 
        
        книги из ГПНТБ / Фридман, Л. Н. Источники питания сварочной дуги учеб. пособие
.pdf98
Восновном для “регулирования используется вто-
рой метод,, а именно регулировка
| ния | магнитного | сопротивления R^p . | 
 | ||
| 
 | Существует | два | основных способа регулирования Rpp | ||
| за | счет изменения | длины | воздушных | зазоров в | |
| магнитопроводе | и за счет | подмагничивания | сердечника | ||
реактивной Обмотки магнитным полем постоянного тока. В соответствии с этим и дроссели подразделяются на два основных типа:
1)дроссели с воздушными зазорами;
2)дроссели насыщения.
Все сказанное Еыше относится и к трансформато рам в однокорпусном исполнении, которые,как ухе го ворилось, можно рассматривать состоящими из двух час тей: трансформатора и дросселя.
На— ибольшее распространение в настоящее ; . -
время получили дроссели с одним или двумя воздушным-« зазорами и подвижным'пакетом.Регулировка их произво дится изменением воздушных зазоров при перемещении подвижного пакета. На фиг. 24»а представлена завп-
симость Хр от длины-воздушного зазора видно из графика (фиг. 24,а), при малом зазоре изме
нение его длины вызывает более интенсивное изменение '
1
99
St
| 
 | 
 | I | 
 | Ф и г. 2 4- | 
 | 
 | 
 |  | ||
| 
 | 
 | лЗ | яави си м о сть Б-индуктивноЭ ЛИЧИНЫ | |||||||
| 
 | 
 | го сопр оти вл ен ья | 
 | д р о ссе  | ||||||
| 
 | 
 | 
 | ( х О | 
 | от | £.к | в о з  | |||
| 
 | 
 | душно? о | 
 | з аз о р а ( | 
 | 
 | ) . | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | чтоЭто | 
 | о б ъ я сн я ется | те?.; | ||||
| 
 | 
 | 
 | намагничизаюгдз.я си- | |||||||
| 
 | 
 | 
 | л а р е а к т -и в я о й | обмотки | ||||||
| 
 | 
 | 
 | новной | 
 | не только | о с  | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | создает | поток в | с е р д е ч  | |||||
| 
 | 
 | 
 | нике | и | 
 | |||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 
 | поток | 
 | 
 | воздушном | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | а) | порождает | т а к м е . | 
 | ||||||
| 
 | '-б | но и | 
 | з а з о р з , | ||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | рассеяния, | 
 | 
 | ||||
| кающийся в | воздушном пространстве, | 
 | окрукаюцеы | замы | 
 | |||||
| тивную обмотку. | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | р е а к  | |||
| В соответствии с этим индуктивное сопротивленіе | ||||||||||
| можно представить | как сумму двух сопротивлений | 
 | ||||||||
| 
 | Х'р-Xро*Xfl, | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| где | индуктивное сопротивление »обусловленное . | |||||||||
| основным потоком в сердечнике реактивной обмотки и | 
 | |||||||||
| воздушном | зазоре; | 
 | ■ | 
 | 
 | * | 
 | 
 | 
 | 
 | 
Хрё индуктивное сопротивление, обусловленное-по - током рассеяния реактивной обмотки.'
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 100 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| При | малых | воздушных | зазорах | преобладает | ин | ||||
| дуктивное | сопротивление | Хро | , которое изменяется | ||||||
| весьма | интенсивно, а следовательно, интенсивно изме | ||||||||
| няется | и суммарное | сопротивление | Хр | 
 | |||||
| При больших зазорах становится значительной ве | |||||||||
| личина , Хрс * | которая меньше завиоит от величины | ||||||||
| зазора. Повтору | при | больших зазорах | ,когда Х р о | отно | |||||
| сительно | невелико, | увеличение | зазора | приводит | к | ||||
меньшему изменению суммарного индуктивного сопротив ления ,
| Кроме того, с увеличением зазора увеличивается | |||
| площадь | поперечного сечения | воздушного промежутка, | |
| пронизываемая основным потоком реактивной обмотки, | |||
| что также | уменьшает интенсивность | изменения индук | |
| тивного | сопротивления Х р | (фиг. | 24,6). | 
В мощных сварочных трансформаторах гфименяют
дроссели с двумя воздушными зазорами (фиг.29,б)»та
кой дроссель по сравнению с дросселем с одним воз душным зазором имеет индуктивное сопротивление в
| два раза, меньше, при той | кѳ длине воздушного зазора | |
| и интенсивности изменения | Х р * Поэтому верхний п р е  | |
| дел регулирования этого | дросселя выше, чем у дрос | |
| селя с одним воздушным зазором. | ||
| При | малых воздушных | зазорах, когда амплитуда | 
| вибрации | подвижного пакета становится соизмеримой | |
\
IOI
одлиной зазора, р§бота трансформатора становится
неустойчивой. Поэтому нижний предел регулирования
обусловливается минимальным зазором,при котором виб рация сердечника не оказывает влияния на режим свар ки.
