Трансформатор для сварки

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (

Н 01 F 31/06 с присоединением заявки №

Пкударотеенный комитет (23) Приоритет сесе вв делам изобретений

H 0TKPblTNK

Опубликовано30 <2 80. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 03.03..8l (53) УДК 62l. .314.224 (088.8) В. И. Столбов, Г. М. Короткова и В. А. Шаповалов (72) Авторы изобретения

Тольяттинский политехнический институт (7!) Заявитель (54) ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ СВАРКИ

Изобретение относится к области электрического оборудования и может быть использовано как источник питания для дуговой сварки при изготовлении сварных конструкций.

В области электрического оборудования известен трансформатор с бесступенчатым регулированием, имеющий неподвижный магнитный кольцевой сердечник Я .

Для питания трехфазной дуги такая схема размещения обмоток неприемлема.

Известны также конструкции 2, 3 шихтованных однофазных сварочных трансформаторов, применяемых для сварки трехфазной дугой путем соединения двух транс15 форматоров. по схеме открытого треугольника. Также трансформаторы выйолняются с увеличенным регулируемым магнитным рассеянием, за счет разнесения силовых обмоток. Во всех этих трансформаторах магнитопровод шихтован из отдельных листов электротехнической стали. Количество стыков в магнитопроводе трехфазного трансформатора достигает семи.

Наиболее близким по конструкции к изобретению является трансформатор с подвижными вторичными обмотками Е41.

Трансформатор состоит из сердечника, имеющего форму усеченной окружности, на котором первичная обмотка закреплена жестко, а вторичная обмотка, находящаяся на конце стержня, совершает вращательное движение вокруг оси под действием силы электромагнитного отталкивания.

Такая конструкция трансформатора не может быть использована для целей сварки трехфазной дугой, так как вторичные обмотки трансформатора под действием силы электромагнитного отталкивания свободно совершают вращательное движение.

Следовательно, при включении этого трансформатора на нагрузку, т.е. сварочную дугу, можно иметь только одно минимальное значение тока, которое регулированию в этой конструкции не поддается.

Для сварки трехфазной дугой необходимо было бы соединить два однофазных транс79230 форматора по схеме открытого треугольника и чтобы вторичные обмотки этого трансформатора совершали бы не свободное вращательное движение за счет сил электромагнитного оттвлкивания,. а под действием внешних сил. Все это увеличивает расход активных материалов, габариты трансформатора и усложняет его конструкцию. Кроме этого, сердечник изготовляют из отдельных листов путем 10 шихтовки, что усложняет технологию изго товл ения тр ансформ а тора.

Целью изобретения является расширение области применения трансформатора, в частности для сварки трехфазной дугой, а также уменьшение затрат активных материалов, уменьшение габаритов и упрощение технологии изготовления трансформатора.

Для этого в трансформаторе, имеющем 20 подвижный сердечник с размещенными на нем двумя первичными и двумя вторичными обмотками, заключенный в корпус подвижный сердечник выполнен из непрерывной ленты холоднокатанной электротех-25 нической стали в форме кольца со средним стержнем. Одна первичная и одна вторичная обмотки разных фаз закреплены на магнитопроводе, а две другие обмотки этих фаз жестко связаны с корпусом, в ЗО который заключен трансформатор. Обмотки, жестко закрепленные на кольцевом магнитопроводе, расположены диаметрально противоположно. Обмотки, закрепленныев корпусе, также расположены диаметрально про- 35 тивоположно. При этом сердечник с закрепленными на нем обмотками выполнен подвижным относительно обмоток, закрепленных в корпусе. Обмотки трансформатора соединены по схеме открытого треуголь- 40 ника.

На фиг. 1 изображена схема трансформатора с подвижным сердечником; на фиг. 2 — принципиальная схема соединения обмоток и векторные диаграммы фаз- 45 ных напряжений трансформатора.

Трансформатор состоит из кольцевого магнитопровода 1 с размещенными на нем двумя первичными обмотками 2,3 и двумя вторичными обмотками 4;5. Магнитопровод намотан из непрерывной " холоднокатаной электротехнической стали.

