Класификация и подреждане на заваръчни трансформатори

Заваръчният трансформатор съдържа силов трансформатор и устройство за управление на заваръчния ток.

Трансформаторът заваряване поради необходимост от огромен фазата на смяна на напрежение и ток за поддържане на запалването дъга при променлив ток с обратна полярност е длъжен да предостави засилена индуктивно съпротивление на вторичната верига.

С увеличаване на индуктивното съпротивление наклон расте и статични свойства на външната електродъгово заваряване източник на енергия в работата си, което му осигурява падащ удар в съответствие с изискванията на общото съпротивление на "източник на енергия - Arc" система.

В дизайна на заваръчните трансформатори от първата половина на 20-ти век, трансформатори се използват с конвенционално разсейване на магнитно поле в отделение с отделна или комбинирана дроселова клапа. Текущото регулиране се осъществява чрез конфигуриране на празнината в магнитната сърцевина на дросела.

В модерните заваръчни трансформатори, произведени от 60-те години на ХХ век, тези изисквания се осигуряват чрез увеличаване на разсейването на магнитното поле.

Трансформаторът като обект на електротехниката има еквивалентна верига, съдържаща активна и индуктивна съпротива.

За заваръчните трансформатори, работещи в режим на натоварване, консумацията на енергия е порядък по-голям от загубата на празен ход, така че при работа при натоварване тази схема може да бъде игнорирана.

Фиг. 1. Систематизация на заваръчни трансформатори

За конвенционалната верига на трансформатора, основните загуби на магнитното поле по пътя от първичната към вторичната намотка се осъществяват между сърцевините на магнитната верига.

магнитно поле разсейване управление на конфигурация геометрия е въздушна междина между първичната и вторичната намотки (подвижна намотка, подвижната шунт) конфигурация последователен брой на завъртанията на първичните и вторичните намотки, конфигурация на магнитната проницаемост на магнитната верига между прътите (на намагнетизирана шунт).

Когато се разглежда лека трансформаторна верига с раздалечени намотки, е възможно да се получи зависимостта на индуктивното съпротивление от основните характеристики на трансформатора

Rm е съпротивлението на магнитния поток на разсейването, ε е относителното изместване на намотките и W е броят на завъртанията на намотките.

Тогава токът във вторичната верига:

Спектър на гладко регулиране в съвременните заваръчни трансформатори: 1: 3- 1: 4.

Много заваръчни трансформатори имат стъпка по стъпка управление - превключване на първичната и вторичната намотка на паралелно или последователно превключване.

I = K / W2

Съвременните заваръчни трансформатори за намаляване на теглото и цената на стъпките на огромни токове предизвикаха намаляване на напрежението на празен ход.

Заварени трансформатори с подвижни намотки

Фиг. 2. Устройството на заваръчен трансформатор с подвижни намотки: при 100% превключващи намотки, заваръчният ток е най-висок, докато за удължените намотки заваръчният ток е малък.

Тази схема се използва и при заваръчни токоизправители на регулирани трансформатори.

Фиг. 3. Дизайнът на трансформатора с подвижни намотки: 1 - винтов винт, 2 - магнитна верига, 3 - ходова гайка, 4,5 - вторични и първични намотки, 6 - дръжка.

Заваръчни трансформатори с подвижен шунт

Фиг. 4. Монтаж на заваръчен трансформатор с подвижен шунт

Регулирането на потока от разсейване на магнитно поле в този случай се дължи на конфигурацията на дължината и напречното сечение на магнитната пътека между прътите на магнитната верига. защото магнитната проницаемост на желязото до два порядъка по-голяма от проницаемостта на въздух, докато се движи магнитното шунт магнитно съпротивление варира изтичане на потока, преминаващ през въздуха. С напълно изпълнен шунт разсейващата вълна на потока и индуктивното съпротивление се определят от въздушните пролуки между магнитната верига и шунта.

Понастоящем заваръчните трансформатори се произвеждат съгласно тази схема за промишлени и битови цели и тази схема се използва при заваряване на токоизправители на регулирани трансформатори.

Заваръчен трансформатор ТДМ500-С

Трансформатори за заваряване с назъбени намотки

Това са монтажни и битови трансформатори за производство на 60, 70, 80 години.

Съществуват редица етапи на регулиране на броя на завъртанията на първичната и вторичната намотка.

Заваръчни трансформатори със стационарен магнетизиран шунт

Фиг. 4. Монтаж на заваръчен трансформатор с неподвижен магнитен шунт

За контрол се използва падаща част, т.е. работа на шунт сърцевината в режим на насищане. защото Магнитният поток, преминаващ през шунта, е променлив, работната точка е избрана така, че да не надхвърля границите на падащия клон на магнитната пропускливост.

С увеличаване на насищането на магнитната верига намалява магнитната пропускливост на шунта, потокът на утечка, индуктивното съпротивление на трансформатора и следователно заваръчният ток се намалява.

Тъй като регулацията е електронна, може да има дистанционно управление на източника на енергия. Друго предимство на схемата е липсата на подвижни части, защото електрически контрол, това прави възможно опростяването и улесняването на изграждането на масивни трансформатори. Електрическите сили са пропорционални на квадрата на тока, поради което при голям ток проблемът е със задържането на движещи се части. Трансформаторите от този тип са произведени през 70-те и 80-те години на ХХ век.

Тиристорни заваръчни трансформатори

Фиг. 5. Монтаж на тиристорен заваръчен трансформатор

Принципът на регулиране на напрежението и тока с тиристори се основава на фазовото отместване на отварянето на тиристора в полупериода на директната полярност за него. С всичко това, средната стойност на ректифицираното напрежение и, съответно, текущата в полу-период промени.

За да се осигури регулирането на еднофазна мрежа, са необходими два тиристорни гръбчета, а контролът трябва да е симетричен. Тиристорните трансформатори имат твърда външна статична характеристика, чието регулиране се извършва на изходното напрежение с помощта на тиристори.

Тиристорите са удобни за регулиране на напрежението и тока в схемите с променливо напрежение, тъй като затварянето е автоматично, когато полярността е обърната.

При схеми за постоянен ток за затваряне на тиристори обикновено се използват резонансни схеми с индуктивност, което е трудно и скъпо и ограничава способността за регулиране.

В тиристорни трансформаторни вериги, тиристори се монтират в първичния контур по две причини:

1. Тъй като вторичните токове на източниците на заваряване са много по-големи от най-високия тиристорен ток (до 800 А).

2. По-висока ефективност, тъй като загубата на спад на напрежението върху отворените клапани в първичния контур спрямо работното напрежение е по-малко от няколко пъти.

В допълнение, индуктивността на трансформатора в този случай осигурява по-изглаждане на ректифицирания ток, отколкото при инсталирането на тиристори във вторичната верига.

Всички съвременни заваръчни трансформатори се произвеждат с намотки от дураумин. За надеждност, заварени медни скоби са заварени на краищата.

Фиг. 6. Схема тиристорен трансформатор: T - трифазен понижаващ трансформатор, HF - превключване клапани (тиристори), BFU - единица фаза контрол, позоваване блок BZ-.

Фиг. 7. Стрес диаграма: ф- ъгъл (фаза) на тиристорите се включва.

От 80-те години основната част от заваръчните трансформатори се произвежда от студено валцувано трансформаторно желязо. Това дава 1,5 пъти по-голямата индукция и по-малко тегло на магнитната верига.

ElectricalSchool.info - Училище за електротехник