9.5. Зварювальний трансформатор

При ручному дуговому електрозварюванні використовують трансформатори з напругою при холостому ході .

Для обмеження струму короткого замикання в момент запалювання дуги і забезпечення стійкого горіння при деякій зміні її довжини (коливання електроду) трансформатор повинен мати різко спадну

зовнішню характеристику (рис. 9.7а), для чого зварювальне ішло роблять з великою індуктивністю . Для регулювання зварювального струму в межах характеристики 1 і2 на рис. 9.7а ця індуктивність повинна бути змінною.

Для цих цілей у зварювальне коло вмикають реактор (рис. 9.7б), у якого за допомогою відповідного механізму змінюють зазор. При зменшенні зазору індуктивність реактора зростає, зменшується і характеристика зміщується в напрямку кривої1, а значення зварювального струму зменшується від до при напрузі горіння дуги.

По умовах безпеки праці для цілей електрозварювання не можна використати автотрансформатори, які мають гальванічний зв'язок між первинними і вторинними колами., так як зварювальник може попасти під повну напругу первинного кола.

9.6. Вимірювальні трансформатори

Рис. 9.7. Зовнішні характеристики (а) і схема (б) зварювального трансформатора з реактором

Ці трансформатори використовують в колах змінного струму дня вимірювання великих значень напруг (більше250 В) і струмів (більше декількох десятків ампер). При цьому забезпечується безпека робіт, так як електрозварювальні прилади відділяються від кіл високої напруга, а також є можливість використати порівняно недорогі стандартні прилади, призначені для вимірювання малих струмів і напруг (амперметри на1; 2; 2,5 і 5 А, вольтметри на100 В).

Трансформатори напруги. Використовуються для ввімкнення вольтметрів, котушок напруги ватметрів,фазометрів і різних реле. Трансформатор напруги виконується у вигляді двообмоткового понижувального трансформатора, вторинна обмотка якого в цілях безпечного обслуговування персоналом заземлюється.

Відомо, що опір обмоток вольтметрів надзвичайно великий, по них течуть дуже малі струми; тому можна вважати, що нормальним режимом роботи трансформатора напруги є холостий хід. В цьому режимі, згідно (8.26) і (8.6) з достатньою точністю можна вважати. В дійсності струми в обмотках трансформатора створюють деяке падіння напруги, яке виключає похибки при вимірюваннях. Очевидно, ці похибки будуть тим менші, чим менший повний опір обмоток, і втрати в сталі; останні зменшують, використовуючи магнітопроводи великого поперечного перерізу (ненасичені), виготовлені з високоякісної сталі.

Трансформатори струму.Призначені для ввімкнення амперметрів, струмових котушок ватметрів тощо. Трансформатори струму виконуються у вигляді двообмоткового підвищувального трансформатора, первинна обмотка якого вмикається послідовно у вимірювальне коло, або у вигляді прохідного трансформатора, у якого первинною обмоткою є провід, який проходить через вікно магнітопроводу.

Опори обмоток амперметрів, які представляють навантаження трансформатора, дуже малий; значить, дуже і дуже мале падіння напруги в них, тобто . Тому можна вважати, що номінальним робочим режимом трансформатора струму є коротке замикання. В цьому режимі, згідно (8.23в) і (8.20),. В дійсності через наявність струму холостого ходу виникає деяка похибка при вимірюваннях, для зменшення якої магнітопроводи виконують великого поперечного перерізу (ненасичені) з високоякісної сталі. При цих умовах струмІ₀ буде мінімальним.

Слід особливо підкреслити, що вторинну обмотку при роботі трансформатора струму неприпустимо розмикати або залишати розімкнутою перед ввімкненням, В цьому випадку трансформатор переходи, в режим холостого ходу, при якому в десятки і навіть в сотні разів зростає магнітний потік, індукція і втрати в етапі магнітопроводу (пор. режими п. 8.8 і 8.9), трансформатор перегрівається і може згоріти. Але ще більшу небезпеку представляє різке підвищення напруги на затискачах вторинної обмотки. Якщо при номінальному робочому режимі (коротке замикання), то при переході в режим холостого ходу напруга може досягнути декількох сотень і навіть тисяч вольт, що представляє велику небезпеку для обслужуючого персоналу. Для попередження випадкового режиму холостого ходу необхідно перед ввімкненням приладів замикати обмотку накоротко.

Контрольні питання

1. Яке призначення і принцип виконання трифазних трансформаторів?

2. Як маркуються виводи обмоток трифазних трансформаторів?

3. Які є основні схеми з'єднання обмоток трифазних трансформаторів, їх умовне позначення?

4. Що називають групою трансформатора, чим вона визначається?

5. Які. групи можна отримати при різних схемах з'єднання трифазних трансформаторів?

6. Яких умов слід дотримуватися при ввімкненні трансформаторів на паралельну роботу?

7. Що таке автотрансформатор, який принцип його роботи?

8. Порівняйте виконання обмоток звичайного т трансформатора і автотрансформатора, в чому вигода використання останнього ?

9. Що таке розрахункова потужність, чому нею визначаються розміри і маса трансформатора?

10. Порівняйте розрахункові потужності звичайного трансформатора і автотрансформатора; колі вигідніше використовувати останній?

11. Де використовують автотрансформатори? В чому є їх недолік, в якій області вони використовуються?

12. Як отримати сильно спадну зовнішню характеристику зварювального трансформатора і регулювати значення його струму?

13. Для чого призначені вимірювальні трансформатори?

14. Який робочій режим роботи трансформатора напруги, чим викликаються похибки вимірювань при роботі з ним?

15. Який робочий режим трансформатора струму, чим викликаються похибки вимірювань при роботі: ним? Чи можна розмикати його вторинну обмотку?