2.13.4 Сварочные трансформаторы.

Зажигание и устойчивое горение дуги имеет место при напряжении 40 – 70 В. Для качественной сварки требуется крутопадающая внешняя характеристика трансформатора с ограниченным током короткого замыкания (Рис.2.27).

Рисунок 2.27 Внешняя характеристика сварочного трансформатора

Сварочные трансформаторы имеют выше приведённую внешнюю характеристику при значительной индуктивности в цепи нагрузки (cos= 0,4÷0,5). К этому, индуктивность в цепи нагрузки при сварке должна регулироваться. Для этого в цепь нагрузки включают реактивную катушку с регулируемым воздушным зазором(Рис. 2.28).

Рисунок 2.28 Сварочный трансформатор с индуктивной нагрузкой

Регулирование воздушного зазора обычно осуществляется вручную. Вместо схемы с реактивной катушкой применяют трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием. С этой целью катушки трансформатора располагаются на разных стержнях. При увеличении тока нагрузки во вторичной обмотке поток вытесняется из стержня и напряжение на вторичной обмотке падает.

2.13.5 Трансформаторы для выпрямительных установок. Трансформаторы, для которых нагрузкой являются нелинейные цепи, работают в высокочастотных переходных режимах, когда токи и напряжения во вторичной обмотке несинусоидальные и не уравновешиваются токами первичной обмотки. Всё это приводит к снижению мощности трансформатора по сравнению с трансформатором, работающим на линейную нагрузку.

Для снижения пульсаций увеличивают число фаз трансформатора. Для ограничения токов в шестифазных выпрямительных схемах применяют включение уравнительных катушек (УК) между нейтралами двух трёхфазных групп обмоток (см. рис. 2.29)

Рисунок 2.29 Выпрямительный трансформатор с уравнительными катушками.

2.13.6 Трансформаторы звуковой и ультразвуковой частот. Реакторы.

Такие трансформаторы применяются в устройствах связи, электроники и автоматики. Мощность таких трансформаторов достигает десятков ватт, а частота – до 100 кГц. При этом трансформаторы должны пропускать всю полосу частот усилителя. Такие трансформаторы называют микротрансформаторами. Минимальное искажение напряжений на обмотках достигается путём применения специальных сталей, снижение потоков рассеяния, снижения индукций.

Сложность расчёта таких трансформаторов связана с необходимостью учёта ёмкостных сопротивлений обмоток, которые при частоте 50 Гц малы.

Особое место среди микро трансформаторов занимают импульсные трансформаторы, которые обеспечивают получение периодических импульсов напряжений – пиков напряжений.

Пик – трансформаторы выполняются с магнитопроводами двух модификаций: с магнитопроводов из стали с прямоугольной петлёй гистерезиса или с магнитопроводов имеющим насыщенный участок (Рис. 2.30).

Рисунок 2.30 Характеристики ПИК - трансформатора:

а) магнитный поток в сердечнике, б) напряжение во вторичной обмотке

Реакторы. Они применяются для ограничения токов короткого замыкания и в качестве фильтров токов высших гармоник.

Конструкция реактора сходна с конструкцией трансформатора, только реактор имеет одну обмотку (Рис.2.31).

Рисунок 2.31 Реактор с немагнитными зазорами ()

В последние годы в электроприводах применяются преобразователи со статическими нелинейными элементами. Большая установленная их мощность приводит к появлению в энергосистемах токов высших гармоник, вредно влияющих на работу оборудования. Для ограничения напряжений и токов высших гармоник применяют реакторы – фильтры.

Для улучшения протекания переходных процессов тоже применяются реакторы. Для повышения эффективности таких реакторов, применяют реакторы с немагнитными зазорами (). Зазоры заполняются гетинаксовыми прокладками или другими прочными диэлектриками.

Для ограничения токов короткого замыкания в сетях 6 и 10 кВ применяются бетонные реакторы. Бетонные реакторы изготавливаются из концентрически расположенных витков круглого многожильного провода 1, который заливается в бетонные колонны 2 (Рис.2.32).

Рисунок 2.32 Бетонный реактор

Обмотки рассчитываются на токи в тысячи ампер и усилия, достигающие сотен тысяч Н. Все металлические детали реактора выполняются из немагнитной стали.