
книги из ГПНТБ / Фридман, Л. Н. Источники питания сварочной дуги учеб. пособие
.pdf2 5 8
щенкя, & к.ц.д» трансформатора с яодаагничиваемьш
шунтом в 1,3 раза выше, чем у трансформатора о
дросселем насыщения.
Фиг.92.
Трехфаа^ный симметричный трансформатор о подмахни» чивапием шунта (а) и внешние характеристики вы прямителя, построенного ва базе этого трансформато
ра (б).
§ 2» Сварочные выпрямители с дросселями насыщения
врекгше регулирования с компенсированными
намагничивающими силами
3 сваренных выпрямителях создание падающей ха
рактеристики и регулирование ее мохѳт осуществляться
дросселя-ми насыщения, у которых (в случае идеальной
кривой намагничивания) существует пропорциональная
2 5 9
зависимость |
|
между |
|
рабочий током |
и током |
п о д ж ь п г е - |
|||||||||||||||||||
чивакияо |
|
|
Этот |
режим |
н азы вается режимом р е г у л л р о г п - |
||||||||||||||||||||
няя |
|
о |
компенсированными |
нвмагнпчнвазяци:.ш |
er:лаг к : . |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
Кроме |
э т о го |
д р о ссел и насыщения |
|
м огут |
р а б о т а т ь |
|||||||||||||||||
в режиме |
|
|
с |
саш оп од м агн вчи взн к ек . |
йоследний |
ре::хж |
• |
||||||||||||||||||
и сп о л ь з у е т ся |
|
для |
р егул и р ован и я выпрямителей |
с |
п е |
||||||||||||||||||||
ло гол а дающими внешними |
хар актери сти к ам и и |
будет |
|
р а с |
|||||||||||||||||||||
см отрен |
к и ж ё. |
|
|
|
|
|
|
простейшего |
д р о ссе л я |
|
п асы -, |
||||||||||||||
щення |
|
Рассм отрим р а б о т у |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
в режиме |
|
регулирования |
с |
компенсированными |
|||||||||||||||||
намагничивающими |
состоит |
фостейший |
|
д р о ссе л ь “ нгеыще- |
|||||||||||||||||||||
|
сидами, |
|
|
из |
м атери« |
||||||||||||||||||||
ния |
|
( ф и г .9 3 »а) |
|
|
|
|
|
и з |
нагвитодровода |
||||||||||||||||
а л а |
|
с |
кривой |
н ам агничивания, |
близкой |
к прям оугольной |
|||||||||||||||||||
рабочей |
|
|
у п р а в л е н и я , |
питаемой |
постоянным |
е о к о м , |
и |
||||||||||||||||||
обмо-ткй, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ное |
|
|
Для |
обмотки |
|
д р о с с е л я . |
|
|
|
|
|
|
первон ачал ь |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
намагничивание осуществляется |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
осуществления |
|
регулиров^ания |
|
намагни |
|||||||||||||||
чивающая |
|
|
сила, |
|
создаваемая |
|
|
т а к , чтобы |
|||||||||||||||||
личины |
|
|
|
|
|
|
|
|
33,б) |
|
|
постоянным током |
|
|
в е |
||||||||||
|
|
|
|
( |
|
|
и была направлена |
больше |
|
||||||||||||||||
нкчивания ' |
|
|
|
|
), |
была существенно |
|
|
п о д ы гг- |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Н к |
|
( ф и г . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
проти |
||||||
воположную |
|
|
по |
|
отношению к |
|
|
|
|||||||||||||||||
чим |
|
током. |
сторону |
|
намагничивающей |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
создаваемой |
|
в рабочей обмотке |
рабо |
||||||||||||||||||
силе |
|
|
( |
% Щ > ) , |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
На фиг. 93»б |
изображена кривая |
намагничивания |
|||||||||||||||||||||
дрооселя |
|
|
насыщения, |
Когда через рабочую обмотку |
