Classificació i aparell dels transformadors de soldadura

El transformador de soldadura conté transformador de potència i dispositiu de control de corrent de soldadura.

En els transformadors de soldadura, a causa de la necessitat d'un gran canvi de fase de tensió i corrent per garantir l'encesa estable de l'arc de corrent altern quan s'inverteix la polaritat, cal proporcionar una resistència inductiva augmentada del circuit secundari.

A mesura que augmenta la resistència inductiva, també augmenta la inclinació de la característica estàtica externa de la font d'energia de l'arc de soldadura a la seva secció de treball, cosa que garanteix que les característiques de caiguda s'obtinguin d'acord amb els requisits per a l'estabilitat general de la "font d'alimentació - arc". "sistema.

En el disseny de transformadors de soldadura a la primera meitat del segle XX, es van utilitzar transformadors amb dissipació normal del camp magnètic en combinació amb un estrany separat o combinat. El corrent es controla variant l'entrefer en el circuit magnètic de l'inductor.

En els transformadors de soldadura moderns, que s'han produït des de la dècada de 1960, aquests requisits es compleixen augmentant la dissipació del camp magnètic.

Transformador com a objecte Enginyeria Elèctrica Té un circuit equivalent que conté resistències activa i inductiva.

Per als transformadors de soldadura que funcionen en mode de càrrega, el consum d'energia és un ordre de magnitud superior a les pèrdues sense càrrega, per tant, quan es treballa amb càrrega, aquest esquema es pot descuidar.

Arròs. 1. Classificació dels transformadors de soldadura

Per a un circuit de transformador típic, la pèrdua de camp magnètic principal en el camí del bobinatge primari al secundari es produeix entre els nuclis del circuit magnètic.

La dissipació del camp magnètic es controla canviant la geometria de l'entrefer entre els bobinatges primaris i secundaris (bobines mòbils, derivacions mòbils), mitjançant un canvi coordinat en el nombre de voltes dels bobinats primaris i secundaris, canviant el magnètic. permeabilitat entre nuclis del circuit magnètic (shunt magnetitzat).

Quan es considera un diagrama simplificat d'un transformador amb bobinatges distribuïts, és possible obtenir la dependència de la resistència inductiva dels paràmetres principals del transformador.

Rm és la resistència al llarg del recorregut del flux magnètic perdut, ε és el desplaçament relatiu de les bobines, W és el nombre de voltes de les bobines.

Aleshores el corrent al circuit secundari:

Gamma infinitament variable de transformadors de soldadura moderns: 1: 3; 1:4.

Molts transformadors de soldadura tenen control de passos, canviant tant els bobinatges primaris com els secundaris a connexió en paral·lel o en sèrie.

I = K / W2

Moderns transformadors de soldadura per reduir el pes i el cost de l'etapa de corrents elevats, es redueix la tensió del circuit obert.

Transformadors soldats amb bobines mòbils

Arròs. 2. El dispositiu d'un transformador de soldadura amb bobinatges mòbils: quan els bobinats estan totalment compensats, el corrent de soldadura és màxim, quan els bobinats estan separats, és mínim.

Aquest esquema també s'utilitza en rectificadors de soldadura de transformadors ajustables.

Arròs. 3. El disseny del transformador amb bobinatges mòbils: 1 - cargol de plom, 2 - circuit magnètic, 3 - femella principal, 4,5 - bobinatges secundaris i primaris, 6 - mànec.

Soldadura de transformadors de derivació mòbils

Arròs. 4. El dispositiu d'un transformador de soldadura amb una derivació mòbil

En aquest cas, la regulació del flux de fuites del camp magnètic es fa canviant la longitud i la secció dels elements del camí magnètic entre les barres del circuit magnètic. Perquè permeabilitat magnètica el ferro és dos ordres de magnitud més gran que la permeabilitat a l'aire; quan la derivació magnètica es mou, la resistència magnètica del corrent de fuga que passa per l'aire canvia. Amb un shunt completament inserit, la forma d'ona del corrent de fuga i la resistència inductiva es determinen pels buits d'aire entre el circuit magnètic i el shunt.

