3.3. Трансформаторы с увеличенным рассеянием
3.3.1. Электромагнитная схема транформатора
В отличии от силовых трансформаторов несварочного назначения, у которых потери магнитных потоков стремятся уменьшить, большая часть сварочных трансформаторов специально разработана с увеличеным магнитным рассеянием. Это достигается размещением первичной и вторичной обмотки на значительном расстоянии друг от друга. Проще всего пояснить принцип увеличения магнитного рассеяния на примере трансформатора, у которого первичная и вторичная обмотки разнесены на разные стержни (рис.3.5 ). Обычно такой трансформатор имеет цилиндрические ( реже дисковые ) первичную 1 и вторичную 2 обмотки и стержневой магнитопровод 3.
Рис.3.5. Конструктивная схема и распределение магнитных
потоков в трансформаторе с разнесёнными обмотками
3.3.2. Формирование падающей внешней характеристики в трансформаторе с увеличенным рассеянием в конус
При размещении первичной и вторичной обмоток на значительном расстоянии друг от друга в трансформаторе возникают большие потоки магнитного рассеяния, в результате чего с увеличением тока нагрузки снижаются поток, сцепляющиеся со фторичной обмоткой, и вторичное напряжение, что и обьясняет наличие падающей внешней характеристики.
3.3.3. Регулирование режима в трансформаторе с увеличенным рассеянием
Изменение числа витков первичной и вторичной обмотки. От части витков сделанны отпайки, так что при пересоединении проводов, соединяющих трансформатор с сетью и нагрузкой, фактически меняется число витков, участвующих в работе. Пир изменении числа витков первичной обмотки W1 по соотношению меняется напряжение холостого хода U0 и пропорцио-нально ему вторичный ток I2 .
При регулировании изменением числа витков первичной обмотки приходится завышать се-чение магнитопровода, а при регулировании по вторичной стороне - сечение обмоточного провода. Поэтому витковое регулирование используется редко и только в дополнение к другим способам.
Перемещение магнитного шунта . На пути потоков рассеяния Ф1р и Ф2р устанавливается пакет трансформаторного железа, который выполняет роль магнитного шунта, т.е. участка магнитной цепи, параллельного основному магнитопроводу. Магнитный шунит может перемещатся.
Подмагничивание магнитного шунта . Магнитный шунт может быть и неподвижным. В этом случае его сопротивление Rтр изменяется благодаря обмотке, питаемой постоянным током череез регулировочный реостат. При увеличении тока уприавления увеличивается и поток Фу, что приведёт к насыщению железа шунта, т.е. увеличению его магнитного сопротивления Rтр. А это, как уже было показано выше, вызовет увеличение сварочного тока I2.
Изменение степени разнесения обмоток. Здесь часть витков вторичной обмотки W2aнаходится на том же стержне, что и первичная обмотка, между ними установлена нормальная магнитная связь. Две другие катушки с числом витков W2б и W2в разнесены с первичной обмоткина разные стержни, их магнитная связь с первичной обмоткой ослаблены.
Использование реактивной обмотки. Такя дополнительная обмотка устанавливается на пути потоков рассеяния, в режиме нагрузки в этой обмотке находится ЭДС.
При последовательном согласном соединении реактивной обмотки со вторичной их ЭДС складываются, что даёт ступень больших токов. При последовтельном встречном включении их ЭДС вычитаются, в результате имеем диапазон малых токов.
Пермещение обмоток. Первичная и вторичноые обмотки могут находится на одном стержне, но на значительном расстоянии друг от друга, в результате чего получаются большие потоки рассеяния Ф1р и Ф2р. Регулирование режима в этом случае осуществляется с изменением расстояния между обмотками.
Изменение соединения катушек первичной и вторичной обмоток. Если первичная и вторичная обмотки содержат каждая по две катушки, открывается ещё одна возможность ступенчатого регулирования. В варианте I используется половина обмоток трансформатора - одна первичная и одна вторичная катушка, в этом случае сопротивление трансформатора Хт1=Х’1+Х2. В варианте II две катушки первичной обмотки соединяются последовательно, две катушки вторичной обмотки соединены также последовательно. При этом индуктивное сопротивление двух половин трансформатора складываются, поэтому сопротивление трансформатора Хт2=2Х’1+2Х2=2Хт1 - вдвое выше, чем в первом варианте, а ток- соответственно ниже. В варианте III катушки первичной обмотки соеденены параллельно, так же параллельно соеденены и катушки вторичной обмотки. При параллельном соединении складываются уже не сопротивления, а проводимости двух половин.
При таком регулировании напряжение холстого хода не меняется.