Источники питания с усиленными магнитными полями рассеяния

Здесь можно выделить две группы трансформаторов:

1- трансформаторы типа ДТ с подвижными катушками обмоток (рис24.5).

2- трансформаторы с магнитными шунтами (магнитный шунт – это пакет, набранный из листов электротехнической стали и расположенный в окне сердечника трансформатора на пути силовых линий потока рассеяния). При этом возможны две модификации: с подвижным шунтом и с неподвижным шунтом, подмагничиваемым м.д.с. обмотки, расположенной на нем.

Рис.24.5. Трансформатор с подвижными катушками.

Электрическая схема трансформатора с усиленными магнитными полями рассеяния представлены на рис20.6.

Для нее имеем

(1)

Е₁ и Е₂ – комплексные действующие значения ЭДС рассеяния, индуктируемые полями рассеяния в первичной и вторичной обмотках трансформатора.

Рис. 24.6. Схема трансформатора с усиленными полями рассеяния.

(2)

- комплексные действующие значения ЭДС рассеяния, индуктируемые полями рассеяния в первичной и вторичной обмотках трансформатора.

(3)

x₁ и x₂ – индуктивные сопротивления первичной и вторичной обмоток, обусловленные их полями рассеяния.

- индуктивности рассеяния этих обмоток.

Упрощенная схема замещения представлена на рис. 23.7.

Рис.24. 7. Упрощенная схема замещения.

, (4)

где U₁ – напряжение сети, - комплексное значение напряжение на межэлектродном промежутке, - активные сопротивления обмоток трансформатора, - индуктивные сопротивления обмоток трансформатора.

Т.к. R_k<<X_k, то при коротком замыкании сварочного контура, когда , ток

, (5)

поскольку I₂/I₁=w₁/w₂=k – коэффициент трансформации, то, переходя к модулям векторов U₁ и I_1k, получим

. (6)

Таким образом, регулирование сварочного тока при использовании трансформаторов с усиленными магнитными полями рассеяния осуществимо следующими способами:

1. изменением подводимого к первичной обмотке напряжения U₁

2. изменением числа витков обмоток.

3. Изменением индуктивных сопротивлений обмоток.

У рассматриваемых трансформаторов регулирование комбинированное: ступенчатое и плавное.

Ступенчатое регулирование осуществляется одновременным переключением катушек первичной и вторичной обмоток с параллельного на последовательное. Параллельное соединение соответствует режиму больших токов, а последовательное – малых (рис.24.8).

Рис. 24.8. Схемы соединения обмоток трансформатора ТД.

Для того, чтобы напряжение холостого хода не уменьшалось, что ухудшило бы условия возбуждения дуги, в трансформаторе предусмотрено отключение части витков первичной обмотки при переключении на режим малых токов. Ступенчатое регулирование нельзя производить под нагрузкой – трансформатор приходится отключать от сети, что является определенным эксплуатационным недостатком.

Плавное регулирование сварочного тока в пределах установленной ступени осуществляется изменением расстояния между катушками обмоток, т.е. за счет

Рис.24.9. Характеристики трансформатора типа ТД

изменения индуктивного сопротивления обмоток (рис.24.9).

Недостатки трансформаторов ТД:

1. необходимость надежного крепления подвижных катушек, на которые воздействуют значительные силы, пульсирующие с частотой 100Гц и приводящие к преждевременному разрушению регулировочного механизма.

2. необходимость перемещения катушек вдоль стержней тр –ов увеличивает габариты и массу трансформатора.

1. для уменьшения потерь в кожухе и других элементах трансформатора от полей рассеяния необходимо увеличивать расстояние между обмотками и кожухом, что также вызывает увеличение габаритов трансформатора.

Трансформаторы ТД выпускаются на токи 160-500А со вторичным напряжением холостого хода 80В и рабочим напряжением 24-40В.