5.4.2 Трансформаторы с подвижным магнитным шунтом (тип стш)

Эти трансформаторы предназначены для ручной дуговой сварки.

Первичные (1) и вторичные обмотки (2) неподвижны и размещены на определенном расстоянии вдоль стержней трансформатора (рис. 5.12), следовательно, он имеет падающую внешнюю характеристику. Для плавной регулировки сварочного тока имеется подвижный магнитный шунт из двух половинок, в которые вмонтнрованы гайки соответственно с левой и правой резьбой (3). Винт (4) также в районе этих гаек имеет левую и правую резьбу. При вращении рукоятки (5) половинки шунта могут входить, либо выходить их окна магнитопровода (изменять параметр «а»). При вдвигании шунта в окно магнитопровода увеличивается поток рассеяния (это – часть магнитного потока, созданного обмоткой (1), который заходит в шунт), увеличивается индуктивное сопротивление трансформатора. В связи с этим (как в трансформаторах типа ТД) сварочный ток уменьшается. Все явления (и формулы) такие же, как для трансформаторов типа ТД.

Рисунок 5. 12 – Трансформатор с подвижным магнитным шунтом (тип СТШ)

Промышленность выпустила марки трансфоматоров (от 100 до 500А): \СТШ 101, СТШ 201, СТШ 301, СТШ 401, СТШ 501.

Эти трансформаторы обладают хорошими сварочно – технологичекими свойствами.

5.4.3 Трансформаторы с неподвижным подмагничиваемым магнитным шунтом (тип тдф)

Промышленностью выпускаются трансформаторы типов ТДФ-1001У3 и ТДФ-1601У3, соответственно на номинальные сварочные токи 1000 и 1600А. Предназначены они для питания постов автоматической сварки переменным током (входят в комплект к автомату сварочному типа АДС-1004) и все имеют аналогичное устройство.

Трансформаторы типа ТДФ является трансформаторами с повышенным магнитным рассеянием. Это достигается тем, что первичные и вторичные обмотки размещены на стержнях магнитопровода на определенном расстоянии. За счет этого уже получается падающая внешняя характеристика источника. Кроме того, при наличии в конструкции магнитного шунта (неподвижного) из-за дополнительного потока рассеяния – Ф_ш (рис. 5.13а) – получается еще более круто падающая внешняя характеристика источника. Шунт (магнитный) расположен между первичными и вторичными обмотками трансформатора. Чтобы улучшить коэффициент магнитной связи, при больших сварочных токах часть витков вторичной обмотки – дополнительной (меньшее число витков – W_2Д) располагают рядом с первичной обмоткой (расположена внизу (рис. 5.13а). W₁). Основная часть витков вторичной обмотки (W₂₀) расположена внизу (рис. 5.13а).

Рисунок 5.13 – Электромагнитная схема трансформатора типа ТДФ-1001У3 (а) и магнитного шунта (б)

Магнитный шунт имеет форму, показанную на рис. 2, б. На стержнях шунта расположены катушки (4 шт.) с обмотками управления (ОУ). С помощью ОУ, по которым протекает постоянный (по роду) ток, шунт намагничивается постоянным магнитным потоком. При этом удается без перемещений шунта с помощью лишь электрических сигналов плавно изменять (регулировать) сварочный ток. Сущность этого процесса заключается в следующем.

Дело в том, что магнитная проницаемость стали уменьшается переменному току, если стержень (из этой стали) будет намагничен постоянным током (пропусканием постоянного тока в катушке, которая размещена на этом стержне). Эта постоянная составляющая намагничивания будет составлять большее магнитное сопротивление. Таким образом, чем больше намагнитить постоянной составляющей магнитный шунт, тем меньше будут потоки рассеяния (Ф_Ш), и тем больше величина сварочного тока. То есть большему току намагничивания (I_ОУ) соответствует больший сварочный ток (I_Д).

Для изменения тока в обмотках управления (ОУ) применяют принцип регулирования действующего его значения с помощью тиристора. Для получения отпирающего импульса и его фазорегулирования имеется схема управления, основным элементом которой является транзисторный логический элемент типа M-403 («Логика»), который выполняет функцию электронного реле.

На рис. 5.14 показано, что величина постоянного напряжения (U_ПОСТ1 < U_ПОСТ2) влияет на угол управления (задержки) тиристора (α₁< α₂) и на действующее значение тока через тиристор (I_ОУ1 > I_ОУ2).

Рисунок 5.14 – Диаграммы токов и напряжений при вертикальном фазовом управлении тиристорами.

Контрольные вопросы

1) Что такое «коэффициент магнитной святи между обмотками»?

2) Как получают падающие внешние характеристики источников?

3) Изложите принципы регулирования сварочного тока.

4) Как устроены трансформаторы с отдельным дросселем (тип СТЭ)? Как регулируется сварочный ток?

5) Как устроены трансформаторы с подвижными обмотками (тип ТД)? Как регулируется сварочный ток?

6) Как устроены трансформаторы с подвижными магнитными шунтами (тип СТШ)? Как регулируется сварочный ток?

7) Как устроены трансформаторы с неподвижными магнитными шунтами (тип ТДФ)? Как регулируется сварочный ток?