Электрогазосварка. Электросварка. Газосварка

§ 92. Трансформаторы со встроенным регулятором

Трансформаторы со встроенным регулятором более компактны и выпускаются под марками СТАН-0, СТАН-1, СГН-500, СТН-700, СТН-1000, ТСД-500, ТСД-1000 и ТСД-2000. Принципиальная схема таких трансформаторов разработана акад. В. П. Никитиным Трансформаторы ТСД в отличие от СТАН и СТН имеют устройства для дистанционного регулирования тока. Технические данные трансформаторов типа СТН приведены в табл. 60. Внешний вид трансформатора СТН-500 показан на рис 130. Трансформатор СТН-500-1 отличается от СТН-500 тем, что имеет алюминиевые обмотки с выводами, армированными медью.

Трансформаторы данного типа являются однопостовыми и предназначены для питания сварочным током одной дуги. Вторичные обмотки трансформатора и реактивная обмотка регулятора расположены на общем железном сердечнике (ярме) и включены навстречу друг другу (рис. 131, а). Благодаря этому магнитные потоки, возникающие в сердечнике при прохождении тока по вторичной обмотке и по обмотке регулятора направлены навстречу друг другу. Схема сердечника трансформатора показана на рис. 131,6 В верхней части сердечника, где расположена обмотка регулятора, имеется воздушный зазор, величину которого можно регулировать вращением

рукоятки регулятора. При вращении рукоятки по часовой Стрелке воздушный зазор увеличивается. Вследствие этого магнитный поток в этой части сердечника уменьшается, а также уменьшается индуктивное сопротивление, вызываемое обмоткой регулятора, отчего сварочный ток возрастает. Наоборот, вращение рукоятки против часовой стрелки вызывает обратные явления, приводящие к уменьшению сварочного тока. При холостом ходе трансформатора сварочная цепь разомкнута, и так как через обмотку регулятора ток не идет, она работает как часть вторичной обмотки трансформатора.

Трансформаторы данного типа могут иметь также не встречное, а согласное включение обмотки регулятора. Такие трансформаторы применяют при сварке тонкого металла на малых токах, так как при малом сварочном токе напряжение вторичной цепи в них повышается; это увеличивает устойчивость горения дуги при сварке на малых токах.

Действительно при понижении сварочного тока воздушный зазор в верхней части сердечника, как уже указывалось выше, должен быть уменьшен с целью повышения индуктивного сопротивления обмотки регулятора. Уменьшение этого зазора вызывает увеличение той части магнитного потока, которая ответвляется в магнитопровод регулятора. Вследствие этого увеличивается электродвижущая сила, возникающая в витках обмотки регулятора; эта электродвижущая сила при согласном включении обмотки регулятора складывается с электродвижущей силой вторичной обмотки и увеличивает вторичное напряжение трансформатора холостого хода. Поэтому трансформаторы данной конструкции имеют внешнюю характеристику, отвечающую типу а (рис. 127).

Сварочные трансформаторы с дросселем насыщения. Наличие подвижных частей и переменного воздушного зазора в магнитопроводе сварочного трансформатора связано с рядом неудобств в эксплуатации; при малых токах снижается устойчивость горения дуги, может появиться вибрация пакета регулятора, гудение аппарата во время работы, искажение кривой сварочного тока в результате возможных перекосов подвижного пакета регулятора; необходимо применение электрического привода для перемещения пакета при дистанционном управлении процессом. Перечисленных недостатков нет в трансформаторах с дросселем насыщения, в которых отсутствуют подвижные части магнитопроводов и регулируемые воздушные зазоры. Конструкции таких сварочных трансформаторов разработаны в Уральском политехническом институте.

Схема сварочного трансформатора с дросселем насыщения дана на рис. 132. Аппарат состоит из однофазного трансформатора 1 и дросселя насыщения 2, изготовляемых отдельно и жестко соединяемых при сборке в один агрегат. Между магнитопроводами трансформатора и дросселя имеются постоянные воздушные зазоры 8 = 3—4 мм.

Сварочный ток регулируется дросселем насыщения, имеющим обмотку управления Wy, питаемую током через селеновый выпрямитель Вс и реостат R. С помощью реостата изменяется ток в обмотке Wy дросселя насыщения 2, что приводит к изменению величины общего магнитного потока трансформатора. Трансформатор имеет первичную обмотку Wb две вторичные обмотки W2a и W2b и съемную шину Я для переключения вторичных обмоток. Ток короткого замыкания превышает рабочий ток на 16—25%. Коэффициент распределения вторичной обмотки имеет два значения

а, = 0,3 и а2 = 0,5 в зависимости от положения шины Я.

Внешние характеристики трансформатора при различных значениях а2 и при максимальных сварочных токах 200 и 400 а показаны на рис. 132, б.

Заводом «Электрик» выпускаются трансформаторы СТЭ-24 и СТЭ-34 с дросселем насыщения типа ДН, предназначенные для ручной дуговой сварки неплавящимся электродом на переменном токе в среде аргона. Магнитная цепь дросселя состоит из двух магнитопроводов. На одном из сердечников каждого магнитопровода помещена рабочая обмотка, включаемая в цепь сварочного тока. Оба магнитопровода с рабочей обмоткой охватываются общей подмагничивающей обмоткой постоянного тока. Величина сварочного тока регулируется изменением тока подмагничивания. С подмагничивающей обмоткой сцеплен стальной пакет рассеяния с небольшим воздушным зазором.

Увеличением индуктивности рассеяния обмотки постоянного тока обеспечивается ускоренный переход тока через нулевое значение, что повышает устойчивость горения дуги, особенно при малых сварочных токах. Постоянный ток для питания подмагничивающей обмотки получают от сети переменного тока через селеновый выпрямитель. Дроссель насыщения имеет два взаимно перекрывающих диапазона регулирования сварочного тока.

На каждой ступени ток плавно регулируется с помощью реостата, включенного в цепь подмагничивающей обмотки.

Для трансформатора СТЭ-24 применяется дроссель ДН-300-1, рассчитанный на номинальный ток 300 а и пределы регулирования 50—300 а, для трансформатора СТЭ-34 — дроссель ДН-500 на 500 а и пределы регулирования 60—500 а.

Трансформаторы с развитым рассеянием. Промышленностью выпускаются однопостовые однокорпусные трансформаторы типа ТС и ТСК с развитым рассеянием, регулируемым изменением расстояния между обмотками. Конструкция их разработана Всесоюзным научно-исследовательским институтом электросварочного оборудования (ВНИИЭСО). Технические данные этих трансформаторов приведены в табл. 60. Магнитопровод трансформатора выполнен в виде вертикальных стержней, на каждом из которых расположено по одной катушке первичной и вторичной обмоток, соединенных параллельно. Катушки первичной обмотки неподвижные, а вторичной подвижные. Перемещение катушек вторичной обмотки осуществляется вручную с помощью винта, проходящего через верхнее ярмо. Наибольший сварочный ток достигается при сближении катушек, наименьший — при их удалении друг от друга. При одновременном переключении катушек трансформаторов с параллельного соединения на последовательное возможно использование малых сварочных токов в пределах от 15 до 160 а. Обмотки трансформаторов ТС и ТСК алюминиевые, а их выводы армированы медью. Трансформаторы ТСК отличаются от ТС наличием конденсатора, обеспечивающего увеличение коэффициента мощности.

вверх страницы