Сварочный трансформатор

 

Изобретение относится к электротехнологии, а именно к дуговым и плазменным процессам сварки, и может найти применение в промышленности в качестве источников питания с падающими внешними характеристиками, в которых плавное регулирование тока обеспечивается без изменения величины напряжения холостого хода. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем увеличения диапазона плавного регулирования тока без дополнительного расхода активных материалов и увеличения габаритов источника питания. Трансформатор содержит магнитопровод, первичную и вторичную обмотки. Две дополнительные обмотки жестко установлены на своих подвижных платформах, каждая из которых кинематически соединена с винтовым приводом линейного перемещения. Последний обеспечивает взаимно противоположное перемещение подвижных обмоток вдоль вертикальной оси трансформатора. Дополнительные обмотки соединены последовательно согласно или встречно с силовыми обмотками трансформатора. Конструкция обеспечивает широкие возможности по изменению параметров магнитной системы трансформатора нагрузки. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦМЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф- (4

Ж

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4430173/31-27 (22) 24.05.88 (46) 15.05.90. Бюл. № 18 (71) Институт проблем энергосбережения

АН УССР и Специальное конструкторско-технологическое бюро с экспериментальным производством Института проблем энергосбережения АН УССР (72) П. Г. Жуковский, М. М. Александров, И. В. Пентегов, Е. А. Лихолат и И. ц. Липавский (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1042922, кл. В 23 К О/00, 1981. (54) СВАРОЧНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР (57) Изобретение относится к электротехнологии,, а именно к дуговым и плазменным процессам сварки, и может найти ".,пименение в промышленности в качестве ис точников питания с падающими внеit;HHMH характеристиками, в которых плавное регулирование тока обеспечивается без изменеИзобретение относится к электротехнологии, а именно к дуговым и плазменным процессам сварки, и может найти применение в любой отрасли промышленности в качестве источника питания с падающими внешними характеристиками, в кото рых необходимо обеспечить плавное регулирование тока без изменения величины напряжения холостого хода.

Наиболее перспективным является применение предлагаемого устройства в качестве источника питания для дуговой сварки на переменном токе, когда основным критерием является простота, высокая надежность и низкая стоимость оборудования, например, при строительстве, ремонтных работах и в быту.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем увеличения

„„SU„„1563910 А1 (51) 5 В 23 К 9/00, 9/10 ния величины напряжения холостого хода.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем увеличения диапазона плавного регулирования тока без дополнительного расхода активных материалов и увеличения габаритов источника питания, Трансформатор содержит магнитопровод, первичную и вторичную обмотки. (ве дополнительные обмотки жестко установлены на своих подвижных платформах, каждая из которых кинематически соединена с винтовым приводом линейного перемещения. Последний обеспечивает взаимно противоположное перемещение годвижных обмоток вдоль вертикальной оси трансформатора. Допол интел ьныс обмотки соединс ны последовательно согласно или встречно с силовыми обмотками трансформатора.

Конструкция обеспечивает широкие возможности по изменению параметров магнитной системы трансформатора нагрузки. 4 з.п, ф-лы, 4 ил. диапазона плавного регулирования тока без увеличения расхода активных материалов и габаритов.

На фиг. 1 представлена упрощенная конструкция трансформатора с кинематической схемой перемещения двух дополнительных обмоток; на фиг. 2 — упрощенная конструкция трансформатора с перемещением дополнительно"; на фиг. 3— упрощенная конструкция трехстержневого трансформатора с поворотными дополнительными обмотками; на фиг. 4 — внешние характеристики сварочного трансформатора.

Сварочный трансформатор содержит магнитопровод стержневого (фиг. 1, 2) или броневого (фиг. 3) типов, с расположенными на нем первичной 2 и вторичной 3 обмотками. Охватывают магнитопровод трансформатора два дополнительные обмотки 4 и 5, 1563910 намотанные на пути потоков рассеяния.

Магнитное поле, создаваемое этими обмотками, направлено встречно с основным магнитным полем. Эти обмотки называют обмотками ярмового рассеяния. На холостом ходу, когда основной магнитный поток проходит по магнитопроводу трансформатора, обмотки 4 и 5 обладают минимальным потокосцеплением с силовыми обмотками 2 и 3.

При замыкании вторичной обмотки, например, в процессе горения дуги, магнитный поток вытесняется, образуя вокруг трансформатора магнитное поле и наводит в допил 1ительных обмотках ЭДС. В зависимос.и от включения этих обмоток с силовыми ибi отками трансформатора увеличивается уме 1ьи1ается магнитный поток рассея; ия, и с ним и ток в нагру зке.

Суммарное индуктивное сопротивление рассеяния зависит не только от геометрии и количества витков основных и дополнительных обмоток, но и от их взаимного расположения. Для возможности плавного регулирования индуктивного сопротивления рассеяния, а также тока в нагрузке предложены несколько вариантов конструкций трансформаторов.

Каждая из дополнительных обмоток 4 и 5 жестко укреплены на соответствующих подвижным платформах 6 и 7 (фиг. 1). При помощи разъемных винтовых гаек 8 и 9 платформы связаны с винтовыми приводами

10 и 11.

При ороневой конструкции магнитопровода трансформатора (фиг. 31 перемещение лопо?и1ительных обмоток 4 и 5 Mo?KHo oc) ществлять поворотом их относительно оси ири помощи винтовых приводов 10 и 11 с толкателями 12 и 13.

