ОСНОВЫ СВАРКИ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ИСТОЧНИКИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Сварочные трансформаторы - наиболее простые и надежные в эксплуатации аппараты. Известны десятки разнообразных конструк­ции сварочных трансформаторов с падающими и относительно жес­ткими характеристиками.

На рис. 3.6 приведена принципиальная схема трансформатора боль­шой мощности с дросселем на одном сердечнике (тип СТП - транс­форматоры с повышенным магнитным рассеиванием). Дроссель обес­печивает необходимый сдвиг тока и напряжения по фазе, создает возможность получения падающей характеристики н ее регулиров­ки с помощью подвижной части сердечника дросселя (рис. 3.6, а). Схема (рис. 3.6, 6) обеспечивает эту регулировку за счет перемеще­ния подвижной обмотки. Режимы работы трансформатора с дроссе­лем определяются следующим образом (рис. 3.7).

1. Холостой ход источника:

/=0; [л =Г2,

где Р; - напряженно на пторпчиой обмотке трансформатора.

2. Рабочий режим:

/ >0; С, = Г2 +Г1р,

где, U - падение напряжения на сиарочном посту и дросселе соот - ветс гвенпо.

Падение напряжения на дросселе определяется геометрической суммой

где R - активное сопротивление дросселя, Ом;

Х[( = 2nfL — индуктивное сопротивление дросселя, Ом; f - частота переменного тока, Гц;

L - коэффициент самоиндукции дросселя:

нг8 _ иу

где IV - число витков дросселя; R - магнитное сопротивление сер­дечника дросселя; о - коэффициент магнитного рассеивания.

Отсюда следует, что с увеличением силы тока уменьшается на­пряжение на посту, что дает падающую внешнюю характеристику.

3. Режим короткого замыкания:

Отсюда при коротком замыкании

tw,, 271/1*0. и ток короткого замыкания

J - * =

к-’ 2ттД

Анализ этого выражения показывает, что ток короткого замы­кания можно регулировать двумя путями: изменением количества витков дросселя или изменением магнитного сопротивления его сердечника (W и Ra соответственно). Конструктивно проще регу­лировать R. Оно регулируется изменением зазора путем переме­щения подвижной части сердечника. Как это видно из рис. 3.6, я, магнитное сопротивление сердечника изменяется с изменением зазора я магнигопровода сердечника. Существуют и другие схемы изменения Ra. Например, путем регулирования подмагипчпвания

сердечника установкой на нем дополнительной катушки, питае­мой внешним источником постоянного тока (дросселем насыще­ния). Здесь уменьшение Яи достигается уменьшением значенні! по­стоянного тока в дополнительной обмотке полмагнпчивання и создаваемого ею постоянного магнитного потока. Положительны­ми сторонами такого варианта является отсутствие подвижных ча­стей и простота дистанционного управления внешней характерис­тикой.

Заметное распространение получили трансформаторы с развитым магнитным рассеиванием. Здесь падающая характеристика создается благодаря увеличенному и регулируемому по величине индуктивно­му сопротивлению трансформатора. Это трансформаторы либо с под­вижными обмотками (см. рис. 3.6, б), либо с подмагничиванием сер­дечника. У первых регулируется расстояние между первичной и вторичной обмотками (с увеличением расстояния увеличивается магнитный поток рассеивания, и напряжение на вторичной обмотке падает). У второго типа магнитное рассеивание достигается путем на­сыщения магнитопровода постоянным магнитным потоком от дополни­тельной обмотки. Изменением тока в этой обмотке изменяется фор­ма внешней характеристики.

Современная промышленность выпускает широкую номенклату­ру различных марок трансформаторов для дуговой сварки. Они пред­назначены для сварки, резки и наплавки на переменном токе сталь­ных металлоконструкций покрытыми штучными электродами в различных условиях.

К малогабаритным можно отнести трансформаторы марок ТДМ-121 (/ц = 40...140 А); ТДМ-169 (/.„ = 80...170 А) и т. д. К более мощным трансформаторам относятся ТДМ-300 (/.в = 80...320 А); ТДМ-504 (/в = 90...500 А) и др.

Для автоматической сварки под флюсом применяются трансфор­маторы с тиристорным регулированием с жесткими (пологопадаю - Щими) внешними характеристиками. Примерами могут служить ТДФЖ-1002 (/ц = 300... 1200 А) и ТДФЖ-2002 (/„ = 600...2200 А).