Основным недостатком трансформаторов с дроссе лями, регулируемыми за счет изменения длины воздушно го зазора, является вибрация подвижных пакетов,выз
ванная динамическими усилиями, направленными по оси
их перемещения. Причины динамических усилий заключа
ются в том, что при периодических изменениях потока
всердечнике на подвижный пакет действует 'пульсиру
ющая сила с частотой 100 гц. Величина этой силы
пропорциональна квадрату индукции в зазоре и площа
ди поперечного сечения подвижного пакета. Вибрацион
ная нагрузка, обусловленная этой пульсирующей сидоі^
при недостаточной прочности механизма перемещения и слабом креплении воздушного пакета с течением време
ни может привести ж усталостному разрушению деталей механизма.
Сдругой стороны вибрации пакета При малых
зазорах приводит к нарушению режима сварки.
V
Второй тип дросселей;дроссели насыщения полу чили пока относительно небольшое распространение в
сварочной технике. Конструкции этих дросселей разно
образны, простейшая кз них при
ведена на фиг.25. Дроссель име ет две обмотки переменного тока, размещенные на крайних стержнях сердечника,. а на среднем стерж не расположена подмагничивающая обмотка, питаемая от посторонне го источника питания постоянно го тока. Катушки обмотки пере менного тока включены между собой последовательно так, чтобы
потоки,создаваемые этими катуш-
ками в среднем стержне,взаимно
_
компенсировали друг друга. В
противном случае в обмотке уп
равления будет индуктироваться переменная э.д.с.
Во всех существующих схемах дросселей насыщения соблюдается принцип компенсации переменной э.д.с., индуктируемой в_подмагничивающей обмотке, аналогич
ный описанному выше.
Подмагничивающая обмотка дроооѳля насыщения, питаемая постоянным током, создает дополнительное
магнитное поде, которое увеличивает индукцию и на-
„сыщеяие сердечника. Вследствие этого уменьшается
магнитная проницаемость сердечника, т.ѳ. увеличи-
| 
 | Ю З | 
 | 
| вается | его магнитное сопротивление | R ^ p ,а следова?-' | 
| телько, | согласно уравнению (126), | уменьшается ин | 
| дуктивное сопротивление -дросселя. | 
 | |
| Изменяя ток в подмагничивающей | обмотке, можно | |
плавно и в достаточно широких пределах, изменять ин дуктивное сопротивление Хр во вторичной цепи сва
рочного трансформатора и тем самым регулировать ре
жим работы сварочной установки.
Дроссели насыщения имеют ряд существенных прей-, муществ по сравнению с дросселями, имеющими воздуш ные зазоры в сердечниках:
I. Дроссель насыщения не имеет подвижных час тей, обычно подверженных вибрации. Поэтому дроссель насыщения долговечен и надежнее обычного дросселя с регулируемым воздушным зазором.
2.Дроссель насыщения может управляться дистан
ционно без каких-либо вспомогательных устройств,
специально предназначенных для этой цели.
3• Возможность получения большой скорости воз - растания тока в начале каждого пилупериода, а сле
довательно, и несколько большая устойчивость процес са сварки при прочих равных условиях.
Однако наряду с этими преимуществамидроссель
насыщения имеет и крупные недостатки: больше вес активных материалов 'и при одинаковых электромаг-
1 0 4
лиѵішх нагрузках,значительно большие потери энергии по сравнению с дросселями с регулируемыми воздушными зазорами.
| 
 | Внешние характеристики | |
| 
 | трансформаторов с дроссѳля- | |
| 
 | ми,получаемые изменением Хр | |
| 
 | имеют | вид представленный на | 
| 
 | фиг. 2б. При сварке на ма | |
| 
 | лых токах внешние характе | |
| 
 | ристики имеют крутопадаю | |
| 
 | щий характер» а при перехо- | |
| 500 ш /а J | де на | большие токи стано- | 
| ФИг.2б. | вятоя | более пологими. Это | 
| Внешние характеристи— | ||
| ки трансформатора с | отвечает условиям устойчи | |
| дросселем. | ||
вости системы источник питания - дуга»рассмотренным в главе I .
