1.15. Автотрансформаторы с переменным коэффициентом трансформации

Этот автотрансформатор выполнен на тороидальном магнитопроводе, часть наружной поверхности витков обмотки оголена (без изоляции) и по оголенным проводникам перемещается угольная щетка (рис. 1.30).

Рис. 1.30

Щетка выполнена так, чтобы в процессе ее перемещения не более одного витка замыкалось накоротко. Большое переходное сопротивление между проводниками обмотки и щеткой ограничивает ток короткозамкнутого витка, а в более мощных автотрансформаторах применяются двойные комплекты щеток с дополнительным сопротивлением с целью ограничения тока короткозамкнутого витка.

1.16. Трансформаторы для дуговой электросварки

Обычно этот трансформатор называют сварочным (рис. 1.31,а). Он представляет собой однофазный двухобмоточный понижающий трансформатор, преобразующий переменное напряжение сети 220 или 380В в напряжение

Рис. 1.31

Этого напряжения достаточно для надежного зажигания и устойчивого горения электрической дуги между металлическим электродом и свариваемыми деталями.

Зажиганию электрической дуги предшествует короткое замыкание вторичной обмотки трансформатора, рабочий ток сварочного трансформатора соответствует напряжению электрической дуги (устойчивое горение дуги), обрыв дуги создает режим холостого хода.

Для ограничения тока располагают обмотки на разных стержнях магнитопровода, увеличивая индуктивные сопротивления рассеяния, а так же включают во вторичную цепь трансформатора дроссель . Перемещением ярма дросселя изменяются воздушный зазор , индуктивное сопротивление дросселя, ток (рис. 1.31,б).

В некоторых конструкциях сварочных трансформаторов дроссель совмещают с трансформатором. Значительное индуктивное сопротивление сварочного трансформатора снижает его коэффициент мощности, который обычно не превышает 0,4 0,5.

1.17.Переходные процессы в трансформаторах

При переходе трансформатора из одного установившегося режима в другой возникают переходные процессы. Обычно переходный процесс длится очень короткое время, но может сопровождаться появлением больших токов и напряжений в обмотках, что необходимо учитывать при проектировании и эксплуатации трансформаторов. Наибольший интерес представляют переходные процессы при включении трансформатора и коротком замыкании на клеммах вторичной обмотки.

Включение трансформатора в сеть

В этом случае результирующий магнитный поток можно рассматривать как сумму трех составляющих

где - магнитный поток установившийся (периодическая составляющая); - магнитный поток переходного процесса (апериодическая, свободная составляющая); - магнитный поток остаточного магнетизма, направленный либо согласно с установившимся потоком (знак “+”), либо встречно (знак “-”).

Наиболее благоприятным является включение в момент времени, когда мгновенное значение напряжения на клеммах первичной обмотки имеет максимальное значение, а В этом случае магнитный поток с первого же момента приобретает установившееся значение.

Наихудшим случаем является включение трансформатора, когда мгновенное значение напряжения на клеммах первичной обмотки равно нулю, а магнитный поток имеет противоположный знак с .

Как следует из рис. 1.32 поток достигает наибольшего значения спустя приблизительно полпериода после включения трансформатора.

Рис. 1.32

Поток может достигать значения и, учитывая, что свободная составляющая магнитного потока затухает медленно,

Рис. 1.33

Увеличение магнитного потока в переходном процессе вызовет увеличение намагничивающего тока. Как показывает опыт (рис. 1.33) броски намагничивающего тока при включении трансформатора могут в раз превышать ток холостого хода или в раз - номинальный ток первичной обмотки. Переходный процесс протекает относительно быстро, поэтому токи включения не представляют опасности для трансформатора. Их следует учитывать при регулировке аппаратов защиты во избежание отключений трансформатора.