|
дрое |
|||||||||||||||||||
селя |
|
|
насыщения |
|
ток |
|
не |
протекает, магнитное |
|
|
|||||||||||||||
ние |
|
его |
|
|
сердечника определяется |
точкой к |
|
|
с о с т о я |
||||||||||||||||
вой |
|
намагничивания,поскольку |
ток |
в |
обмотке |
п од м агн и - |
|||||||||||||||||||
|
н а |
|
кри |
2 6 0
ч чхяасия создаем намегшчивающую сиду H o |
- J y t y » |
У'слы рабочійток меньше нелшчикы , при |
которой |
он соз дает в дросселях ка^агетчавшщую силу Н<\ ,то-
дроссель насыщение не будет оказывать регулирующего
эффекта» так как во всем .диапазоне изменения |
рабочее |
||||||
го |
тока дроссель насыщения будет насыщен. Регулирую |
||||||
щее |
действие дросселя |
насыщения наступит |
тогда,ког |
||||
да. |
на |
нем появится |
паленке напряпения к а |
это-во©» |
|||
можно |
только в |
случае |
ненасыщенного |
состояния |
"дрос |
||
селя |
|
насыщения. |
Как видно из кривой |
намагничивания, |
вненасыщенное состояние дроссель насыщения может
перейти только в том случае» если намагничивающая
сила |
Jp 'W .з» создаваемая |
рабочим |
током »будет немно |
||
го |
больше |
намагничивающей |
силы |
f y |
. |
|
Если считать характеристику |
намагничивания |
|||
идеальной |
(ненасыщенная часть кривой намагничивания |
вертикальна), то дроссель насыщения может перемагничи
ваться |
только при строгом равенстве намагничивающих |
||
сил, |
создаваемых рабочим током и током подиагничяэа» |
||
ння. Так как |
эти силы направлены |
в противополож |
|
ные стороны, |
то регулирующий эффект дросселя насы |
||
щения |
наступает при полной компенсации намагничива» |
||
ющюс |
сил в |
его сердечнике »у.е. |
' |
|
|
$>Wp=JyWy. |
(212) |
Б реальных условиях строгой компенсации н&-
магяячяваямшх сил не происходит. Дроссель насыщения
будет в ненасыщенном состс t при ftp - f f 0 ,
261
(
Схема зреетей - теге» іфоосѳля насыщения.
І-наг нйтоар овод; 2“©быотка уп равления 5
"^-рабочая обмот
ка.
в
0
Кривая намагничи вания сердечника.
8)
Фиг. 93
|
|
|
|
|
|
262 |
|
|
|
|
■4 |
где й И |
могет |
меняться от |
до |
|
|
|
5агс |
||||
|
ссдіспша |
К . мала со |
сравнению с S |
о |
в |
Н |
# то |
||||
|
|
|
|
в. |
этом случае |
|
|
|
Р |
||
мелко' считать,, |
что к в |
регулирование |
|||||||||
будет в том случае, когда камагничэдааваше силы |
c su m - |
||||||||||
гзксігровазы |
|
(п р и б л и зи т е л ь н о ) • |
|
за в о й |
|
р в ш |
|||||
регулирования |
называется |
режимом при аошюнсацгш |
|||||||||
н а м а гн и ч и в а ю щ и х |
с и л . |
|
|
|
|
|
|
||||
|
Таким |
образом внешняя JtapактерKCTJSке |
аыярям®» |
||||||||
т е л я |
с |
д р о с с е л е м |
н асы щ ен и я с р е г у л и р о в а н и е м |
я р а г?ом~ |
|||||||
з э а с а д д п |
н а м а гн и ч и в а ю щ и х с и л ( ф и г . 9 4 ) б у д е т и м е т ь |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
7 / \Â/V |
|
|
|
|
|
д г а з ш а с т к а : |
л о л о го л а д а ю щ и й при«/^4 |
*« ^ и |
к р у т о л а д а - |
||||||||
Я-ДЯ-; |
'чпочти |
вертикальный) |
при |
*Т |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
„ |
|
|
|
|
*f
«7
Семейство внешних
х а р а к т е р н о т и к вы«» црям итѳ ля с д р о с
селем насыщения
(к о м л е к с и р о Б Ш іш э н а ы а г н к ч и б аюпше
силы) Уу.-7Х у 'Jy z «• токи обмотки уд-
р явления.
