溶接トランスの分類と装置
溶接トランスが含まれています 電源トランス 及び溶接電流制御装置。
溶接変圧器では、極性が反転したときに交流アークの安定した点火を保証するために電圧と電流の大きな位相シフトが必要なため、二次回路の誘導抵抗を増加させる必要があります。
誘導抵抗が増加すると、溶接アーク電源の動作部分の外部静特性の傾きも増加します。これにより、「電源 - アーク」全体の安定性の要件に応じた立ち下がり特性が得られます。 「システム。
20 世紀前半の溶接変圧器の設計では、磁界が正常に消散する変圧器が別個のチョークまたは複合チョークと組み合わせて使用されました。電流は、インダクタの磁気回路内のエアギャップを変化させることによって制御されます。
1960 年代から製造されている最新の溶接変圧器では、磁場の散逸を増やすことでこれらの要件が満たされています。
オブジェクトとしてのトランスフォーマー 電気工学 は、能動抵抗と誘導抵抗を含む等価回路を持ちます。
負荷モードで動作する溶接変圧器の場合、電力消費は無負荷損失よりも一桁大きいため、負荷下で動作する場合、この方式は無視できます。
米。 1. 溶接トランスの分類
一般的な変圧器回路の場合、一次巻線から二次巻線までの経路における主な磁場損失は、磁気回路のコア間で発生します。
磁場の散逸は、一次巻線と二次巻線 (可動コイル、可動シャント) の間の空隙の形状を変更すること、一次巻線と二次巻線の巻き数を調整して変更すること、磁気特性を変更することによって制御されます。磁気回路のコア間の透磁率（磁化シャント）。
分布巻線を備えた変圧器の簡略図を考慮すると、変圧器の主要パラメータに対する誘導抵抗の依存性を得ることができます。
Rm は漂遊磁束の経路に沿った抵抗、ε はコイルの相対変位、W はコイルの巻き数です。
次に、二次回路の電流は次のようになります。
最新の溶接変圧器の無限可変範囲: 1:3; 1:4。
多くの溶接変圧器にはステップ制御があり、一次巻線と二次巻線の両方を並列接続または直列接続に切り替えます。
I = K / W2
最新の溶接変圧器は、高電流ステージの重量とコストを削減し、開回路の電圧を下げます。
可動コイル付き溶接変圧器
米。 2. 可動巻線を備えた溶接変圧器の装置: 巻線が完全にオフセットされている場合、溶接電流は最大となり、巻線が分離されている場合、溶接電流は最小になります。
この方式は、調整可能な変圧器の整流器の溶接にも使用されます。
米。 3. 可動巻線を備えた変圧器の設計: 1 - 親ねじ、2 - 磁気回路、3 - 先頭ナット、4,5 - 二次巻線および一次巻線、6 - ハンドル。
移動用分路変圧器の溶接
米。 4. 可動シャントを備えた溶接変圧器の装置
この場合、磁場の漏れ磁束の調整は、磁気回路のロッド間の磁路の要素の長さと断面を変更することによって行われます。なぜなら 透磁率 鉄は空気透過性よりも 2 桁大きい。磁気シャントが動くと、空気中を流れる漏れ電流の磁気抵抗が変化します。シャントが完全に挿入されている場合、漏れ電流波形と誘導抵抗は磁気回路とシャントの間の空隙によって決まります。
現在、この方式による溶接変圧器は産業用および家庭用に製造されており、このような方式は調整可能な変圧器の整流器を溶接するときに使用されます。
溶接トランス TDM500-S
分割巻線付き溶接変圧器
これらは、60、70、80 年前に製造された組立用および家庭用変圧器です。
一次巻線と二次巻線の巻数の調整にはいくつかの段階があります。
固定シャント溶接変圧器
米。 4.固定磁気分路を備えた溶接変圧器の装置
立ち下がりセクションは制御に使用されます。飽和モードでのシャントコア動作。シャントを通過する磁束は可変であるため、立ち下がり分岐の外側に出ないように動作点が選択されます。 透磁率.
磁気回路の飽和が増加すると、シャントの透磁率が減少し、それに応じて漏れ電流、トランスの誘導抵抗が増加し、その結果、溶接電流が減少します。
電気的に制御するため、電源の遠隔制御が可能です。この回路のもう 1 つの利点は、電磁制御により可動部品がないことです。これにより、電源トランスの設計が簡素化され、容易になります。電磁力は電流の二乗に比例するため、大電流では可動部品の支持に問題が生じます。このタイプの変圧器は、20 世紀の 70 年代から 80 年代に製造されました。
サイリスタ溶接変圧器
米。 5.デバイスサイリスタ溶接変圧器
電圧と電流の調整の原理 サイリスタ 直接極性の半周期におけるサイリスタホールの位相シフトに基づいています。同時に、整流された電圧の平均値が変化し、それに応じて半サイクルの電流も変化します。
単相ネットワークのレギュレーションを提供するには、2 つの逆向きに接続されたサイリスタが必要であり、レギュレーションは対称である必要があります。サイリスタトランスは、サイリスタを使用して出力電圧によって制御される厳格な外部静特性を持っています。
サイリスタは、極性が反転すると自動的に閉じるため、AC 回路の電圧および電流の調整に便利です。
DC回路では、通常、サイリスタを閉じるためにインダクタンスを伴う共振回路が使用されますが、これは困難で高価であり、調整の可能性が制限されます。
サイリスタ変圧器回路では、次の 2 つの理由により、サイリスタが一次巻線回路に取り付けられます。
1. 溶接電源の二次電流はサイリスタの最大電流 (最大 800 A) よりもはるかに大きいためです。
2. 最初のループの開いたバルブでの電圧降下損失が動作電圧よりも数倍小さいため、効率が高くなります。
さらに、この場合の変圧器のインダクタンスにより、二次回路にサイリスタを設置する場合よりも整流電流の平滑化が大きくなります。
最新の溶接変圧器はすべてアルミニウム巻線で作られています。信頼性を高めるため、銅ストリップの端は冷間溶接されています。
米。 6. サイリスタ変圧器のブロック図: T — 三相降圧変圧器、KV — スイッチングバルブ (サイリスタ)、BFU — 位相制御装置、BZ — タスクブロック。
米。 7. 電圧図: φ - サイリスタをオンにする角度 (位相)。
1980 年代以来、溶接変圧器の大部分は冷間圧延変圧器鉄で作られてきました。これにより、誘導が 1.5 倍増加し、磁気回路の重量が軽減されます。