3.5. Об однофазных сварочных трансформаторах с подвижными магнитными шунтами
Трансформаторы этого типа относятся к источникам питания переменного тока с повышенным магнитным рассеянием. В настоящее время промышленностью не выпускаются. Они предназначались для ручной дуговой сварки обмазанными электродами, полуавтоматической и автоматической наплавки и сварки под слоем флюса.
Трансформатор имеет сердечник стержневого типа (рис. 3.18). На одном стержне размещаются W1 и W2осн, на втором – W2доп. Магнитный шунт МШ представляет собой пакет электротехнической стали. Он снабжен механизмом подачи и имеет возможность выдвигаться из окна сердечника.
Рис. 3.18. Устройство магнито-провода трансформатора с шунтом |
Основной магнитный поток ф0 замыкается по сердечнику и частично (из-за наличия зазоров между МШ и стержнями) по МШ, образуя поток рассеяния фs. Плавное регулирование тока производится изменением положения шунта MШ. При движении из окна МШ характеристика соответствует кривой 2 (рис. 3.16). Ступенчатое регулирование осуществляется переключением обмоток W2. Выпускались трансформаторы СТАН-0, СТАН-1, СТ-350, СТШ-250, СТШ-500, OCTA-1. |
3.6. Источники питания трехфазной дуги
Для питания трехфазной дуги могут быть использованы однофазные трансформаторы, соединенные соответствующим образом, и специальные трехфазные трансформаторы.
3.6.1. Схемы питания трехфазной дуги на основе однофазных трансформаторов. Наибольшее распространение в ранний период развития трехфазной дуговой сварки получили схемы» основанные на включении в фазы сети двух однофазных трансформаторов, как показано на рис. 3.19. Для формирования падающих характеристик в зависимости от типа однофазных трансформаторов используют известные приемы. В источниках питания ИТД-100, ИТД-300, ИТД-600 и АДТГ-600, предназначенных для автоматической и ручной сварки трехфазной дугой алюминиевых сплавов неплавящимися электродами в защитной среде, в качестве однофазных трансформаторов Т1 и Т2 использованы трансформаторы типа ТД с неподвижными шунтами. Поэтому внешние характеристики комплексного источника питания имеют такой же вид, как и ВАХ трансформаторов типа ТДФ (рис.3.20). Ступенчатое регулирование тока также осуществляются переключением витков обмоток, а плавное – изменением тог» управления магнитного шунта. В источниках ИТД и АДТГ для подавления постоянной составляющей сварочного тока включается конденсатор С в общую ветвь Т1 и Т2 со стороны вторичных обмоток (между точками 1 и 2 на рис. 3.19).
Рис. 3.19. Типовая схема включения однофазных трансформаторов для питания трехфазной дуги |
Рис. 3.20. Внешние вольт-амперные характеристики трансформаторов типа ИТД и АДТГ
|
Источники питания ТТС-400 и СТ-2Д используются для ручной сварки сталей трехфазной дугой спаренными электродами и автоматической под слоем флюса, а также наплавки. По схеме 3.19 включаются два однофазных трансформатора с нормальным магнитным рассеянней типа СТН, ТСД или с повышенным рассеянием типа СТАН. Для формирования падающих характеристик в этих источниках и регулирования тока последовательно со вторичными обмотками Т1 и Т2 (СТН, ТСД) включаются дроссели или один дроссель между точками 1 и 2 (СТАН). Внешние характеристики ТТС-400 и СТ-2Д качественно аналогичны характеристикам, показанным на рис. 3.20.
Источник питания ТТСД-1000 применяется для наплавки и автоматической сварки под сдоем флюса сталей трехфазной дугой. ТТСД-1000 состоит из двух однофазных трансформаторов ТСД-1000, имеющих встроенные дроссели, включенные последовательно со вторичными обмотками. В средний провод (между точками I и 2) включается третий дроссель (рис. 3.19). ВАХ этого источника аналогичны рассмотренным выше (см. рис. 3.20).
3.6.2. Схемы питания трехфазной дуги на основе трехфазных трансформаторов. В последующие годы в промышленности нашли применение схемы питания трехфазной дуги на основе трехфазных трансформаторов, показанные на рис. 3.21.
Трехфазные трансформаторы имеют броневые магнитные сердечники. На каждом стержне расположены две обмотки: первичная W1 и вторичная W2. Как правило, они имеют отвода» позволяющие в небольших пределах изменять величину тока в одной какой-либо фазе или во всех одновременно. Ступенчатое регулирование тока осуществляется переключением обмоток со звезды (ступень малых токов) на треугольник (ступень больших токов).
Рис. 3.21. Электрические схемы включения трехфазных трансформаторов:
а – с подвижными обмотками; б – с трехфазным дросселем насыщения;
в – с магнитной коммутацией
Формирование падающих характеристик в этих трансформаторах производится по известным принципам: на основе усиленного магнитного потока рассеяния (рис. 3.21,а) и включением дросселей последовательна со вторичными обмотками (рис. 3.21,б,в). Схема включения трансформаторов также традиционна: одна фаза подключается к изделию И1 две остальные – к электродам Э1 и Э2.
Плавное регулирование тока в пределах каждой ступени осуществляется изменением расстояния L между обмотками W1 и W2 (рис. 3.21,а) или изменением магнитного состояния дросселей с помощью сопротивлений R (рис. 3.21,б.в).
Трансформаторы с подвижными катушками обмоток обладают такими же недостатками, что и аналогичные однофазные трансформаторы. Но они более компактны, имеют меньшую массу и габариты по сравнению с трансформаторами, показанными на рис. 3.21,б,в). Последние, хотя и более громоздки, обладают серьезным технологическим достоинством: наличие индуктивного сопротивления в сварочной цепи приводит к сдвигу по фазе между током и напряжением, что повышает устойчивость горения каждой дуги.