о
В настоящее вредя существует большое количест
во слом выпрямителей ■ с дросселями насыщения. Ыаи-
263
более распространенные из них дриа-едены на Фиг.95.
Фиг.95.
Охома выпрямятелей о дросселями насыщения :
а) однофазный выпрямитель;б)трехфазный с несиммет™ ргчиьш дросселем насыщения;в)трехфазный: с симмет ричным дросселем насыщения »
Схема однофазного выпрямителя (фиг.95»а) боль
ного распространения не |
получила. Более |
аироко рас |
|||||
пространены |
с х ѳ ш трехфазных |
выпрямителей |
с |
несим |
|||
метричным |
дросселем |
насыщения |
(фиг.95»б) |
и |
сим |
||
метричным |
дросселем насыщения |
(Фиг.95»в). |
|
|
|||
Типовые |
конструкции |
симметричного |
трехфазного |
||||
дрО’-еселя |
насыщения |
показаны на фиг.96. Данные |
|||||
дроссели насыщения чаще |
всего |
выполняются |
на ігзсти |
||||
отдельных |
сердечниках» |
иа каждом из которых |
рас |
264
полагается обмотка деремеиного тока.
|
|
|
|
|
|
|
Фиг.96. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Трехфазные |
симметричные |
дроссели насыщения. |
|||||||||||
|
Вместо |
шести |
обмоток управления»показанных |
на |
|||||||||||
схеме |
(фнг.95»в)»делается |
одна |
обмотка, |
которая |
|||||||||||
охватывает |
стержни |
всех |
магнитных |
систем, |
ф и |
та |
|||||||||
ком |
расположении |
обмотки управления |
до |
минимума |
|||||||||||
снижается |
э.д.с.» |
наводимая |
в ней |
переменными магнит |
|||||||||||
ными |
потоками |
,(экономится[ обмоточный |
провод,снижа |
||||||||||||
ются |
|
потери |
энергии. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Иногда |
дроссель насыщения выполняют с положитель |
|||||||||||||
ной |
обратной |
связью |
по |
току» |
осуществляемой по |
||||||||||
средством |
обмотки, которая так же, |
как |
и |
обмотка |
|||||||||||
управления |
»охватывает |
все |
магнитные |
системы дроссе |
|||||||||||
ля .Ш |
обмотке |
управления |
протекает выпрямленный |
||||||||||||
ток. |
|
Обратная |
|
связь |
оказывает влияние |
на форцу |
внеш |
||||||||
ней |
характеристики и |
|
кроме |
этого дозволяет уменъ- |
|
|
|
|
|
|
265 |
|
|
|
|
шить |
ампер-витки обмотки управления и снизить |
мощ |
||||||||
ность > источника для |
ее |
питания.Влияние обмотки |
||||||||
обратной |
связи |
на переходные |
процессы |
невелико. |
||||||
|
Значительное |
изменение внешней характеристики |
||||||||
можно |
прлучить |
введением |
обратной |
связи по |
налря - |
|||||
женив |
по |
дуге» |
Для идеального |
выдря-мителя при на |
||||||
личии |
обратной |
связи |
по |
напряжению |
внешняя |
харак |
||||
теристика выразится соотношением |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
<2І5) |
где |
- |
чиоло |
витков одной |
обмотки переменного |
||||||
тока |
дросселя |
насыщения |
; |
|
|
|
|
|||
|
Зд\^- |
ампервитки |
обмотки управления; |
|
|
|||||
Woc,Roc~ |
число |
витков |
и сопротивление |
цепи |
обмот |
|||||
ки обратной |
связи. |
|
|
|
|
|
|
|||
|
Црк встречном включении обмотки |
обратной |
связи |
(знак минус ц выражении (2X2)) крутизна рабочего'
участка внешней характеристики уменьшавтел,при сог
ласном |
- наоборот. |
|
|
|
С |
помощь» дросселей насыщения легко осущест |
