5.4 Трансформаторы с подвижными обмотками (тип тд), с подвижными магнитными шунтами (тип стш), с неподвижными магнитными шунтами (тип тдф).

5.4.1 Трансформаторы с подвижными обмотками (тип тд)

Трансформаторы с подвижными обмотками (типов ТД, ТДМ)

относятся к группе трансформаторов с повышенным (развитым) магнитным рассеянием. Развитое магнитное рассеяние трансформаторов достигается за счет проводимости между стержнями магнитопровода и расположения первичной (1) и вторичной (2) обмоток вдоль стержней (3) магнитопровода на некотором расстоянии (ε) друг от друга (рис. 5.11). Обычно перемещают катушки вторичной обмотки, а катушки первичной обмотки неподвижны.

Катушки вторичной обмотки соединены траверсой (4), в которой закреплена гайка (5). При вращении винта (6) с помощью рукоятки (8) катушки (2)перемещаются. Нижний конец винта (6) закреплен в пятнике (7).

В изучаемом трансформаторе ТДМ-4О1-1У2 катушки первичной об-мотки содержат по 11 слоев с 14 витками в каждом слое (всего 154 витка) алюминиевого провода марки АПСД сечением 14,29 мм². Вторичные катушки намотаны на «ребро» голой алюминиевой шиной марки АДО сечением 4,0 х 25 мм² /100 мм²/. На боковине кожуха расположена шкала для отсчета сварочного тока. Шкала градуирована при номинальном напряжении вторичной цепи U₂ = 20 + 0,04 I₂. Стрелка указателя сварочного тока жестко связана со вторичной обмоткой трансформатора (перемещается вместе с обмоткой).

Режим холостого хода

Напряжение холостого хода трансформатора

. (5.15)

1 – первичные обмотки ; 2 – вторичные обмотки; 3 – магнитопровод; 4 – траверса; 5 гайка: б – винт; 7 – пятник; 8 – ручка.

Рисунок 5.11 – Конструкция трансформатора типа ТДМ-401-1У2

С увеличением расстояния ε (рис. 5.11) между первичной и вто­ричной обмотками поток рассеяния (Φ_р1) возрастает_, величины К_{м1, 2}; U_2хх уменьшаются. Однако это уменьшение незначительное (не превышает 5 В).

Режим нагрузки

В режиме нагрузки величина вторичного (сварочного) тока

, (5.16)

где U_д – напряжение на дуге, В;

Х_т – индуктивное сопротивление трансформатора, Ом.

Поскольку с увеличением расстояния (ε) между первичной и вторичной обмотками потоки рассеяния (Φ_р1) увеличиваются, и пропорционально им увеличивается индуктивное сопротивление транс­форматора (Х_т ) (3), то величина сварочного тока (I₂) уменьшается. При большом раздвижении обмоток эффективность регулирования сварочного тока (I₂) снижается при непрерывном росте длины стержней магнитопровода и массы магнитопровода. Поэтому большой диапазон плавного регулирования в трансформаторах c под­вижными обмотками нецелесообразен.

Для расширения пределов регулирования тока при ограничении массы магнитопровода применяется плавно – ступенчатое регулирование. Если катушки первичной обмотки, a также катушки вторичной обмотки между собой соединить последовательно, то индуктивное сопротивле­ние обмоток увеличится в два раза (по отношению к сопротивлению одной катушки). Такое их включение соответствует диапазону «малые токи». При параллельном соединении первичных и вторичных кaтушeк их сопротивление уменьшится в два раза. Такое их включение соот­ветствует диапазону «большие токи». При этом кратность ступенча­того регулирования сварочного тока составит 1 к 4. Для повышения устойчивости дуги при сварке на малых токах (при переключении на»малые токи» ( предусмотрено частичное отключение витков катушек первичной обмотки (c целью повышения напряжения хoлоcтoго хода трансформатора) Переключение диапазонов сварочного тока осуществляется переключателем, рукоятка которого выведена нa крышу кожуха.

Режим короткого замыкания

Если в уравнении (3) принять, что U_д = 0 (при к. з. дуга не горит, то для расчета тока к. з. получим формулу

(5.17)

При уменьшении расстояния между обмотками ( ε ) индуктив­ное сопротивление трaнсформaторa ( Х_т ) уменьшается величина тока I_к.з увеличивается.

Крутизна падающих внешних характеристик трансформатора при увеличении расстояния между обмотками увеличивается, величина сва­рочного тока при этом уменьшается.