книги из ГПНТБ / Фридман, Л. Н. Источники питания сварочной дуги учеб. пособие
.pdfіго/;:;:'гл:о:і |
обмотки. |
Обычно |
напряжения, соответст |
|||||||||||
в у й " - |
крайним |
нкквеілу к |
верхнему |
положениям |
|
|||||||||
подвѣской |
обмоткз, отличаются |
всего |
на |
3-55&. |
ао^с |
|||||||||
|
|
Трансформаторы |
<5 |
подвижными |
обмотками |
|||||||||
дучі-:л:і широкое |
распространение |
.Одно |
из |
глазных |
|
|||||||||
іГ'Г.Гі.гусгестз |
трансформаторов этого тина |
состоит |
в . |
|||||||||||
ѵ~ы',что |
подвижная |
обмотка |
значительно |
меньше |
склен- |
|||||||||
г;о |
к |
вибрация |
под |
действием |
переменных |
эдѳктро- |
||||||||
дѵяюнхческих |
сил,чем |
|
подвижные сердечники |
в дрос |
||||||||||
селя:: |
нлн |
магнитные |
пунты. |
|
|
иѵнтеми. В |
тран |
|||||||
|
|
Тгг.поФормзтощ |
с магнитными |
|||||||||||
сформаторах |
этого |
типа часть |
магнитного |
потока |
||||||||||
обвыкается,минуя |
вторичную |
обмотку,через |
магнитный |
|||||||||||
|
, причем |
магнитное |
сопротивление |
иунта регу— |
||||||||||
Г г V ' - \ > - ; « * * v f “ i n |
<Т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* • |
- * ’w |
» * * |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Трансформаторы |
|
с магнитными иунтами |
рассчи |
|||||||||
тывается |
глазным |
образом |
на малые |
и |
средние мощ- |
|||||||||
г’уот.и. , Большое количество разнообразных |
конструк |
|||||||||||||
тивных |
схем |
этих |
трансформаторов по |
взаимному |
|
|||||||||
расяодо&знкю |
дерзичной |
и |
вторичной |
|
обмоток мок |
|||||||||
ко |
разделить |
|
на два |
основных |
типа. |
|
|
|
Утрансформаторов первого типа первичные .
ивторичные обмотки располагаются либо на раз
личных |
стержнях |
магнитной |
системы,либо |
на одних |
||||
к |
тех |
же, |
но |
с таким |
расчетом,чтобы на каждом |
|||
но |
стержней |
преобладала |
намагничивающая |
сила |
од |
|||
ной |
ьз |
обмоток. |
Вследствие |
этого возникают |
лото-- |
|
II9 |
|
|
кн раосеяния, |
замыкающиеся по |
воэдузу между |
яр» |
майи магнитной |
сиотемы. Такие |
трансформаторы |
назы—. |
вазот трансформаторами с ярмовьш магнитным рассея
нием.
Для усиления я регулирования ярмовых по
токов в рассеяния между ярмами располагаются допол
нителызые сердечники-магнитиые шунты. Чем больше
магнитное сопротивление шунтирующей цепи, тем
меньше индуктивность рассеяния трансформатора и больше сварочный ток. Некоторые наиболее харак терные конструкции трансформаторов этого типа пред
ставлены аа фяг. 34,а,б,в,г.
|
«/ |
*) |
|
•) |
г> |
|
|
|
|
Фиг. |
34. |
шунтами |
|
|
Трансформаторы в магнитными |
|
||||
|
|
первого типа. |
|
|
||
|
Трансформаторы |
второго типа характеризуются |
||||
тем, |
что |
основная |
часть |
магнитного потока |
рассе |
|
яния |
замыкается через канак между |
первичной |
и |
|||
вторичной |
обмоткемн, которые располагаются на |
о д н и |
||||
к тех хе |
стержнях магнит опровода. |
|
|
Х20
Магнитное сопротивление этого канала регули руется при помощи магнитных шунтов.Некоторые кон струкция трансформаторов этого типа представлены на фиг. 35,а,б.
