Трансформатор з підмагнічуваним шунтом

Основна перевага таких трансформаторів полягає у вiдсутностi рухомих частин,
що надає їм бiльш високої надiйностi i довговiчностi. Крiм цього, вони мають
малу iнерцiйнiсть регулювання i забезпечують простоту дистанцiйного керування.
До недолiкiв можна вiднести значнi витрати активних матерiалiв i невисокi
енергетичнi показники. Трансформатори такого типу застосовуються у виглядi
джерел для аргоно-дугового зварювання i автоматичного зварювання пiд флюсом.
На рис.6.1 подано функцiональну схему зварювального трансформатора для
автоматичного зварювання пiд флюсом, де Т - стрижневий трансформатор з
нерухомим шунтом, РС - регулятор зварювального струму, БДА - блок допомiжної
i захисної апаратури. До блоку РС входять: VS-тиристорний регулятор струму,
СФК - блок системи фазового керування тиристорами i БК - блок керування.

Магнiтна система трансформатора складається з двох магнiтопроводiв
стрижневого типу, один з яких - магнiтний шунт-1 - розташований у вiкнi осердя-
3 перпендикулярно до його бокових стрижнів i дiлить вiкно на двi частини. Мiж
стрижнями-3 i шунтом є повiтрянi зазори «d» що не регулюються. Силовi обмотки
трансформатора розташованi симетрично на обох стрижнях магнiтопроводу i
частково рознесенi. Вторинна обмотка складається з основної котушки з числом
виткiв W₂₀ (котушки-4, 5) i додаткової обмотки з числом виткiв W_2Д (котушки 2).
Основна котушка розташована по один бік шунта, додаткова - по другий, поряд із
первинною обмоткою з числом виткiв W₁ (котушки 6). Котушки первинної обмотки
на стрижнях з’єднанi мiж собою паралельно. На кожному стрижнi котушки
вторинних обмоток з’єднанi мiж собою послiдовно-паралельно. Основний
магнiтний потiк Ф_Т, який створюється первинними i вторинними обмотками,
замикається по залiзу осердя. Крiм Ф_Т у магнiтнiй системi утворюються потоки
розсiяння Ф_1Р i Ф_2Р.

Обмотка керування W_К-8 секцiонована i складається з чотирьох котушок, увімкнених зустрiчно-послiдовно вiдносно ЕРС, яка наводиться в них потоком шунта Ф_Ш (рис.6.3).

Ступiнчасте регулювання струму здiйснюється у два ступеня i забезпечується перемиканням виткiв вторинної обмотки Напруга неробочого ходу трансформатора U₂₀ при переключеннi котушок майже не змiнюється, проте суттєво вiдрiзняються їх iндуктивнi опори. Оскільки частина вторинної обмотки IIа розташована поряд з первинною обмоткою I, то її опiр Х_2а невеликий i значно менший від Х_2в, тобто в першому випадку величина I_2аб буде вища, нiж мiж клемами «бв». Це i буде ступенем великих струмiв.

Для забезпечення зручностi регулювання зварювального струму i стабiлiзацiї
встановленого режиму застосовується тиристорний регулятор струму VS. З його
допомогою, за рахунок зворотних зв’язкiв за напругою живлення мережi i за змiною
опору обмотки магнiтного шунта можна стабiлiзувати встановленi режими i
забезпечувати регулювання струму керування i струму навантаження, витрачаючи
незначну потужнiсть на керування. Це значною мірою покращує зварювальнi та
експлуатацiйнi властивостi трансформаторiв i пiдвищує їх технiко-економiчнi
показники. У промисловостi працює велика кiлькiсть трансформаторiв типу ТДФ-
1001 i ТДФ-1601, призначених для автоматичного зварювання пiд флюсом i розрахованих на тривалий режим роботи при ТУ%=100%. Електромагнiтну схему
ТДФ-1001 подано на рис.6.4. Ступiнь малих струмiв розрахована на 400-700 А,
великих - 700-1200 А. Трансформатор ТДФ-1601 має 8 котушок вторинної обмотки
(у порiвняннi з 6 в ТДФ-1001). Котушки первинної обмотки розташованi бiля
нижнього ярма осердя поблизу з чотирма додатковими котушками вторинної
обмотки. Ступiнь малих струмiв у ТДФ-1601 складає 600-1100 А, великих - 1100-
1800 А.

Обмотка керування живиться вiд одноконтактного тиристорного випрямляча.
Регулюючи кут вiдкриття тиристора, можна плавно змiнювати величину струму в
обмотцi керування магнiтного шунта в необхiдних межах, здiйснюючи цим самим
регулювання i стабiлiзацiю зварювального режиму при коливаннях напруги мережi,
здiйснювати як мiсцеве, так i дистанцiйне керування режиму трансформатора. При
цьому плавне регулювання зварювального стуму можна одержати з кратнiстю
близькою 2. Для отримання вiдпираючого iмпульсу i його фазорегулювання
призначена схема на транзисторному логiчному елементi, що виконує функцiю
електронного реле.