|
вляется |
так называемый "горячий луск",т.е. возбужде |
||
нно |
дуги при повышенном токе, и операция |
заварки кра |
|
тера |
- |
сравнительно медленное спадание |
тока до по |
гасания |
дуги. |
|
Вотличие от выпрямителя с симметричным дрос
селем выпрямитель (фиг.95»6) содержит дроссель на-
\
~266
сыщення р |
который |
обладает |
различными |
свойствами до |
||||
отношению |
к |
положительной |
и |
отрицательной |
полувол |
|||
нам |
переменного |
тока. Такие трохфазные дроссели на |
||||||
сыщения |
называют несимметричными. |
|
|
|||||
|
Некоторые конструкции |
несимметричных |
дросселей |
|||||
представлевы |
на фиг. 97, а и |
б. Несимметричный дрос |
||||||
сель |
насыщения |
может быть скомпонован и о |
трансфор |
|||||
матором, например, |
как показано на фиг. 97,в. |
В данном |
||||||
случае трансформатор с дросселем насыщения |
можно |
|||||||
рассматривать |
как |
единое |
целое, а |
именно |
как транс |
|||
форматор |
с |
развитым рассеянием»регулируемым путем |
||||||
подиагничивания |
трехфаэного магнитного шунта. |
Фиг.97Конструкции несимметричных дросселей насыщения и
трансформатор в комбинации с дрооселем насыщения: 1-обмотки переменного тока; 2-обмотки управления.
Значительных |
преимуществ такая |
компоновка не |
|
дает ни с точки |
зрения |
каких-либо |
особых “свойств |
|
|
|
|
|
|
|
|
267 |
|
|
|
|
|
|
выпрямителя,ни с точки зрения сокращения |
веса актив- |
|||||||||||||
■кых |
материалов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Тем |
не |
мекзе, |
|
такие |
конструкции |
применяются |
|||||||
благодаря |
хорошей |
|
"вписываемости" |
|
трансформатора в |
|||||||||
общую конструкцию |
выпрямителя. |
|
|
|
|
|||||||||
|
Выпрямители с несимметричными дросселями насыще |
|||||||||||||
ния |
без |
дросселя |
|
б цепи выпрямленного тока, как по |
||||||||||
казывает |
опыт, |
имеют пониженные |
сварочные качества. |
|||||||||||
|
Дуга "трещит", |
|
велико разбрызгивание |
металла. |
||||||||||
Это |
объясняется |
|
большой пульсацией выпрямленного |
|||||||||||
тока |
и большими пиками тока короткого |
замыкания |
||||||||||||
при |
переходе |
капли |
расплавленного металла с элект |
|||||||||||
рода |
в |
сварочную |
ванну. Даже |
|
при |
коротком |
замыка |
|||||||
нии |
выпрямителя |
|
пульсаций тока значительна. |
|||||||||||
ной. |
Однако |
данная |
|
схема не является |
бесперспектив |
|||||||||
Сравнительно |
|
небольшое усложнение |
конструкции - |
|||||||||||
|
|
|||||||||||||
введение |
|
дополнительного |
дросселя |
|
в цепь |
выпрям |
||||||||
ленного тока-рѳзко мѳня-ет |
в |
лучшую |
ст--орону сва |
|||||||||||
рочные |
качества. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Лрн индуктивности п о р ядка |
I ,5-2 |
м г н выпрямитель |
|||||||||||
(фнг.95>б) |
может |
иметь |
такие |
же |
сварочные качества |
|||||||||
к а к |
выпрямитель |
с |
|
симметричным дросселем и даже пре |
||||||||||
восходить |
последний. |
, ’ |
|
|
|
|
||||||||
я |
Симметричный |
дроссель |
насыщения |
используется в |
выпрямителе марки ВС С-12 0-3, принципиальная электричѳс
к а я с х е ма которого без силового трансформатора