|
|
Трансформаторы |
с |
магнитными шунтами |
|||||
|
|
|
|
|
второго |
типа. |
|
|
|
|
|
Трансформаторы с магнитными шунтами ,так же |
|||||||
как |
и трансформаторы |
с подвижными обмотками не |
|||||||
имеют |
постоянного |
напряжения |
холостого хода. В |
||||||
зависимости |
от положения |
шунта изменяется |
состав |
||||||
ляющая |
магнитного-потока холостого |
хода, замыкающа |
|||||||
яся, минуя вторичную |
обмотку,через |
шунт.Однако в р а |
|||||||
бочем |
интервале положений шунта напряжение холосто |
||||||||
го |
хода можно считать практически постоянным. |
||||||||
|
|
Необходимо |
отметить, |
что |
изменение |
положе |
|||
ния |
шунта но |
единственный |
способ |
регулирования дан |
|||||
ных |
трансформаторов. Магнитное сопротивление |
пото |
|||||||
ку |
рассеяния |
можно |
регулировать, |
подмагничивая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
121 |
|
|
|
|
|
|
|
|
иуит |
постоявши |
током. Трансформаторы |
, регулируе |
||||||||||||||
мые |
подмагннчиваииѳм |
имеют |
такое |
важное |
преиму |
||||||||||||
щество |
перед |
трансформаторами, |
рассмотренными |
ра |
|||||||||||||
нее ,к ш |
отсутствие |
|
пакета |
сердечника |
и следова |
||||||||||||
тельно |
отсутствие |
вибрации. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
§ 2. |
Основные |
|
соотношения |
в |
|
тганс-Фопмягорнт |
||||||||||
|
|
|
|
с |
развитым |
магнитным рассеянием |
|
||||||||||
|
Рассмотрим |
основные |
соотношения |
в |
трансфор |
||||||||||||
маторах |
'применительно |
к трансформаторам |
о разви |
||||||||||||||
тым |
магнитным рассеянием. Ниже |
|
будет показано,что |
||||||||||||||
эти |
соотношения |
|
справедливы |
как |
для |
трансформа |
|||||||||||
торов |
|
с подвижными |
|
обмотками, |
|
так |
и |
для транс |
|||||||||
форматоров |
с |
магнитными |
шунтами. |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Рассмотрим |
|
вначале |
работу |
|
трансформатора с |
|||||||||||
подвижными |
обмоткамк |
при |
трех |
|
возможных режимах |
||||||||||||
работы. |
|
|
|
|
|
Для |
анализа |
|
воспользуемся |
|
|||||||
|
Холостой ход. |
|
|
|
|||||||||||||
простейшей |
схемой |
|
трансформатора |
|
с подвижными |
||||||||||||
обмотками |
стержневого |
типа с |
раположением первич |
||||||||||||||
ной |
и |
вторичнЬй |
|
обмотки на одних |
и |
тех же |
стер |
||||||||||
жнях |
магнитопровода |
(фиг.33»а). Распределение магнит |
|||||||||||||||
ных |
потоков в |
трансформаторе |
|
этого |
типа при холос |
||||||||||||
том |
ходе |
доказано |
|
на |
фиг. |
|
36. |
Шлный |
лоток |
Фор |
|||||||
разветвляется. Часть |
его фа замыкается |
через сер |
|||||||||||||||
дечник |
магнитопровода,индуктируя |
во |
вторичной |
оь~' • |
122
ыоткѳ |
э.д.с. |
Е |
г о 'ііо |
* другая часть его |
за- |
мыкается,минуя |
|
вторичную |
обмотку. Согласно |
выраже |
|
ниям |
(68) и |
(7 0 ) можно записать: |
|
||
|
üo |
-iU fW ztPavi./ßr*, |
( 1 2 7 ) |
Распределение магнитных по токов в транс форматоре с развитым маг нитным рассея нием при хо лостом ходе.
