Трансформаторы для регулирования напряжения

Для регулирования напряжения под нагрузкой при­меняют вольтодобавочные трансформаторы.

Вольтодобавочные устройства воздействуют на напря­жение потребителя, создавая добавочную э.д. с, которая складывается с основным напряжением или может вычи­таться из него.

Вольтодобавочные трансформаторы могут быть нере­гулируемыми и регулируемыми.

Нерегулируемые вольтодобавочные трансформаторы со­здают надбавку напряжения независимо от нагрузки в сети, поэтому выбирают величины надбавки, учитывая как максимальную, так и минимальную нагрузки, чтобы не было перенапряжения у потребителей.

На рисунке 155 приведена принципиальная схема не­регулируемого вольтодобавочного устройства. Первичные обмотки однофазных трансформаторов соединены в звезду и подключены к сети, а их вторичные обмотки, рассчи­танные на большие токи, используют в качестве последо­вательных и включают в рассечку линии. Во вторичных обмотках создается добавочная э. д. с, которая скла­дывается с напряже­нием сети

U₂= U₁ + Е_доб.

В качестве вольтодобавочных можно использовать котельные

трансформаторы 380/24 в или сварочные. Первичные обмотки этих трансформато­ров подключают к сети, а вторичные в рассечку линии. Рассмотрим схему регулируемого вольтодобавочного трансформатора (рис. 156).

Автотрансформатор включен на напряжение сети. С его вторичной обмотки снимают напряжение через переключатель П и подают на первичные обмотки после­довательных трансформаторов ПТ (АХ, ВУ и CZ). Токи в этих обмотках создают магнитные потоки в стальных сердечниках трансформаторов, благодаря чему во вторич­ных обмотках последовательных трансформаторов ах, ву и cz индуктируются э. д. с, которые складываются с напряжением сети. Напряжение на выходе U₂ увеличи­вается на 5 или 10%, в зависимости от того, на каком зажиме стоит контакт переключателя. Конструктивно переключатель выполнен так, что при переключении с контакта 1 на контакт 2 без отключения нагрузки не происходит разрыва цепи первичной обмотки последова­тельного трансформатора.

Сварочные трансформаторы

Сварочный трансформатор представляет собой одно­фазный трансформатор, понижающий напряжение сети до 60—70 в на вторичной обмотке при холостом ходе.

Внешняя характеристика сварочных трансформаторов, как и сварочных машин постоянного тока, должна быть круто падающей. Имеет­ся несколько типов сва­рочных трансформато­ров.

Сварочные дуговые трансформаторы типа СТЭ выполняют с раз­дельными первичной и вторичной обмотками. Напряжение холостого хода на вторичной об­мотке, равное 60—65 в, обеспечивает устойчи­вое горение дуги. Для регулирования силы сварочного тока применяют дрос­сели с регулируемым воздушным зазором в стальном сердечнике (рис. 157). Силу сварочного тока регулируют, передвигая рукояткой верхнюю часть сердечника (ярма). При вращении рукоятки по часовой стрелке верхняя часть ярма дросселя винтовой передачей сдвигается со стержней сердечника, воздушный зазор в стали сердеч­ника увеличивается, а с увеличением воздушного зазора в стали сердечника индуктивное сопротивление катушки дросселя уменьшается, что увеличивает силу сварочного тока.

При вращении рукоятки против часовой стрелки воздушный зазор уменьшается, индуктивное сопротивле­ние катушки дросселя увеличивается, а сила сварочного тока уменьшается.

В настоящее время изготовляют сварочные трансфор­маторы с дросселем, встроенным в кожух трансформатора типа СТАН-1. Эти трансформаторы имеют круто падаю­щую внешнюю характеристику и более высокое напряже­ние холостого хода, чем в трансформаторах типа СТЭ,

что обусловливает ус­тойчивое горение дуги при токах 25—50 а.

На сердечнике транс­форматора находятся первичная и вторичная обмотки (рис. 158, а).

