4 Будова і принцип роботи зварювального трансформатора типу тд – 500у2

Трансформатор ТД – 500У2 складається з магнітопроводу, стержневого типу, первинної і вторинної обмоток, перемикача діапазонів струмів, струмовказівного механізму. Обмотки ТД – 500У2 мають по дві котушки, розташовані попарно на спільних стержнях магнітопроводу. Котушки первинної обмотки з скляною ізоляцією, нерухомі, закріплені біля нижнього ярма, котушки вторинної обмотки рухомі, намотані на ”ребро” з ізольованої алюмінієвої шини. Через верхнє ярмо трансформатора пропущено ходовий гвинт, при обертанні якого рукояткою пересуваються вторинні котушки, змінюючи тим самим відстань між обмотками.

Трансформатор має ємнісний фільтр для зниження перешкод радіо прийому, який складається з двох конденсаторів С1 і С2 (рисунок 4.2).

Спадна зовнішня характеристика забезпечується конструкцією трансформатора виконаного з підвищеною індуктивністю розсіювання.

Плавне регулювання зварювального струму Ід здійснюється за рахунок зміни віддалі між первинною і вторинною котушками обмоток. Зближення обмоток зменшує індуктивність розсіювання, що приводить до збільшення зварювального струму. Збільшення віддалі між обмотками збільшує індуктивність розсіювання і відповідно зменшує Ід.

Ступінчасте регулювання струму проводиться шляхом одночасного перемикання котушок первинної і вторинної обмоток, паралельне вмикання обмоток відповідає діапазону великих струмів, послідовне – малих струмів. Діапазони струму змінюються за допомогою перемикача барабанного типу, рукоятка якого знаходиться на кришці кожуха. Орієнтовний відлік струму проводиться по шкалі через віконце на кришці кожуха.

Напруга холостого ходу трансформатора U20 залежить від віддалі між котушками: більша U20 при зсунутих обмотках, менша при розсунутих.

Зовнішній вигляд трансформатора показаний на рисунку 4.1, а принципова електрична схема – на рисунку 4.2.

Трансформатор може працювати при таких режимах: холостий хід, навантаження, коротке замикання.

При холостому ходу: Ід=0, тоді:

, (1)

де U1 – напруга живлення трансформатора, В;

К – коефіцієнт трансформації.

При навантаженні трансформатора вторинна напруга холостого ходу - U20 зрівноважується напругою дуги Uд і падінням напруги на активному і індуктивному опорах вторинної обмотки трансформатора:

U20= Uд+Ід(Хm+Rm) (2)

де Хm, Rm – індуктивний і активний опір трансформатора.

Враховуючи, що Rm=0, будемо мати

U20=Uд+Ід Хm (3)

Векторна діаграма трансформатора із збільшеним розсіюванням, яка відповідає спрощеній схемі заміщення. Зображена на рисунку 4.3.

Рисунок 4.3 – векторна діаграма схеми заміщення трансформатора.

З векторної діаграми випливає:

; (4)

. (5)

В наведених формулах

(6)

де w - кутова частота, с^-1;

W₂ – кількість витків вторинної обмотки, шт.;

R_m - повний магнітний опір на шляху потоку розсіювання, Ом;

s - коефіцієнт розсіювання.

При розсуванні обмоток (метод плавного регулювання) потік розсіювання зростає, оскільки R_m зменшується. Величина s збільшується. Відповідно Х_m – індуктивний опір трансформатора спостерігається зворотна картина.

При короткому замикані

(7)

Величину І_к.з. можна змінювати двома способами:

а) плавним регулюванням за рахунок зміни X_m, змінюючи віддаль між обмотками;

б) ступінчатим регулюванням за рахунок зміни коефіцієнта трансформації К.