Сварочный трансформатор Советский патент 1980 года по МПК H01F38/08 H01F29/08 

Изобретение относится к источникам питания дуговой сварки и может быть использовано в сварочных трансформато.рах и вьтрямителях для ручной дуговой сварки. Известны сварочные трансформаторы и выпрямители с трансформаторами для ручной дуговой сварки с механическим регулированием тока двух типов: с подвижными магнитными шунтами и подвижными катушками. Трансформаторы и вьпфямители с тран форматорами, имеющие подвижные магнит ные шунты, получили значительное распространение в зарубежной технике, благодаря возможности получения широких пределоа регулирования сварочного тока в одном диапазоне без использования переключател$ что является основным достоинством этой скстемы регулирования. Однако получение достаточно широких пределов регулирования возможно только при обеспечении весьма малых воздушны зазоров (порядка 0,5 мм) между подвижным магнитным шунтом и стержнями трансформатора. Вьшолнение таких зазоров в условиях массового производства представляет большие технологические трудности. Трехфазные трансформаторы с подвижными магнитными шунтами для сварочных вьшрямителей имеют значительную несимметрию магнитных проводимо стей поля рассеяния средней и крайней фаз, что приводит к несимметрии вторичных напряжений, линейных и фазных токов, а также снижает сварочные качества выпрямителей. Для ликвидации этих недостатков у трехфазных трансформаторов применяется дополнительное симметрирование обмоток. Большое распространение в трансформаторах и вьшрямителях для ручной дуговой сварки получили трансформаторы с подвижными катушками. Подобные трансформаторы отличаются большой простотой конструкции и технологичностью. Несимметрия вторичных

апряжений в . трехфазном варианте езначительна, дополнительного симметирования не требуется. По подобной сисеме регулирования выпускаются отеественные сварочные трансформаторы . ТД - ЗОО и ТД - 5ОО, и трансформаторы ля сварочных выпрямителей ВД - 301.

Трансформаторы с подвижными катушами являются наиболее близкими по тех- о нической сущности. Недостатком этих трансформаторов является то, что пределы регулирования сварочных тока в одном диапазоне составляют порядка 1:3,5, дальнейшее увеличение расстояния между is катушками и следовательно активных материалов практически не приводит к снижению сварочного тока. Для получения достаточно широких пределов регулирования сварочного тока.,удовлетворяюишх тре- го бования ГОСТ 95-77 и ГОСТ 13821-77 трансформаторы :.яолжны иметь два диапазона регулирования, переключе1ше которых производится специальным переключателем. 25

Целью изобретения является создание трансформаторов и трансформаторов для выпрямителей, обеспечивающих широкие пределы регулирования тока в одном диапазоне.30

С этой целью предлагается трансформатор с подвижными катушками в- однофазном или трехфазном исполнении, в котором к торцам подвижных катушек или к части катушек, выполненных подвижными, 35 крепятся магнитные шунты, а между первичными и вторичными обмотками неподвижно закреплены дополнительные шунты, высота которых равна высоте подвижных.40

На фиг. I изображен трансформатор в однофазном исполнении; на фиг.- 2 - то же в трехфазном исполнении, у которого подвижными являются все катушки первичной шш вторичной обмотки; на фиг.Зтрансформатор в однофазном исполнении А , на фиг. 4 - то же в трехфазном исполнении, у которого подвижными являются лишь часть катушек первичных или вторичных обмоток.5Q

1рансформатор имеет подвижные первичные I или вторичные 2 обмотки, перемещающиеся вдоль стержней магнитопровода. К торцам подвинжых катушек обмоток прикреплены магнитные шунты 3, перемещающиеся вместе с катущками. Между первичными и вторичными катушками закреплены дополнительные неподвижные шунты 4f высота которых равна высоте шунтов, закрепленных на подвижных катушках.

Регулирование сварочного тока осуществляется, главным образом, за счет изменения расстояния между обмотками. Расстояние между обмотками определяется зоной эффективного регулирования. При раздвинутых катушках магнитный шунт попадает в зону малых зазоров, обеспечиваемых дополнительными щунтами - рассеяние увепичивается.пределы. регулирования расширяются. При сдвинутых катушках шунты практически не влияют на верхний предел регулирования, т.к. зазор между ними и стержнем магнитопровода очень велик. В отличие от т зансформаторов с подвижными магнитными шунтами, высота шунта подобного трансформатора невелика (порядка 0,5 от ширины пластины магнитопровода, так как он создает лишь дополнительное регутшрование), Суммарный воздушный зазор между основными и дополнительными щунтами не столь мал.

С целью ограничения необходимого верхнего предела тока при меньшем числе витков первичных и вторичных обмоток в ряде случаев целесообразно иметь частичное раа1есение обмоток. Как видно из фиг. 3 и фиг. 4j в этом случае подвижной делается лишь часть катушки вторичной обмотки или первичной обмоткн, к которым и крепится магнитный шунт.

Максимальное потокосцепление и сварочный ток имеют место, когда подвижная катушка окажется внутри подвижной.

Особенностью трансформатора является изменяющийся коэффициент разнесения обмоток Кр при перемещении катущек. При полностью сдвинутых катушках, когда подвижная часть катушки сцеплена со

«т,

I, имеется частич-

вторичной, Kj.- rrf

f N

ное разнесение обмоток и малое реактивное сопротивление трансформатора.

При полностью раздвинутых катугшсах Wp W . Кр z 1 разнесение отсутствует - реактивное сопротивление максимально. Wt - суммарное число витков первичной (вторичной) обмотки, част

WP - подвитков которой подвижные, вижная часть витков обмотки.

Технико-экономический эффект достигается за счет получения широких пределов регулирования без использования специального переключателя диапазонов и повышения надежности работы трансформаторов. Формула изобретения Сварочный трансформ атх)р, содержащий подвижные и. неподвижиые катушки, отличающийся тем, что, с целью 79 8 расширения пределов регулирования, он снабжен магнитными шунтами, половина которых закреплена на торцах подвижных катушеак, а половина - на торцах неподвижных катушек.

ГТ

IJJt.

i

KZZSSS

:т-1 гт

-2 3:аЪЗГЭ

S

II

I 1 |1

Ij U.

ГОтуIL.J