Ьлаголаря тому, что ходовые винты 10 и 11 имеют нарезку правой и левой резьб одинакового шага, при их вращении обеспечивается взаимно-противоположное перемещение платформы 6 и 7 с дополнительными обмотками вдоль вертикальной оси трансформатора. Применение в конструкции разъемных винтовых гаек 8 и 9 позволяет зафиксировать неподвижно одну из платформ, например, платформу 7, перемещая при этом только платформу 6. При помощи переключателей можно подключать дополнительные и силовые обмотки в любом сочетании, что значительно расширяет диапазон регулирования тока. В тех случаях, когда диапазон регулирования тока ограничен, конструкция трансформатора может быть упрощена (фиг. 2). В ней может быть использована только одна дополнительная обмотка 4, установленная на подвижной платформе 6. При этом внутренние размеры дополнительной обмотки 4 выполнены больи1е, чем наружные размеры силовых обмоток 2 и 3.

Платформа 6 через гайку 8 соединена с винтовым приводом 10. При перемещении

Такое включение позволяет расширить диапазон регулирования с учетом перемещения обмоток 4 и 5 в противоположные стороны. Этому соответствуют кривые 19 и 20 (фиг. 4).

По сравнению с известным трансформатором расход активных материалов не увеличивается, а диапазон плавного регулирования тока значительно расширен.

Необходимо отметить, что механические усилия, действующие на подвижные обмотки, находящиеся в потоке рассеяния, значительно меньше, чем, аналогичные усилия на силовые обмотки в трансформаторах с механической системой регулирования. доголнительной обмотки 4 вдоль вертикальной оси трансформатора в одну из сторон от средней линии изменяется индуктивное сопротивление одной из силовых обмоток, с которой она имеет электрическую связь.

Это, в свою очередь, вызывает изменение тока.

На фиг. 4 представлены внешние характеристики предложенных конструкций сварочных трансформаторов в относительных единицах.

Кривая 14 соответствует включению толь ко основных силовых обмоток и определяется геометрией обмоток и мэгнитопровода трансформатора. При включении одной из дополнительных обмоток 4 встречно с вторичной обмоткой 3 трансформатора, индуктивное сопротивление рассеяния уменьшается, чему соответствует кривая 15. Дальнейшее перемещение ее при помощи винтового привода 10 позволяет дополнительно умень20 1нить сопротивление, что позволяет получить кривую 16. Аналогично можно добиться уменьшения тока (увеличения индуктивного сопротивления рассеяния) при включении обмоток 3 и 4 согласно (кривая 17) и

25 последующее перемещение дает кривую 18.

Как известно увеличение числа витков дополнительной обмотки более ЗОО от основной не дает хорошего результата по регулированию тока. Однако, в предложенной конструкции трансформатора есть возможность увеличить диапазон за счет использования включений второй дополнительной и первичной обмоток. В частности при намотке витков дополнительной обмотки 5 с числом витков 300/и от первичной обмотки 2, можно добиться регулирования тока в более широком диапазоне, чем при использовании вариантов включения обмоток 3 и 4.

При этом необходимо рассматривать два варианта: — обмотка 4 включена согласно при помощи переключателя с обмоткой 2, тогда обмотка 3 должна включаться встречно с дополнительной обмоткой 5; — обмотка 4 включена встречно с 2, тогда обмотка 3 должна включаться согласно с обмоткой 5.

1563910

Формула изобретения

1. Сварочный трансформатор, содержаший магнитопровод, на разных стержнях которого расположены первичная и вторичная обмотки, две дополнительные обмотки, намотанные на пути потоков рассеяния вокруг магнитопровода, включенных последовательно согласно или встречно с одной из силовых обмоток трансформатора, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем увеличения диапазона плавного регулирования тока при сохранении расхода активных материалов, он снабжен двумя подвижными платформами и винтовым приводом их линейного перемешения, размешенным по продольной оси трансформатора, при этом каждая из дополнительных обмоток жестко установлена на соответствующей платформе.

2 Трансформа-«р и< и 1 <<т шчающийся тем, что одна из до <о..нпт< льных обмоток включена последовательно согласно или встречно с первичной обмоткой трансформатора, а другая обмотка включена соответственно последовательно встречно или согласно с вторичной обмоткой трансформатора.

3. Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что подвижные платформы жестко связаны между собой.

4. Трансформатор по п. 1, отличающийся тем, что подвижные платформы кинематически не связаны.

5. Трансформатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что дополнительные обмотки выполнены с внутренними размерами большими, чем наружные размеры силовых обмоток.

1563910

6 5

Фиг д

7,5

7, 1,7

Состанитеаь Б. П1гминский

Р е.".ак то р И. Се га я н н к Телред И Верее Корректор N. Кучерявая

Заказ 1125 Тн раж бб4 Подписное

ВНИИПИ Госу,тарствснного комитета:to изобретениям н открытиям прн ГКНТ СССР

11 >035, Москва, Ж вЂ” 55, Рал гнская наб., д. 4/5

Производственно-из ате. вски < ко бннат «Патент», г Ужгород, 1.т. Гагарина, 101 7хх

0н

1 7,1 f2 13 1Ч Ы 16 17 О 1.У 2, Фиг. Ф

4 з н