Вторичная обмотка состоит из двух ча­стей — основной и ре­активной, которые сое­динены согласно и сов­местно создают напря­жение холостого хода. Основная вторичная об­мотка располагается на том же стержне, что и первичная, но поверх нее. Реактивная обмот­ка размещена на другом стержне, вследствие че­го она имеет большое индуктивное сопротивление рассеяния. Средний подвиж­ный стержень выполняет роль магнитного шунта. При его передвижении изменяется магнитное сопротивление на пути потоков рассеяния, чем достигается плавное регу­лирование сварочного тока трансформатора.

При выдвижении магнитного шунта индуктивное со­противление рассеяния реактивной катушки уменьшается, как и при увеличении воздушного зазора в дросселе транс­форматора типа СТЭ, вследствие этого сила сварочного тока увеличивается и наоборот.

Трансформатор имеет две ступени регулирования сва­рочного тока. Разные ступени регулирования получают переключением перемычки на щитке вторичной стороны трансформатора (рис. 158, б). Первая ступень рассчитана на небольшую силу сварочного тока, так как при этом включена лишь половина вторичной обмотки и вся реак­тивная катушка, а вторая — на большую силу сварочного тока, так как при этом включена вся вторичная обмотка и лишь половина реактивной катушки.

Путь тока во вторичной обмотке при включении ее на первую ступень показан на рисунке 158, б прямолиней­ными стрелочками, а на вторую ступень — волни­стыми стрелочками.

Круто падающая внеш­няя характеристика сва­рочных трансформаторов получается благодаря дей­ствию дросселя. Напряже­ние на зажимах вторичной обмотки складывается из напряжения на дуге и па­дения напряжения на ре­активной катушке, кото­рое зависит от величины сварочного тока. При уменьшении сопротивле­ния дуги в сварочную цепь идет больший ток, что увеличивает падение на­пряжения в катушке дрос­селя и уменьшает напря­жение на дуге, поэтому сила сварочного тока мало изме­няется (рис. 159).

Сварочный трансформатор GTAH-1 предназначен для сварки деталей электродами диаметром от 3 до 7 мм при токе от 60 до 480 а.

Техническая характеристика сварочных трансформа­торов СТАН-1:

Нашей электропромышленностью выпускаются сва­рочные преобразователи с селеновыми выпрямителями. Разработан преобразователь типа СПС-300 на токи 40— 320 а, напряжением холостого хода 75 в (рис. 160).

Преобразователь состоит из стального сердечника 2, на котором намотана первичная обмотка^- сварочного трансформатора 1. Вторичная обмотка сварочного транс­форматора 5 совмещена с обмоткой дросселя, она охватывает стальной сердечник сварочного трансформатора 2 и сердечники дросселей насыщения 6.

Обмотка подмагничивания дросселей насыщения 3 охватывает сердечники дросселей насыщения 6. Принцип работы дросселя насыщения основан на том, что если в обмотку подмагничивания дросселя насыщения подавать постоянный ток, то чем больше будет сила постоянного тока в обмотке дросселя насыщения, тем больше будет постоянный магнитный поток в сердечнике дросселя, а с увеличением постоянного магнитного потока в сердеч­нике дросселя величина переменного магнитного потока будет уменьшаться, вследствие насыщения стали. При уменьшении переменного магнитного потока индуктивное сопротивление катушек 5 будет также уменьшаться, что увеличит силу сварочного тока и наоборот. Таким образом, изменяя силу тока в обмотке подмагничивания дросселя, можно регулировать силу сварочного тока. Ток в об­мотке подмагничивания дросселя регулируют реостатом 8.

Переменный ток пониженного напряжения выпрям­ляется селеновыми выпрямителями 7.

Совместно с обмоткой подмагничивания уложена короткозамкнутая обмотка дросселей насыщения 4, которая служит для подавления незначительных э. д. с. в обмотке подмагничивания, вызванных искажением формы кривой магнитной индукции в сердечниках дросселей.

Мощность подмагничивания 200 вт, ток 6 а, что со­ставляет 2,5% мощности преобразователя.

Выпускаются также сварочные преобразователи с гер­маниевыми выпрямителями типа СПГ-100.

Технические данные сварочного преобразователя СПГ-100: