Classificatie en apparaat van lastransformatoren

Lassen transformator bevat transformator en lasstroomregelapparaat.

In lastransformatoren is het, vanwege de noodzaak van een grote faseverschuiving van spanning en stroom om een ​​stabiele ontsteking van de wisselstroomboog te garanderen wanneer de polariteit wordt omgekeerd, noodzakelijk om een ​​verhoogde inductieve weerstand van het secundaire circuit te bieden.

Naarmate de inductieve weerstand toeneemt, neemt ook de helling van de externe statische karakteristiek van de lasboogstroombron in zijn werkgedeelte toe, wat ervoor zorgt dat de valkarakteristieken worden verkregen in overeenstemming met de vereisten voor de algehele stabiliteit van de "stroombron - boog". "systeem.

Bij het ontwerp van lastransformatoren in de eerste helft van de 20e eeuw werden transformatoren met normale dissipatie van het magnetische veld gebruikt in combinatie met een afzonderlijke of gecombineerde smoorspoel. De stroom wordt geregeld door de luchtspleet in het magnetische circuit van de inductor te variëren.

In moderne lastransformatoren, die sinds de jaren zestig worden geproduceerd, wordt aan deze eisen voldaan door de dissipatie van het magnetische veld te vergroten.

Transformator als object Elektrotechniek heeft een equivalent circuit met actieve en inductieve weerstand.

Voor lastransformatoren die in de belastingsmodus werken, is het stroomverbruik een orde van grootte groter dan de nullastverliezen, daarom kan dit schema bij belasting worden verwaarloosd.

Rijst. 1. Classificatie van lastransformatoren

Voor een typisch transformatorcircuit vindt het belangrijkste magnetische veldverlies op het pad van de primaire naar de secundaire wikkeling plaats tussen de kernen van het magnetische circuit.

De dissipatie van het magnetische veld wordt gecontroleerd door de geometrie van de luchtspleet tussen de primaire en secundaire wikkelingen (bewegende spoelen, bewegende shunts) te veranderen, door een gecoördineerde verandering in het aantal windingen van de primaire en secundaire wikkelingen, door de magnetische permeabiliteit tussen kernen van het magnetische circuit (gemagnetiseerde shunt).

Bij het overwegen van een vereenvoudigd diagram van een transformator met verdeelde wikkelingen, is het mogelijk om de afhankelijkheid van de inductieve weerstand van de belangrijkste parameters van de transformator te verkrijgen

Rm is de weerstand langs het pad van de verdwaalde magnetische flux, ε is de relatieve verplaatsing van de spoelen, W is het aantal windingen van de spoelen.

Dan de stroom in het secundaire circuit:

Traploos assortiment moderne lastransformatoren: 1: 3; 1: 4.

Veel lastransformatoren hebben een stapsgewijze regeling, waarbij zowel de primaire als de secundaire wikkeling parallel of in serie worden geschakeld.

ik = K / W2

Moderne lastransformatoren om het gewicht en de kosten van het stadium van hoge stromen te verminderen, wordt de spanning van het open circuit verminderd.

Gelaste transformatoren met beweegbare spoelen

Rijst. 2. Het apparaat van een lastransformator met beweegbare wikkelingen: wanneer de wikkelingen volledig zijn verschoven, is de lasstroom maximaal, wanneer de wikkelingen zijn gescheiden, is deze minimaal.

Dit schema wordt ook gebruikt in lasgelijkrichters van instelbare transformatoren.

Rijst. 3. Het ontwerp van de transformator met beweegbare wikkelingen: 1 - spindel, 2 - magnetisch circuit, 3 - leidende moer, 4,5 - secundaire en primaire wikkelingen, 6 - handvat.

Lassen van mobiele shunttransformatoren

Rijst. 4. Het apparaat van een lastransformator met een beweegbare shunt

In dit geval wordt de regulering van de lekflux van het magnetische veld gedaan door de lengte en sectie van de elementen van het magnetische pad tussen de staven van het magnetische circuit te veranderen. Omdat magnetische permeabiliteit ijzer is twee ordes van grootte groter dan luchtdoorlaatbaarheid; wanneer de magnetische shunt beweegt, verandert de magnetische weerstand van de lekstroom die door de lucht gaat. Bij een volledig ingebrachte shunt worden de golfvorm van de lekstroom en de inductieve weerstand bepaald door de luchtspleten tussen het magnetische circuit en de shunt.