Actualment, els transformadors de soldadura segons aquest esquema es produeixen amb finalitats industrials i domèstiques, i aquest esquema s'utilitza quan es solden rectificadors de transformadors ajustables.

Transformador de soldadura TDM500-S

Transformadors de soldadura amb bobinatge seccional

Es tracta de transformadors de muntatge i domèstics produïts fa 60, 70, 80 anys.

Hi ha diverses etapes de regulació del nombre de voltes del bobinatge primari i secundari.

Transformadors de soldadura en derivació fixes

Arròs. 4. El dispositiu d'un transformador de soldadura amb una derivació magnètica fixa

Una secció de caiguda s'utilitza per al control, és a dir. funcionament del nucli de derivació en mode de saturació. Com que el flux magnètic que passa per la derivació és variable, s'escull el punt de funcionament de manera que no surti fora de la branca que cau. permeabilitat magnètica.

A mesura que augmenta la saturació del circuit magnètic, la permeabilitat magnètica de la derivació disminueix, en conseqüència, el corrent de fuga, la resistència inductiva del transformador augmenta i, com a resultat, el corrent de soldadura disminueix.

Com que la regulació és elèctrica, és possible el control remot de la font d'alimentació. Un altre avantatge del circuit és l'absència de peces mòbils, perquè el control electromagnètic, això fa possible simplificar i facilitar el disseny dels transformadors de potència. Les forces electromagnètiques són proporcionals al quadrat del corrent, de manera que a corrents elevats hi ha un problema amb el suport de les peces mòbils. Els transformadors d'aquest tipus es van produir als anys 70 i 80 del segle XX.

Transformadors de soldadura de tiristors

Arròs. 5. Dispositiu transformador de soldadura de tiristors

Principi de regulació de tensió i corrent tiristors basat en el canvi de fase del forat del tiristor en el mig període de la seva polaritat directa. Al mateix temps, el valor mitjà de la tensió rectificada i, en conseqüència, el corrent per a mig cicle canvia.

Per proporcionar la regulació d'una xarxa monofàsica, necessiteu dos tiristors connectats de manera oposada i la regulació ha de ser simètrica.Els transformadors de tiristors tenen una característica estàtica externa rígida que es controla per la tensió de sortida mitjançant tiristors.

Els tiristors són convenients per a la regulació de voltatge i corrent en circuits de CA perquè es tanquen automàticament quan s'inverteix la polaritat.

En circuits de corrent continu, els circuits ressonants amb inductància s'acostumen a fer servir per tancar tiristors, la qual cosa és difícil i car i limita les possibilitats de regulació.

En els circuits de transformadors de tiristors, els tiristors s'instal·len al circuit de bobinatge primari per dos motius:

1. Perquè els corrents secundaris de les fonts d'energia de soldadura són molt superiors al corrent màxim del tiristor (fins a 800 A).

2. Major eficiència, ja que les pèrdues de caiguda de tensió a les vàlvules obertes del primer bucle són diverses vegades més petites que la tensió de funcionament.

A més, la inductància del transformador en aquest cas proporciona un major suavització del corrent rectificat que en el cas d'instal·lar tiristors al circuit secundari.

Tots els transformadors de soldadura moderns estan fets amb bobinatges d'alumini. Per a la fiabilitat, les tires de coure estan soldades en fred als extrems.

Arròs. 6. Esquema de blocs del transformador de tiristors: T — transformador reductor trifàsic, KV — vàlvules de commutació (tiristors), BFU — dispositiu de control de fase, BZ — bloc de tasques.

Arròs. 7. Diagrama de tensió: φ- angle (fase) d'encesa dels tiristors.

Des de la dècada de 1980, la majoria dels transformadors de soldadura es fabriquen amb ferro de transformador laminat en fred. Això dóna 1,5 vegades més inducció i menys pes del circuit magnètic.