СВАРОЧНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР Российский патент 1994 года по МПК B23K9/00 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к источникам тока сварочной дуги, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, в том числе в сельском хозяйстве и в быту для ручной дуговой электросварки.

Известна конструкция магнитопровода для многофазного дросселя, в котором стержни сердечника расположены в ряд параллельно друг другу с определенными интервалами, а ярма, соединяющие стержни сердечника, выполнены кольцеобразными, причем ярма выступают за края стержней сердечника (заявка Японии N 63-6128, кл. Н 01 F 27/24, 27/00).

Эта конструкция имеет усложненную систему стяжки магнитопровода.

Известный сердечник для статического электромагнитного устройства состоит из трех взаимно параллельных стержней и ярем, которые собраны путем шихтовки пластин на основе ориентированной кремнистой стали (заявка Японии N 63-2125, кл. Н 01 F 27/24). Такая конструкция сердечника сложна в сборке.

Известна конструкция многостержневого магнитопровода, содержащего стержни, собранные из ориентированной стали, и криволинейные ярма, стыкующиеся со стержнями (авт. св. N 1352542, кл. Н 01 F 3/10). Эта конструкция имеет сложную систему стяжки магнитопровода.

Наиболее близким к изобретению является устройство, в котором магнитопровод состоит из стыковки стержней, предварительно намотанных и разрезанных под углом - 360^о/n, где n - число стержней (авт. св. N 1051595, кл. Н 01 F 27/24).

Недостатками данного устройства являются сложная система стяжки магнитопровода, необходимость соблюдать при изготовлении определенное соотношение между размерами отдельно намотанной катушки и размерами разрезанного сердечника, иначе предварительно намотанная катушка обмотки не наденется на стержень сердечника. Кроме того, стыки после разрезки нужно шлифовать, чтобы избежать влияния заусенцев.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, упрощение конструкции, повышение технологичности и ремонтопригодности трансформатора.

Это достигается тем, что в сварочном трансформаторе, содержащем пространственный стержневой магнитопровод с магнитным шунтом, вторичная обмотка с выводами, содержащая две части, соединенные последовательно, размещена на разных Г-образных стержнях, а Г-образный магнитный шунт расположен между стержнями.

На фиг. 1 представлен предлагаемый трансформатор, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - электрическая схема; на фиг. 4 и 5 - вставки 9 и 10 в магнитный шунт.

Трансформатор содержит Г-образные стержни 1, которые стягиваются с помощью шпильки 2, шайбы 3 и гайки 4. На стержни надеваются предварительно намотанные и пропитанные первичная обмотка 5 и две части 6 и 7 вторичной обмотки. Между стержнями находится Г-образный магнитный шунт 8.

Трансформатор работает следующим образом.

На первом стержне 1 размещена первичная (сетевая) обмотка 5, рассчитанная на напряжение питающей сети U₁, на этом же стержне находится часть вторичной обмотки 6 с выводами, рассчитанная на напряжение U₂. Другая часть вторичной обмотки с выводами 7 размещается на втором стержне магнитопровода и рассчитана на напряжение U₃, между собой части вторичной обмотки соединены последовательно, поэтому напряжение на нагрузке U_н равно их сумме.

U_н = U₂ + U₃
Напряжение U₂, снимаемое с первой части вторичной обмотки, при изменении тока нагрузки меняется мало (жесткая внешняя характеристика).

Напряжение U₃, снимаемое со второй части вторичной обмотки, из-за наличия магнитного шунта при увеличении тока нагрузки круто падает (мягкая внешняя характеристика). Изменяя числа витков первой и второй частей вторичной обмотки производят ступенчатое регулирование сварочного тока и тока короткого замыкания.

Плавного регулирования тока достигают за счет изменения магнитного сопротивления магнитного шунта, для чего в разрезанный шунт помещают вставку.

При повороте вставки, которая имеет разное магнитное сопротивление по взаимно перпендикулярным осям, магнитное сопротивление шунта изменяется. Когда оси ферромагнитного материала, образующего вставку 9 (фиг. 4), совпадает с осью магнитного шунта 8, магнитное сопротивление шунта минимально.

Когда ось ферромагнитного материала, образующего вставку, перпендикулярна оси шунта, магнитное сопротивление шунта максимально.

При изменении угла поворота вставки от 0 до 90^о плавно изменяется внешняя характеристика и величина тока устройства. Для расширения диапазона регулирования можно использовать несколько магнитных вставок.

Магнитная вставка в магнитный шунт может быть выполнена в виде клина 10, вдвигаемого в разрез шунта под углом β , причем 0<β≅75^o (фиг. 5). Когда клин вдвинут, сопротивление шунта минимально и наоборот.

Положительный эффект заявляемого технического решения заключается в возможности регулирования сварочного тока и тока короткого замыкания как ступенчато, так и плавно, в высокой технологичности заявляемого устройства и возможности изготовления магнитопровода устройства по безотходной технологии из ленты, что повышает экономические показатели, а также в повышении ремонтопригодности. (56) Оборудование для дуговой сварки. Справочник под ред. В. В. Смирнова. Л. : Энергоатомиздат, 1986, с. 373-374, рис. 8.14.

Использование: изобретение относится к электротехнике, в частности к оборудованию для ручной электродуговой сварки, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, в строительстве, сельском хозяйстве и в быту. Сущность: устройство предстваляет собой сварочный трансформатор, который имеет пространственный магнитопровод с Г-образными стержнями и Г-образным магнитным шунтом. Первичная обмотка и часть вторичной с выводами размещена на одном Г-образном стержне, часть вторичной обмотки с выводами размещена на другом Г-образном стержне. Для получения падающей внешней характеристики использован Г-образный магнитный шунт. Обе части вторичных обмоток соединены между собой последовательно. Изменяя числа витков первой и второй частей вторичной обмотки и магнитное сопротивление магнитного шунта, можно изменять ход внешней характеристики и величину тока короткого замыкания. 5 ил.

СВАРОЧНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР, содержащий пространственный стержневой магнитопровод с регулируемым магнитным шунтом, вторичная обмотка которого выполнена из двух частей с выводами, соединенных последовательно и размещенных на разных стержнях магнитопровода, а магнитный шунт расположен между стержнями, отличающийся тем, что стержни и магнитный шунт выполнены Г-образными.