Трансформатор с подвижным магнитным шунтом

Трансформатор с подвижным магнитным шунтом, рис. 2.14 имеет неподвижные первичную 1 и вторичную 2 обмотки, стержневой магнитопровод 3 и подвижный магнитный шунт 4. Каждая обмотка имеет по две катушки, расположенные на различных стержнях. Первичная и вторичная обмотки расположены на большом расстоянии друг от друга. Между ними располагается магнитный шунт, состоящий из двух половинок, сближающихся или удаляющихся друг от друга при работе винтового привода 5. Магнитный шунт расположен на пути прохождения потока рассеяния Ф_р1 и Ф_р2. Изменяя величину воздушного зазора l_в между половинками шунта, меняют величину магнитного сопротивления прохождению потокам рассеяния.

Рис.2.14. Конструкция трансформатора с подвижным магнитным шунтом

В связи с тем. что первичная и вторичная катушки разнесены относительно друг друга, появляются значительные потоки рассеяния Ф_р1 и Ф_р2. Аналогично конструкции трансформатора с подвижными обмотками, рассматриваемая - обладает повышенным внутренним индуктивным сопротивлением. Поэтому анализ режимов работы трансформатора, в том числе с помощью эквивалентной схемы замещения (рис.2.4) идентичен трансформатору с подвижными обмотками.

Падающая внешняя характеристика у трансформатора с подвижным магнитным шунтом получается за счет повышенного магнитного рассеяния благодаря размещению первичной и вторичной обмоток на значительном расстоянии друг от друга. Основное отличие этого типа трансформатора заключается в способе изменения индуктивного сопротивления Х_т, которое определяется величиной потока рассеяния. Величина потоков рассеяния Ф_р1 и Ф_р2 определяется изменением магнитного сопротивления R_mL, которое зависит от величины зазора ℓ_в между половинками шунта (6 и 7). Например, при раздвижении шунта потоки рассеяния замыкаются по воздуху и, следовательно, магнитное сопротивление шунта R_mL увеличивается, а потоки рассеяния, ЭДС самоиндукции обмоток Е_р1, Е_р2 и индуктивное сопротивление уменьшаются, а ток I₂ увеличивается.

Плавное изменение тока подвижным шунтом обеспечивает в существующих конструкциях трансформаторов кратность 3...4, поэтому их дополняют ступенчатым - за счет изменения схем соединения катушек.

Серийно выпускались трансформаторы с подвижным магнитным шунтом типа СТШ-250 и СТШ-500, предназначенные для работы в монтажных условиях.

2.7.4. Трансформаторы с подмагничиваемым шунтом

Трансформатор, рис. 2.15 имеет стержневой магнитопровод 1 и неподвижный магнитный шунт 2 стержневого типа. Магнитная проводимость шунта регулируется с помощью обмотки управления 3, питаемой постоянным током. Первичная обмотка 4 закреплена у нижнего ярма, вторичная 5 (состоит из трех частей) у верхнего ярма магнитопровода.

Рис. 2.15. Трансформатор с подмагничиваемым шунтом

Принцип работы и формирование внешней характеристики рассматриваемого трансформатора аналогичен трансформатору с подвижным магнитным шунтом. Отличие заключается лишь в способе изменения магнитного сопротивления шунта R_mL. С этой целью на неподвижном магнитном шунте располагают обмотку управления 3, которая запитывается от отдельного регулируемого источника постоянным током. Изменяя величину тока в обмотке управления, меняют степень магнитного насыщения шунта, а, следовательно - магнитное сопротивление потоку рассеяния Ф_р1 и Ф_р2. Изменение величины тока I_у модулирует перемещение шунта и не обеспечивает создание дополнительной ЭДС в обмотках трансформатора, а выполняет роль регулятора магнитной проницаемости шунта. Как и у трансформаторов с подвижным шунтом, и с подвижными катушками потоки рассеяния достаточно велики, поэтому с увеличением сварочного тока вторичное напряжение - уменьшается.

Падающая внешняя характеристика у трансформаторов с подмагничиваемым шунтом получается благодаря увеличенному магнитному рассеянию, вызванному наличием магнитного шунта и размещением первичной и вторичной обмоток на значительном расстоянии друг от друга.

Основной способ настройки режима заключается в изменении индуктивного сопротивления трансформатора Х_т при изменении магнитного сопротивления неподвижного шунта. Например, при увеличении тока I_у в обмотке управления увеличивается поток Ф_у, проходящий по стержню шунта. Возрастает магнитное сопротивление шунта R_mL. Снижаются потоки рассеяния Ф_р1 и Ф_р2, замыкающиеся через шунт и уменьшается индуктивное сопротивление Х_т, а сварочный ток I₂ увеличивается.

Трансформаторы с подмагничивающем шунтом типа ТДФ-1001 и ТДФ-1601, предназначенные для механизированной сварки под флюсом выпускались в массовом производстве. Электромагнитная схема трансформатора ТДФ-1001 приведена на рис.2.15. Конструкция трансформатора ТДФ-1601 отличается количеством и расположением обмоток при сохранении общей компоновки и принципа действия. Обмотка управления запитывается от тиристорного регулятора, позволяющего плавно изменять сварочный ток с кратностью около 2, стабилизировать сварочный ток при колебаниях напряжения сети. Настройка на режим осуществляется как местно, так и дистанционно, даже в режиме нагрузки.

Плавное изменение тока нагрузки осуществляется изменением тока в обмотке управления магнитного шунта, а ступенчатое - обеспечивается переключением отдельных частей вторичной обмотки.

Контактор в цепи первичной обмотки позволяет включать силовые цепи трансформатора только на время сварки, что обеспечивает безопасность труда при сравнительно высоком напряжении холостого хода трансформатора ТДФ-1601. Для охлаждения трансформатора используется вентилятор.

Основное преимущество трансформатора с подмагничиваемым шунтом в сравнении с ранее рассмотренным трансформатором с механическим - отсутствие подвижных частей и, следовательно, более высокая надежность. Он обладает и всеми достоинствами электрического управления: - малой инерционностью; простотой программного и дистанционного управления; стабилизацией режима.

Поиск по сайту: