по один бік шунта, додаткова - по другий, поряд із первинною обмоткою з числом виткiв W₁ (котушки 6). Котушки первинної обмотки на стрижнях з’єднанi мiж собою паралельно. На кожному стрижнi котушки вторинних обмоток з’єднанi мiж собою послiдовно-паралельно. Основний магнiтний потiк Ф_Т, який створюється первинними i вторинними обмотками, замикається по залiзу осердя. Крiм Ф_Т у магнiтнiй системi утворюються потоки розсiяння Ф_1Р i Ф_2Р.

Обмотка керування W_К-8 секцiонована i складається з чотирьох котушок, увімкнених зустрiчно-послiдовно вiдносно ЕРС, яка наводиться в них потоком шунта Ф_Ш (рис.6.3).

Ступiнчасте регулювання струму здiйснюється у два ступеня i забезпечується перемиканням виткiв вторинної обмотки Напруга неробочого ходу трансформатора U₂₀ при переключеннi котушок майже не змiнюється, проте суттєво вiдрiзняються їх iндуктивнi опори. Оскільки частина вторинної обмотки IIа розташована поряд з первинною обмоткою I, то її опiр Х_2а невеликий i значно менший від Х_2в, тобто в першому випадку величина I_2аб буде вища, нiж мiж клемами «бв». Це i буде ступенем великих струмiв.

Для забезпечення зручностi регулювання зварювального струму i стабiлiзацiї встановленого режиму застосовується тиристорний регулятор струму VS. З його допомогою, за рахунок зворотних зв’язкiв за напругою живлення мережi i за змiною опору обмотки магнiтного шунта можна стабiлiзувати встановленi режими i забезпечувати регулювання струму керування i струму навантаження, витрачаючи незначну потужнiсть на керування. Це значною мірою покращує зварювальнi та експлуатацiйнi властивостi трансформаторiв i пiдвищує їх технiко-економiчнi показники. У промисловостi працює велика кiлькiсть трансформаторiв типу ТДФ- 1001 i ТДФ-1601, призначених для автоматичного зварювання пiд флюсом i розрахованих на тривалий режим роботи при ТУ%=100%. Електромагнiтну схему ТДФ-1001 подано на рис.6.4. Ступiнь малих струмiв розрахована на 400-700 А, великих - 700-1200 А. Трансформатор ТДФ-1601 має 8 котушок вторинної обмотки (у порiвняннi з 6 в ТДФ-1001). Котушки первинної обмотки розташованi бiля нижнього ярма осердя поблизу з чотирма додатковими котушками вторинної обмотки. Ступiнь малих струмiв у ТДФ-1601 складає 600-1100 А, великих - 1100- 1800 А.

Обмотка керування живиться вiд одноконтактного тиристорного випрямляча. Регулюючи кут вiдкриття тиристора, можна плавно змiнювати величину струму в обмотцi керування магнiтного шунта в необхiдних межах, здiйснюючи цим самим регулювання i стабiлiзацiю зварювального режиму при коливаннях напруги мережi, здiйснювати як мiсцеве, так i дистанцiйне керування режиму трансформатора. При цьому плавне регулювання зварювального стуму можна одержати з кратнiстю близькою 2. Для отримання вiдпираючого iмпульсу i його фазорегулювання призначена схема на транзисторному логiчному елементi, що виконує функцiю електронного реле.