Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Фридман, Л. Н. Источники питания сварочной дуги учеб. пособие

.pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
22.10.2023
Размер:
11.6 Mб
Скачать

іго/;:;:'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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* •

- * ’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-