|
|
Фиг.36# |
|
|
С |
другой |
стороны |
ПОТОК |
индуктирует а |
первичной |
обмотке |
э.д.с. |
£ ~Ц. |
|
и ,* № Ч № Ф т / 0 -* |
(128) |
|
|
123 |
|
Напряжение |
холостого хода Ц 0 из выраяе- |
В И Й |
(127) и (128) |
равно: |
|
|
(129) |
Вотличив от трансформаторов с нормальным
рассеянием ( k/u^l |
) У |
трансформаторов |
|
с разви- |
|||||||||
тым |
расоянием |
величина' |
/■ |
зн&читѳльно |
меньше |
||||||||
единицы |
и |
зависит |
от |
расстояния |
между |
катушками. |
|||||||
Шэтому |
напряжение |
холостого |
хода |
этих |
|
транс |
|||||||
форматоров |
не |
есть |
величина |
ноотоянная. |
|||||||||
|
Нагрузка. |
Анализ |
работы |
трансформатора при |
|||||||||
нагрузке |
удобно |
производить |
до упрощенной |
схеме |
|||||||||
замещения |
|
(фиг.І9»в) |
при |
|
О |
и |
|
|
0,т.е. „ |
||||
при |
отсутствии |
дросселя. Кроме |
этого |
можно пре |
|||||||||
небречь |
активным |
сопротивлением |
обмотох трансфор |
||||||||||
матора, |
т.е. |
принять |
$ т = |
О. |
Векторная |
диаграм |
|||||||
ма, соответствующая |
упрощенной |
схеме |
замещения ,дрѳд- |
||||||||||
отавлена на |
фиг . _ 37. |
|
|
_____ |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Упрощенная век |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
торная |
диаграм |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ма траясформаі- |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тора |
с разви |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тьи |
магнитным |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рассеянием. |
Фиг. 37.
|
|
|
|
|
|
|
124 |
|
|
|
|
|
|
|
2?ой |
векторной |
диаграмм© |
соответствуют |
|
следую |
|||||||||
щие |
соотношенияs |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
ііп~ Iluh - 71 Хтг* |
* |
|
|
(ізо) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Хт |
|
|
|
|
|
|
(ІЗІ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коп откоѳ |
зачык ание. |
ф и |
коротком |
замы |
||||||||
кании |
дуги |
э.д.с. |
|
во |
вторичной |
цеди уравнове |
||||||||
шивается |
в |
основном |
за |
счет |
индуктивного' |
сопро |
||||||||
тивления |
трансформатора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
а ^ Х - Х г |
, |
|
|
|
|
(152) |
|||||
|
|
|
7 |
~ |
І4, . |
|
|
|
|
|
(133) |
|||
|
|
|
Л |
~ |
Хт- |
|
|
|
полностью |
относят» |
||||
|
|
Шлученкные |
|
соотношения |
||||||||||
ся н к |
трансформатором |
с магнитными шунтами. Раз |
||||||||||||
личие |
заключается |
лишь |
в |
том,что у |
трансформато |
|||||||||
ров |
с |
подвижными |
обмотками величина |
Xj- |
|
»& |
сле |
|||||||
довательно |
и потока |
рассеяния, |
регулируется |
иэме*- |
||||||||||
неннѳіі |
расстояния |
между |
|
катушками, |
а а |
трансфор- |
||||||||
маторад |
с магнитными |
шунтами изменением |
положения |
|||||||||||
или |
магнитного |
сопротивления |
шунта. |
|
|
|
|
§3* Регулирование режима в трансформаторах
сразвитым__магнитным рассеянием •
Способы регулирования режима данных транс
форматоров определяются из основных соотношений
( І 2 9 М І З З ) .