Внутри кольцевого магии гопровода расположен средний стержень 6. Первичная обмотка 2 фазы А и вторичная обмотка

5 фазы С неподвижно закреплены на кольцевом магнитопроводе и расположены диаметрально противоположно. Вто6 4 ричная обмотка 4 фазы A и первичная обмотка 3 фазы С жестко связаны с корпусом 7 и расположены также диаметрально противополо жно. Обмотки

2,3 и 4,5 соединены по схеме открытого треугольника.

Работа трансформатора с подвижным сердечником под нагрузкой.

При подаче трехфазного напряжения на первичные обмотки 2 и 3 трансформатора во вторичной цепи возбуждается сварочная дуга. После этого при помощи поворота сердечника с закрепленными на нем обмотками 2 и 5 относительно обмоток 3,4, закрепленных в корпусе, устанавливается необходимое значение сварочного тока, которое в процессе сварки остается постоянным. Изменение сварочного тока происходит за счет изменения расстояния между первичными и вторичными обмотками 1 . При этом изменяются потоки рассеяния, т.е. изменяется индуктивное сопротивление трансформатора. При увеличении расстояния 1с увеличивается индуктивное сопротивление трансформатора, а величина сварочного тока при этом уменьшается, и наоборот. В положении 1 расстояние между первичными и вторичными обмотками минимальное, сварочный ток максимальный (фиг. 1). В положении и расстояние максимальное, а сварочный ток с минимальный (фиг. 1). При данном .соединении обмоток открытым треугольником изменяются, при изменении расстояния между первичными и вторичными обмотками Cс,,,фазные напряжения (фиг.2).

При уменьшении напряжения U c между вольфрамовыми электродами 8 снижается мощность дуги между вольфрамовыми электродами, которая не участвует в плавлении свариваемого металла,(9).

Одновременно растут Mîøíîñòè дуг Р„АСмежду вольфрамовыми электродами 8 и изделием 9 за счет увеличения фазных напряжений. Благодаря этому увеличивается термический КПД трехфазной дуги.

Данная конструкция трансформатора (фиг. 1) позволяет уменьшать взаимовлияния обмоток одной фазы на обмотки другой фазы. За счет этого увеличивается максимально возможное расстояние между обмотками одной фазы, т.е. увеличиваются потоки рассеяния. Это позволяет увеличить глубину регулирования сварочного тока, не увеличивая габаритных размеров трансформатора. Кроме этого, упрощается технология изготовле792306

5 ния трансформатора, т.е. совмещаются операции шихтовки магнитопровода и сборки трансформатора, механизируется процесс изготовления, исключив ручную шихтовку магнитопровода, заменив ее намоткой на станках. Соединение обмоток трансформатора открытым треугольником позволяет увеличить термический КПД трехфазной дуги. о ца со средним стержнем, с возможностью поворота вокруг оси, при этом на нем жестко закреплены и расположены диаметрально противоположно одна первичная и одна вторичная обмотки разных фаз, а две другие обмотки этих фаз жестко закреплены и расположены диаметрально противоположно на корпусе, обмотки соединены по схеме открытого треугольн ика.

Формула изобретения

Трансформатор для сварки, содержащий корпус, магнитопровод с двумя первичными и двумя вторичными обмотками, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, увеличения глубины регулирования сварочного тока, маг- о нитопровод выполнен витым в виде кольИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент ФРГ М . 1282784, кл. 2l С1 54, l968.

2. Авторское свидетельство СССР

Л". 1697l9, кл. В 23 К 9/00, 1962.

3. Авторское свидетельство СССР

1Ф 200690, кл. В 23 К 9/00, l964.

4. Авторское свидетельство СССР

N. 50878l, кл. Q 05 F l/l4, l97l.

792306 аб (Риг. 2

Составитель В. Мясникова

Редактор Г. Улыбина Техред Е.Гаврипешко . Корректор С. Шекмар

Заказ 9585/51 Тираж 844 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4