Напряжение холостого хода в этих источниках питания обычно не изменяется и выбирается из условия обеспечения устойчивого зажигания дуги при переходе напряжения через нуль (34).
§5. Конструкции трансформаторов сдрооселями
Трансформаторы с дросселями в двухкорпусном
исполнении
Трансформаторы» предназначенные для работы с отделы-
1 0 5
\
ными дросселями, представляют собой обыкновенные
| понижающие | трансформаторы с воздушным естественным | 
| охлаждением. | Первичные и ’вторичные обмотки выполня | 
| ются большей | частью в виде коаксиальных цилиндричес | 
| ких катушек | одинаковой высоты.чСопротивление корот | 
кого замыкания трансформатора обычно не выходит за
| пределы | 1 0 $ . | Типичная конструкция | трансформатора л | 
| этого | типа | представлена на фиг. | 27. ____ ________ | 
| Конструкция транс | "" £иг. 28. | 
| форматора. | Конструкции дросселей | 
| 
 | с воздушными зазорами. | 
Конструкции дросселей значительно разиосбраз-
1 0 6
ней. Как указывалось выше» все дроссели подразделя
ются на две большие группы; дроссели . с воздушными
зазорами в магнитопроводе и дроссели насыщения. Наибольшее распространение получили дроссели с
Воздушным зазором в магнитопроводе,некоторые кон
струкции которых приведены на фиг. 28. Реактивное
сопротивление дросселей а,б,в и г регулируется из
менением воздушных зазоров. Регулирование реактив
| ного сопротивления дросселя | д осуществляется | изме | |||
| нением | количества | включенных | витков. Дроссели | типа | |
| д не нашли широкого распространения, | несмотря | на TQ | |||
| что они | не имеют | подвижных | частей и | брлее надежны в | |
| эксплуатации. | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| Недостатком | дросселя этого типа является | то, | |||
что для достаточно плавного регулирования реактив
| ного сопротивления | в широких | пределах | требуется | ||
| большое количество | отпаек | от | обмотки | . Кроме | этого | 
| при наибольшем сварочном токе | обмотка | включена | не | ||
| полностью, поэтому | ^ | 
 | 
 | t | 
 | 
| степень | использования активных | ||||
материалов в дросселях этого типа значительно ниже, чем в дросселях с регулируемым воздушным зазором, а.
следовательно, ц больше вес.
Конструкции дросселей насыщения также разнооб разны. Эти конструкции отличаются способами получе
ния кривой тока с крутым фронтом нарастания тока и способами подавления переменной э.д.с. в обмотке п о 
стоянного тока.
1 0 7
Для получения кривой с крутым фронтом на^асте ния тока (близкой к прямоугольной)обыотки перемен ного тока необходимо соединить последовательно,а ток в обмотке управления должен не иметь периоди
ческих составляющих. Поэтому в дросселях насыщения наряду с последовательным соединением обмоток т;ере- 'менного тока применяются такие меры подавления пере менной э.д.с. в обмотке управления, как Бзедепие' магнитного шунта или включение реактивной катушки.
В нашей стране длительное цэемя выпускались тран
сформаторы типа СТЭ, которые в комплекте с дросселем
срегулируемым воздушным зазором типа РСТЗ предназ
начались для ручной дуговой сварки,а в комплекте с дросселями насыщения типа-ДН предназначались для ду говой сварки в защитных газах на установках типа
"УДАР"
Электромагнитная схема трансформатора СТО-с дросселем РСТЭ представлена на фиг. 20,а. Трансфор
матор имеет первичную и вторичную обмотки,каждая из которых состоит из двух катушек. На каждом стержне расположено концентрически по одной катушке первич ной и вторичной обмоток,причем вторичная обмотка
расположена сверху. Охлаждение трансформатора есте ственное воздушное .В СССР изготавливались три типа аналогичных по схеме трансформаторов СТЗ-22, СТП-2-1 и СТЭ-34, которые отличаются по потребляемой мощнос ти.
