8.1. Устройства с подвижными сердечниками и обмотками

К этой группе устройств относятся дроссели с воздушным зазором в магнитоироводе, трансформаторы с подвижными обмот­ками, трансформаторы с подвижными магнитными шунтами и простейшие реактивные делители напряжения. Последние исполь­зуются для регулирования напряжения в выпрямителях с полого- падающими внешними характеристиками, остальные устройства этой группы —для регулирования тока в выпрямителях с крутопа­дающими внешними характеристиками. Основной признак этой группы устройств — наличие подвижных частей — является и ос­новным ее недостатком.

На подвижные части регулирующих устройств действуют элек­тромагнитные силы, пульсирующие от нуля до максимума с двой­ной частотой сети; значение этих сил пропорционально квадрату тока и изменяется с изменением режима работы трансформатора.

Электромагнитные силы вызывают вибрацию подвижных ча­стей регулирующих устройств. Амплитуды колебаний зависят от массы подвижных частей, точности сборки устройств, жесткости крепления, качества сборки и других факторов. Даже при хорошей проработке конструкции устройств и качестве изготовления повы­шенные вибрации являются основной причиной, ограничивающей срок службы подобных устройств.

Другими недостатками этих устройств являются инерционность регулирования и трудность осуществления дистанционного и прог­раммного управления, так как регулирование здесь производится вручную или при помощи сервоприводов.

Однако, несмотря на отмеченные недостатки, эти регуляторы получили довольно широкое распространение в выпрямителях, предназначенных для ручной сварки штучными электродами, из- за малого расхода активных материалов, простоты и дешевизны конструкций.

8.2. Устройства ступенчатого регулирования

К этой группе устройств относятся трансформаторы с переменным коэффициентом трансформации, изменение которого осуществляется переключением отводов на первичной и вторичной обмотках, и системы с вольтодобавочными трансформаторами во вторичной цепи выпрямителя.

Для регулирования необходимы громоздкие силовые коммута­ционные аппараты. Дистанционное и программное регулирование здесь практически невозможно.

Однако эти устройства, сравнительно простые и дешевые, на­шли применение в выпрямителях с пологопадающими характери­стиками для механизированной сварки в защитных газах с мест­ным регулированием режима.

Трансформаторы с отводами на обмотках. Плавное регулиро­вание напряжения U2 производится изменением числа витков пер­вичных обмоток трансформатора Т с помощью переключателей (рис. 4-7).

Регулирование связано с введением дополнительных секций первичной обмотки, которые не используются при работе транс­форматора на максимальной мощности. Следовательно, такое ре­гулирование приводит к увеличению расчетной мощности транс­форматора по сравнению с нерегулируемым вариантом. Коэффи­циент использования трансформатора становится меньше единицы и уменьшается по мере увеличения глубины регулирования напря­жения. Поэтому наряду с плавным регулированием отводами на первичной обмотке целесообразно при широких пределах регули­рования применять ступенчатое регулирование путем секциониро­вания части вторичной обмотки.

В отдельных выпрямителях часть первичной обмотки выполня­ется из тонких медных пластин, изолированных друг от друга изо­ляционными прокладками. По наружной части поверхности вит­ков перемещаются токосъемные щетки, также состоящие из мед­ных изолированных друг от друга пластин. Отдельные пластины щеток соединены между собой через резисторы, и таким образом исключается возможность короткого замыкания витков регулиру­емой части первичной обмотки. Щетки могут перемещаться вруч­ную или электродвигателем. Следовательно, в таких источниках за счет сложности конструкции достигается плавное и дистанци­онное управление.

Рис. 4-7. Трансфор­матор с отводами на первичной об­мотке

8.3. Подмагничиваемые регуляторы

К этой группе относятся дроссели насыщения (ДН) и трансформаторы, регулируемые подмагничиванием шунта (ТРПШ). Эти устройства имеют ряд существенных преимуществ перед рассмотренными ранее. Первое преимущество — отсутствие подвижных частей н коммутирующих аппаратов и как следствие высокая надежность и долговечность. Второе преимущество — срав­нительно малая инерционность регулирования и простота дистан­ционного управления. Третье преимущество — очень широкие пре­делы регулирования тока.

Недостатки этих устройств — большая масса активных мате­риалов п невысокие энергетические показатели.