Здавалка
Главная | Обратная связь

Трансформатор с подвижными обмотками



Принцип действия такого трансформатора иллюстрирует рис. 3.24. Наибольшее распространение получила конструктивная схема трансформатора со стержневым магнитопроводом 3, цилиндрическими первичной 1 и вторичной • 2 обмотками, разбитыми каждая на две катушки. Подвижная обмотка (обычно вторичная) перемещается винтовым приводом 4. Основной поток трансформа­тора Фт замыкается по магнитопроводу, а потоки рассеяния Ф1рас и Ф2рас — по воздуху в пространстве между первичной и вторичной обмотками.

Падающая внешняя характеристика у трансформатора с подвижными об­мотками получается благодаря увеличенному магнитному рассеянию, вызванному размещением первичной и вторичной обмоток на значительном расстоянии друг от друга.

Плавное регулирование режима, как уже отмечалось, производится благодаря перемещению подвижных обмоток. Ступенчатое увеличение тока осуществляется переключением катушек первичных и вторичных обмоток с последовательного на параллельное соединение. При кратности такого регулирования, равной 4, для стыковки двух диапазонов ступенчатого регулирования необходимо, чтобы и кратность плавного регулирования была равна 4. Тогда общая кратность регулирования составляет около 16. Упрощенное соотношение для расчета индуктивного сопротивления трансформатора при параллельном соеди­нении катушек имеет вид:

В этом уравнении все геометрические размеры по рис. 3,24 приведены в санти­метрах. Видно, что зависимость сопротивления трансформатора от расстояния между обмотками линейная.

Регулирование тока у трансформатора с подвижными обмотками осуще­ствляется за счет изменения его индуктивного сопротивления: плавно — пере­мещением обмоток, ступенчато — переключением соединения катушек параллельно или последовательно.

Трансформатор марки ТДМ-401 (Уралтермосвар) является типичным примером серийной конструкции с подвижными обмоткам.

Рис. 3.26. Принципиальная схема (а) и внешние характеристики (б) трансформатора ТДМ-401

Принципиальная электрическая схема трансформатора приведена на рис. 3.26,а. Для снижения помех радиоприему трансформатор снабжен емкостным фильтром из конденсаторов С1 и С2. На каждом стержне размещено по одной катушке первичной и вторичной обмотки. Каждая первичная катушка состоит из двух секций, например, Г.11 и Г.12 или Т.13 и Т.14. С помощью переключателя можно выполнить последовательное или параллельное соединение катушек как первичной, так и вторичной обмотки. Переключатель 5 показан в положении, обеспечивающем параллельное соединение катушки первичной обмотки Г.11, Т.12 с катушкой Г.13, Т.14, а также параллельное соединение катушек Т.21 и Т.22 вторичной обмотки, что соответствует диапазону больших токов. Крайние внешние характеристики (рис. 3.26,б) для этого диапазона показаны сплошными линиями, левая соответствует верхнему положению вторичной обмотки, правая — нижнему ее положению, т. е. предельному сближению с первичной обмоткой. При другом положении переключателя попарно-последовательно соединяются катушки первичной и вторичной обмотки — секция Г. 11 катушки первичной обмотки соединяется последовательно с секцией Т. 13, а катушка вторичной обмотки Т.21 последовательно соединяется с катушкой Т.22, что обеспечивает диапазон малых токов. Внешние характеристики для этого случая изображены пунктиром на рис. 3.26,6. При таком соединении отключаются секции Г. 12 и Г. 14 первичных катушек, в результате чего напряжение холостого хода повышается, что благоприятно отражается на устойчи­вости процесса сварки при малых токах. Естественно, кратность ступенчатого регулирования при отключении секций Т.12 и Т.14 несколько снижается — с 4 приблизительно до 2,5. Поэтому и кратность плавного регулирования, достаточная для перекрытия диапазона ступенчатого регулирования, снижается приблизительно до 2,5-3, а это позволяет уменьшить ход подвижных обмоток и габариты трансформатора. Общая кратность регулирования тока при этом около 7, что вполне достаточно по условиям сварки по­крытыми электродами. На рис. 3.27 приведена регулировочная характеристика трансформатора и соответствующая ей зависимость сопротивления трансформатора от расстояния между обмотками ХТ = f(lоб). Видно, что шкала регулятора I = f(lоб)получается неравномерной.

 

У трансформатора ТДМ-401 в номинальном режиме соsф = 0,56 это самый низкий коэффициент мощности среди основных типов источников, но вполне типичный для трансформаторов. Качество потребления энергии из сети можно улучшить, если параллельно первичной обмотке трансформатора подключить конденсаторную батарею.

Удельный расход электроэнергии, отнесенный к 1 кг расплавленного металла, составляет от 3 до 4 кВт ■ ч. Это очень низкий расход энергии, что положительно характеризует трансформаторы с подвижными обмотками.

Достоинства и недостаткитрансформаторов связаны с особенностями их конструкции и электрических характеристик. Недостатком трансформаторов с подвижными обмотками является сильная вибрация подвижных частей — обоймы с обмотками и винтового привода, что ограничивает срок их службы. Кроме того, при механическом регулировании трудно обеспечить дистанционное и программное управление режимом сварки, невозможна стабилизация тока и напряжения. Однако, несмотря на перечисленные недостатки эти трансформаторы получили самое широкое распространение в нашей стране как основной источник питания для ручной дуговой сварки из-за малого расхода активных материалов, неплохих сварочных свойств и технико-экономических показателей, простоты и дешевизны.


 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.