|
|
|
125 |
|
|
|
Согласно |
этим соотношениям |
регулирование |
ре |
|
жима денных трансформаторов |
молно |
производить |
дву |
||
мя |
основными |
методами: секционированием обмоток |
|||
и |
изменением |
величины |
Рассмотрим конкретно,к шс |
осуществляется |
регулирование |
различных типов |
транс |
||||||||
форматоров |
о |
развитым магнитным |
рассеянием. |
|
|||||||
|
Трансформаторы |
о додвканыык |
обмотками. 3sr- |
||||||||
зисимость |
|
сопротивления )(т от |
расстояния |
ыезвду, |
|||||||
обмо-ткаыи представлена |
на |
фиг. |
38. Еах |
видно из |
|||||||
графика |
(фиг.38,б) |
эта зависимость имеет з основ |
|||||||||
ном |
прямолинейный |
характер. |
ГЬ мере |
раздвилеккя сс>- |
|||||||
моток |
коэффициент |
рассеяния будет расти* . индуктив |
|||||||||
ное |
сопротивление |
Х т увеличивается |
,а ток |
к |
|||||||
напряжение |
ка дуге |
уменьшается. |
Тбк короткого |
||||||||
замыкания |
|
изменяется |
обратно пропорционально |
рас |
|||||||
стоянию |
между |
обмотками. |
|
|
|
|
|
Фиг Зб
Схема трансформатора* ЛаЗ.и .зависимость ин-
дуктивного сопротивления его от расстояния £ {о),
|
|
|
|
|
|
|
|
126 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Недостатком |
©того способа |
регулирования |
|
яв |
|||||||||||
ляется |
то,что для получения достаточно |
большого |
|
|||||||||||||
диапазона |
регулирования приходится |
раздвигать |
об |
|||||||||||||
мотки |
|
на |
сравнительно |
большие расстояния,что |
|
|
||||||||||
увеличивает |
|
длину |
стержней |
сердечника |
и повышает |
|||||||||||
расход |
электротехнической стали. |
|
|
трансфор |
||||||||||||
маторов |
Шэтоаяу |
в некоторых |
конструкциях |
|||||||||||||
©того типа |
для расширения |
пределов |
регу |
|||||||||||||
лирования |
при одновременном ограничении раэдвиже- |
|||||||||||||||
нкя |
обмоток прибегают к плавно-ступенчатому регули |
|||||||||||||||
рованию. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
счет |
|
Ступенчатое регулирование |
осуществляется |
за |
||||||||||||
секционирования |
вторичной обмотки,Причем на |
|||||||||||||||
ступени ,рассчитанной |
на меньшие токи,число |
вит- |
||||||||||||||
коэ |
вторичной обмотки |
больше, |
что одновременно |
с |
||||||||||||
уменьшением |
|
тока |
дает |
некоторое повышение напря |
||||||||||||
жения |
|
холостого |
хода. |
Плавное регулирование |
в пре |
|||||||||||
делах |
|
каждой |
ступени по-прежнему осуществляется |
|
||||||||||||
путем |
раздвижения |
|
обмоток. Изменение напряжения |
|
||||||||||||
холостого |
хода |
при |
этом, как уже |
указывалось |
вы |
|||||||||||
ше, |
незначительно. |
|
Внешние |
характеристики |
|
транс |
||||||||||
форматоров |
имеют вид, представленный |
на |
фиг.39. |
|
||||||||||||
как |
Трансформаторы с магнитными |
шунтами. |
Здесь, |
|||||||||||||
и в ~ случае |
|
трансформаторов с подвижными |
об |
|||||||||||||
мотками, регулирование производится |
в |
основном |
за |
|||||||||||||
счет |
изменения |
)(у> . |
Регулирование за |
счет |
сек |
|||||||||||
ционирования |
обмоток |
применяется как вспомогатель |
||||||||||||||
ный |
'метод |
для |
ступенчатого |
изменения |
напряже |
|||||||||||
ния. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
І
127
Внешние характерис тики трансформаторов с развитым магнит ным рассеянием,
С достаточной для анализа точностью индуктив ное сопротивление простейшего трансформатора с хунтой (фиг.34»а) можно выразить формулой
|
|
Y |
|
- |
£ W f (і- kjrj, |
(ІЭ4) ' |
||
|
|
-Лт |
|
р |
|
|
|
|
где |
- полное |
K-J4Z |
|
на пу |
||||
магнитное сопротивление |
||||||||
ти |
потока |
ф£ |
|
»включая |
сердечник трансформатора, |
|||
средний стержень |
и воздушное пространство |
между |
||||||
крайними стержнями. |
|
. |
|
|||||
|
ІЬток |
Ф 2 |
создается намагничивающей силой |
|||||
вторичной |
обмотки. Распределение потоков при.нагруз |
|||||||
ке |
показано |
на |
|
фиг. 40. |
магнитного шун |
|||
та |
ф и |
вдвижѳшш иля выдвижении |
||||||
происходит изменение |
активного сечения среднего |
|||||||
стѳрямвя, |
пронизываемого |
потоком рассеяния,а сле |
||||||
довательно, |
изменяется величина 7 ^ . Так |
в трая- |