6.5. Источники питания дуги переменного тока

Основные источники питания для сварки на переменном - токесварочные трансформаторы.

Сварочные трансформаторы должны: обладать крутопадающей внешней характеристикой; ограничивать силу тока короткого замыкания; обеспечивать сдвиг по фазе тока и напряжения, необходимый для устойчивого горения дуги; иметь устройство для плавной регулировки тока.

Разделяются сварочные трансформаторы на две основные группы. 1-я группа – трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием и дополнительной реактивной катушкой – дросселем. Дроссель может иметь как общий (со встроенным дросселем), так и отдельный (с отдельным дросселем) магнитопровод (сердечник).

Ко 2-й группе относят трансформаторы с повышенным магнитным рассеянием. Обмотки таких трансформаторов имеют повышенное индуктивное сопротивлением.

При сварке на переменном токе применяют такие меры стабилизации дуги:

1)Введение в сварочную цепь дополнительного индуктивного сопротивления (реактор);

2)Искусственное увеличение индуктивности обмоток трансформатора, питающего

дугу;

3)Подключение в цепь специальных приборов (осцилляторы);

4)Применение специальных электродных покрытий.

6.5.1. Трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием

Принципиальная схема трансформатора с отдельным дросселем представлена на рис.6.8,а.

1 – сердечник трансформатора; 2 – сердечник дросселя; I – первичная обмотка;

II – вторичная обмотка;

III – обмотка дросселя;

IV – подвижная часть сердечника дросселя.

Рис.6.8,а

12

Трансформатор и дроссель имеют отдельные сердечники, набранные из трансформаторной стали. Обмотки трансформатора выполнены с минимальным магнитным рассеянием. Зазор a дросселя изменяют винтовым механизмом, при этом изменяется и индуктивное сопротивление его и, следовательно, величина сварочного тока. При минимальном зазоре ток минимальный. Последовательно включенная со

трансформаторы типа СТЭ(СТЭ-24-У и СТЭ-34). Они просты по устройству и безотказны в работе, применяются для ручной сварки. Напряжение холостого хода 60-85 В. Недостатком их является вибрация подвижной части сердечника дросселя.

1 – сердечник трансформатора; 2 – неподвижный сердечник дросселя; I – первичная обмотка трансформатора;

II – вторичная обмотка трансформатора; III – обмотка дросселя;

IV – подвижная часть сердечника дросселя.

Рис.6.8,б. Схема трансформатора с совмещенным дросселем

При согласном включении индуктируемое в обмотке дросселя напряжениеUк совпадает по направлению и фазе с напряжениемU2 и напряжение холостого хода трансформатора составит:

Uд = U2 + Uк.

При нагрузке магнитный поток Фк размагничивает общий магнитный .поток Напряжение на дуге уменьшается также за счет падения напряжения в реактивной катушке и во вторичной обмотке по мере возрастания силы сварочного .токаПри коротком замыкании напряжение на дуге Uд падает до нуля (Е1 » Е2).

13

При встречном включении напряжение холостого хода будет:

Uд = U2 – Uк.

Увеличение тока нагрузки вызывает повышение Э.Д.С. дросселя Ек, действующей против Э.Д.С. Е вторичной обмотки, приводит к уменьшению напряжения на дуге.

При коротком замыкании Ек » - Е2 и напряжение будет равно нулю.

Недостаток: вибрация подвижного сердечника дросселя приводит к нарушению стабильности режима.

6.5.2. Трансформаторы с повышенным магнитным рассеянием

(рис.6.9): между сердечником расположен магнитный шунт.

1-первичная обмотка;

2 – секция вторичной обмотки;

3 – реактивная катушка;

4 – магнитный шунт;

5 – изделие

Рис. 6.9. Схема трансформатора типа ОСТА.

Магнитные потоки обмоток трансформатора и дросселя замыкаются через шунт, образуя магнитные потоки рассеяния, которые увеличивают индуктивное сопротивление. Это создает падающую внешнюю характеристику. Режим сварки трансформаторов регулируют ступенчато секционированием вторичной обмотки и реактивной обмотки и плавно при каждой ступени подвижным шунтом.

Втрансформаторах типа СТШ применены магнитные шунты, с помощью которых (вращением) производят регулирование силы тока.

Втрансформаторах типа ТС и ТСК, применяемых для ручной сварки, магнитное рассеивание регулируется изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. Вторичная обмотка подвижная. Сила сварочного тока увеличивается при

14

1 - сердечник трансформатора;

2 – рукоятка регулятора; I - первичная обмотка; II - вторичная обмотка;

Рис.6.10. Схема трансформатора с подвижными обмотками.

Р – дроссель;

I – первичная обмотка;

II – вторичная обмотка;

А – подвижный пакет дросселя.

Рис.6.11. Схема трансформатора ТСД-1000

Трансформатор ТТСД-1000-3 применяют для автоматической сварки трехфазной дугой под слоем флюса. Выполнен он из двух трансформаторов -ТСД1000 с соединением первичных и вторичных обмоток по схеме открытого треугольника. Для этой же цели применяют трансформаторы СТ-1000 и СТ-2000, выполненные по схеме СТН, при сварке на средних и больших силах тока. Они имеют соответственно 5 и 3 ступени изменения холостого хода, изменяемых со стороны вторичных обмоток

(рис.6.12).

Тр1 и Тр2 – 1-й и 2-й трансформаторы.

P1 и P2 – дроссели 1-го и 2-го трансформаторов Тр1 и Тр2.

Рис.6.12. Схема включения трансформаторов для сварки трехфазной дугой.

15