Momenteel worden lastransformatoren volgens dit schema geproduceerd voor industriële en huishoudelijke doeleinden, en een dergelijk schema wordt gebruikt bij het lassen van gelijkrichters van instelbare transformatoren.

Lastransformator TDM500-S

Lastransformatoren met sectionele wikkeling

Dit zijn montage- en huishoudelijke transformatoren die 60, 70, 80 jaar geleden zijn geproduceerd.

Er zijn verschillende stadia van regeling van het aantal windingen van de primaire en secundaire wikkeling.

Vaste shuntlastransformatoren

Rijst. 4. Het apparaat van een lastransformator met een vaste magnetische shunt

Een vallende sectie wordt gebruikt voor controle, d.w.z. shuntkernwerking in verzadigingsmodus. Omdat de magnetische flux die door de shunt gaat variabel is, wordt het werkpunt zo gekozen dat het niet buiten de vallende tak gaat magnetische permeabiliteit.

Naarmate de verzadiging van het magnetische circuit toeneemt, neemt de magnetische permeabiliteit van de shunt af, dienovereenkomstig neemt de lekstroom toe, neemt de inductieve weerstand van de transformator toe en als gevolg daarvan neemt de lasstroom af.

Aangezien de regeling elektrisch is, is afstandsbediening van de voeding mogelijk. Een ander voordeel van het circuit is de afwezigheid van bewegende delen, omdat elektromagnetische besturing dit het ontwerp van vermogenstransformatoren vereenvoudigt en vergemakkelijkt. Elektromagnetische krachten zijn evenredig met het kwadraat van de stroom, dus bij hoge stromen is er een probleem met het ondersteunen van bewegende delen. Transformatoren van dit type werden geproduceerd in de jaren '70 en '80 van de 20e eeuw.

Thyristor lastransformatoren

Rijst. 5. Apparaat thyristor lastransformator

Principe van spannings- en stroomregeling thyristoren gebaseerd op de faseverschuiving van het thyristorgat in de halve periode van zijn directe polariteit. Tegelijkertijd verandert de gemiddelde waarde van de gelijkgerichte spanning en dienovereenkomstig de stroom voor een halve cyclus.

Om een ​​enkelfasig netwerk te regelen, hebt u twee tegengesteld geschakelde thyristors nodig en moet de regeling symmetrisch zijn.Thyristortransformatoren hebben een stijve externe statische karakteristiek die wordt geregeld door de uitgangsspanning met behulp van thyristors.

Thyristors zijn handig voor spannings- en stroomregeling in AC-circuits omdat ze automatisch sluiten wanneer de polariteit wordt omgekeerd.

In DC-circuits worden meestal resonantiecircuits met inductantie gebruikt om thyristors te sluiten, wat moeilijk en duur is en de regelmogelijkheden beperkt.

In thyristortransformatorcircuits worden thyristors om twee redenen in het primaire wikkelcircuit geïnstalleerd:

1. Omdat de secundaire stromen van lasstroombronnen veel hoger zijn dan de maximale stroom van de thyristor (tot 800 A).

2. Hogere efficiëntie, aangezien de spanningsvalverliezen in de open kleppen in de eerste lus vele malen kleiner zijn dan de bedrijfsspanning.

Bovendien zorgt de inductantie van de transformator in dit geval voor een grotere afvlakking van de gelijkgerichte stroom dan in het geval van installatie van thyristors in het secundaire circuit.

Alle moderne lastransformatoren zijn gemaakt met aluminium wikkelingen. Voor betrouwbaarheid zijn koperen strips aan de uiteinden koud gelast.

Rijst. 6. Blokschema van thyristortransformator: T - driefasige step-down transformator, KV - schakelkleppen (thyristors), BFU - fasecontroleapparaat, BZ - taakblok.

Rijst. 7. Spanningsdiagram: φ- hoek (fase) van het inschakelen van thyristors.

Sinds de jaren tachtig zijn de meeste lastransformatoren gemaakt van koudgewalst transformatorijzer. Dit geeft 1,5 keer meer inductie en minder gewicht van het magnetische circuit.