Трансформатор для сварки Советский патент 1980 года по МПК H01F38/08 H01F29/14 

(54) ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ СВАРКИ

Изобретение относится к области электрического оборудования и может быть использовано как источник питания в для дуговой при изготовлении сварных конструкций. В области электрического оборудования известен трансформатор с бесступенчатым регулированием, имеющий неподвижный магнитный кольцевой сердечник |jlj Для питания трезфазной дуги такая схема размещения обмоток неприемлема. Известны также конструкции 2, Гз шихтованных однофазных сварочных трансформаторов, применяемых для сварки трехфазной дугой путем соединения двух транс форматоров, по схеме открытого треугольника. Также трансформаторы выполняются с увеличенным регулируемым магнитным рассеянием, за счет разнесения силовых обмоток. Во всех этих трансформаторах магнитопровод шихтован из отдельных листов электротехнической стали. Количество стьжов в магнитопроводе трехфазного трансформатора достигает семи. Наиболее близким по конструкции к изобретению является трансформатор с подвижными вторичными обмотками . Трансформатор состоит из сердечника, имеющего форму усеченной окружности, на котором первичная обмотка закреплена жестко, а вторичная обмотка, находящаяся на конце стержня, соверщает 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 трансформатора по схеме открытого треугольника и чтобы вторичные обмотки этого трансформатора совершали бы не свободное вращательное движешиге за счет сил электромагнитного отталкивания,, 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 шихтовки, что усложняет технологию изготовления трансформатора. Целью изобретения является расширение области применения трансформатора, в частности для сварки трехфазной дугой а также уменьшение затрат активных материалов, уменьшение габаритов и упроще ние технологии изготовления трансформатора. Для этого в трансформаторе, имеющем подвижный сердечник с размешенными на нем двумя перЕичными и двумя вторичными обмотками, заключенный в корпус подвижный сердечник выполнен из непрерывной ленты холоднокатанной электроте нической стали в форме кольца со средни стержнем. Одна первичная и одна вторич ная обмотки разных фаз закреплены на магнитопроводе, а две другиеобмотки этих фаз жестко связаны с корпусом, в 7соторый заключен трансформатор. Обмотк жестко закрепленные на кольцевом магни топроводе, расположены диаметрально про тивоположно. Обмотки, закрепленные в корпусе, также располонсены диаметрально про тивоположно. При этом сердечник с закреп ленными на нем обмотками вьшолнен под вижным относительно обмоток, закреплен ных в корпусе. Обмотки трансформатора соединены по схеме открытого треугольника. На фиг. 1 изображена схема трансфор матора с подвижным сердечником; на фиг. 2 - принципиальная схема соединения обмоток и векторные диаграммы фазных напряжений трансформатора. Трансформатор состоит из кольцевого магнитопровода I с размиценными на нем двумя первичными обмотками 2,3 и двумя вторичными обмотками 4,5. Маг нитопровод намотан из непрерывной холоднокатаной электротехнической стали Внутри кольцевого магнитопровода расположен средний стержень 6. Первичная обмотка 2 фазы А и вторичная обмотка 5 фазы С неподвижно закреплены на кольцевом магнитопроводе и расположены диаметрально противоположно. Вторичная обмотка 4 фазы А и первичная обмотка 3 фазы С жестко связаны с корпусом 7 и расположены также диаметрально противоположно.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 закрепленньшк 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 первичньп Л1 и вторичными обмотками 6(. . При этом изменяются потоки рассеяния, т.е. игме- няется индуктивное сопротивление трансформатора. При увеличении расстояния 8 увеличивается индуктивное сопротивление трансформатора, а величина сварочного тока при этом уменьшается, и наоборот. В положении I расстояние между первичными и вторичными обмотками (. минимальное, сварочный ток максимальный (фиг. l). В положении И расстояние 6- максимальное, а сварочный ток минимальный (фиг. l). При данном .соединении обмоток открытым треугольником измет яются, при изменении расстояния между первичными и вторичными обмотками с , фазные напряжения (фиг,2). При уменьшении напряжения Ugj между вольфрамовыми электродами 8 снижается мощность дуги Pyy.yv между вольфрамовыми электродами, которая не участвует в плавлении свариваемого металла ,(9), Одновременно растут мощности дуг R,ic между вольфрамовыми электродами 8 и изделием 9 за счет увеличения фазных напряжений. Благодаря этому увеличивается термический КПД трехфазной дуги. Данная конструкция трансформатора (фиг. l) 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 изготовления трансформатора, т.е. совмэдаются операции шихтовки магнитопровода и сбор ки трансформатора, механизируется процесс изготовления, исключив ручную шихтовку магнитопровода, заменив ее намоткой на станках. Соединение обмоток транс форматора открытым треугольником позволяет увеличить термический КПД трехфазной дуги. Формула изобретения Трансформатор для сварки, содержащи корпус, магнитопровод с двумя первичными и двумя вторичными обмотками, отличающийся тем, что, с цепью упрощения конструкции, увеличения глубины регутшрования сварочного тока, маг нитопровод выполнен витым в виде коль

/,

х

V

iput. 1 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 треугольника. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 1282784, кл. 21 , 1968. 2.Авторское свидетельство СССР № 169719, кл. В 23 К 9/ОО, 1962. 3.Авторское свидетельство СССР № 20О69О, кл. В 23 К 9/ОО, 1964. 4.Авторское свидетельство СССР № 508781, кл. G 05 F 1/14, 1971.

Vob

(риг. Z