При замыкании вторичной обмотки на дугу (рис.8,б) по вторичной обмотке течет сварочный ток I, а вторичное напряжение Uи станет равным напряжении на дуге Uд. В случае если последовательно с дугой в сварочную цепь включена катушка индуктивности, уравнение трансформатора в рабочем режиме, при никоторых допущениях, будет иметь вид:
Uд = Uи = Uxx – I*(Xt+Xp) – I*(Rt+Rp) (16)
где Xt, Xp - соответственно индуктивные сопротивления трансформатора и катушки индуктивности;
Rt, Rp - соответственно активные сопротивления трансформатора и катушки индуктивности.
На практике Rt и Rp невелики и ими можно пренебречь, уравнение трансформатора с последовательной катушкой индуктивности в сварочной цепи примет вид:
Uд = Uи = Uxx – I*(Xt+Xp) (17)
Согласно выражению (17) регулирование параметров трансформаторов можно осуществлять за счет изменения Uхх (ступенчатое регулирование) или путем изменения Хт и Xp(плавное регулирование). Зачастую, для расширения диапазонов регулирования, используют комбинированный способ регулирования.
Конструкции сварочных трансформаторов весьма разнообразны. В зависимости от метода регулирования рабочих параметров их можно подразделить на две группы:
- трансформаторы с механическим регулированием параметров; - трансформаторы с электрическим регулированием параметров.
К первой группе относятся трансформаторы с подвижными обмотками, трансформаторы с подвитыми магнитными шунтами и трансформаторы с дополнительной реактивной катушкой (дросселем). Основным недостатком этих трансформаторов является наличие подвижных частей, что приводит к повышенной вибрации при работе и, следовательно, к снижению срока службы. Из перечисленных типов трансформаторов в настоящее время промышленностью выпускаются только трансформаторы с подвижными обмотками.
По некоторым признакам к первой группе можно отнести и трансформаторы с так называемый витковым регулированием, которое реализуется за счет изменения коэффициента трансформации путем изменения числа витков вторичной обмотки. Примером таких трансформаторов могут служить трансформаторы марок ТСП-102 и ТСМ -250. Они рассчитаны на относительно небольшие сварочный токи, имеют небольшой вес и применяются, в основном, при строительно-монтажных и ремонтных работах.
В машиностроении как источники для ручной дуговой сварки наибольшее распространение получили трансформаторы с подвижными обмотками. Кроме некоторой вибрации при работе, к их недостаткам относятся инерционность регулирования и возможность регулирования параметров лишь вручную. Однако эти трансформаторы просты по конструкции, относительно дешевые из-за небольшого расхода материалов и обладают высокими энергетическими и сварочными показателями. Трансформаторы с подвижными обмотками (рис.9) относятся к трансформаторам с увеличенным магнитным рассеянием и выполняются, как правило, на магнитопроводе стержневого типа 1. Обмотки, обычно дисковые, располагаются на обоих стержнях магнитопровода. Первичная обмотка 2 в большинстве случаев крепится неподвижно, а вторичная обмотка 3 с помощью винтовой пары может перемещаться по магнитопроводу, изменяя расстояние G между обмотками. Трансформатор с подвижными обмотками не имеет дополнительной катушки индуктивности, т.е. Хр=О, поэтому выражение (17) для него будет иметь вид:
Конструкция трансформатора с подвижными обмотками
Рис.9
Uд = Uи = Uxx – I*Xt (18)
Исходя из выражения (18), регулирование параметров трансформатора с подвижными обмотками может быть осуществлено за счет изменения Uxx и Хт. Изменение напряжения холостого хода производится путем секционирования обмоток и (или) изменением числа витков катушек. Изменение индуктивного сопротивления трансформатора осуществляется за счёт изменения расстояния между обмотками. Максимально сдвинутым обмоткам соответствует минимальное индуктивное сопротивление и, следовательно, наибольший сварочный ток. Выражение (18) также показывает, что данные трансформаторы имеют падающие внешние характеристики.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.