Keevitustrafode klassifikatsioon ja seade
Keevitustrafo sisaldab jõutrafo ja keevitusvoolu juhtseade.
Keevitustrafodes on vaja pinge ja voolu suurt faasinihet, et tagada vahelduvvoolukaare stabiilne süttimine, kui polaarsus on vastupidine, vaja tagada sekundaarahela suurenenud induktiivtakistus.
Induktiivse takistuse suurenedes suureneb ka keevituskaare toiteallika välise staatilise karakteristiku kalle selle tööosas, mis tagab kukkumiskarakteristikute saavutamise vastavalt "jõuallika - kaare" üldise stabiilsuse nõuetele. "süsteem.
Keevitustrafode projekteerimisel 20. sajandi esimesel poolel kasutati normaalse magnetvälja hajumisega trafosid kombineerituna eraldi või kombineeritud drosseliga. Voolu reguleerimine toimub induktiivpooli magnetahela õhupilu muutmisega.
Kaasaegsetes keevitustrafodes, mida on toodetud alates 1960. aastatest, on need nõuded täidetud magnetvälja hajumise suurendamisega.
Trafo kui objekt Elektrotehnika on samaväärne ahel, mis sisaldab aktiivset ja induktiivset takistust.
Koormusrežiimis töötavate keevitustrafode puhul on energiatarve tühikäigukadudest suurusjärgu võrra suurem, seetõttu võib koormuse all töötamisel selle skeemi tähelepanuta jätta.
Riis. 1. Keevitustrafode klassifikatsioon
Tüüpilise trafo ahela puhul toimub peamine magnetvälja kadu teel primaarmähisest sekundaarmähisesse magnetahela südamike vahel.
Magnetvälja hajumist juhitakse primaar- ja sekundaarmähise vahelise õhupilu geomeetria muutmisega (liikuvad mähised, liikuvad šundid), primaar- ja sekundaarmähise keerdude arvu koordineeritud muutmisega, magneti muutmisega. läbilaskvus magnetahela südamike vahel (magnetiseeritud šunt).
Jaotatud mähistega trafo lihtsustatud diagrammi kaalumisel on võimalik saada induktiivtakistuse sõltuvus trafo põhiparameetritest
Rm on takistus mööda hajuva magnetvoo teekonda, ε on poolide suhteline nihe, W on poolide keerdude arv.
Siis voolutugevus sekundaarahelas:
Kaasaegsete keevitustrafode astmeteta valik: 1: 3; 1:4.
Paljudel keevitustrafodel on astmeline juhtimine – nii primaar- kui ka sekundaarmähise lülitamine paralleel- või jadaühendusele.
I = K / W2
Kaasaegsed keevitustrafod, et vähendada suurte voolude astme kaalu ja maksumust, vähendatakse avatud vooluahela pinget.
Liigutatavate mähistega keevitatud trafod
Riis. 2. Liigutatavate mähistega keevitustrafo seade: kui mähised on täielikult nihutatud, on keevitusvool maksimaalne, mähiste eraldamisel minimaalne.
Seda skeemi kasutatakse ka reguleeritavate trafode alaldite keevitamisel.
Riis. 3. Liigutatavate mähistega trafo konstruktsioon: 1 — juhtkruvi, 2 — magnetahel, 3 — juhtmutter, 4,5 — sekundaar- ja primaarmähised, 6 — käepide.
Mobiilsete šunttrafode keevitamine
Riis. 4. Liigutatava šundiga keevitustrafo seade
Sel juhul toimub magnetvälja lekkevoo reguleerimine magnetahela varraste vahelise magnettee elementide pikkuse ja läbilõike muutmisega. Sest magnetiline läbilaskvus raud on õhu läbilaskvusest kaks suurusjärku suurem; magnetšundi liikumisel muutub õhku läbiva lekkevoolu magnettakistus. Täielikult sisestatud šundi korral määratakse lekkevoolu lainekuju ja induktiivtakistus magnetahela ja šundi vahelise õhuvahega.
Praegu toodetakse selle skeemi järgi keevitustrafosid tööstuslikuks ja koduseks otstarbeks ning sellist skeemi kasutatakse reguleeritavate trafode alaldi keevitamisel.
Keevitustrafo TDM500-S
Sektsioonmähisega keevitustrafod
Need on 60, 70, 80 aastat tagasi toodetud montaaži- ja majapidamistrafod.
Primaar- ja sekundaarmähise keerdude arvu reguleerimiseks on mitu etappi.
Fikseeritud šuntkeevitustrafod
Riis. 4. Fikseeritud magnetšundiga keevitustrafo seade
Juhtimiseks kasutatakse langevat lõiku, s.o. šundi südamiku töö küllastusrežiimis. Kuna šunti läbiv magnetvoog on muutuv, valitakse tööpunkt nii, et see ei läheks langevast oksast välja magnetiline läbilaskvus.
Magnetahela küllastumise suurenedes väheneb šundi magnetiline läbilaskvus, vastavalt suureneb lekkevool, trafo induktiivne takistus ja selle tulemusena väheneb keevitusvool.
Kuna regulatsioon on elektriline, on võimalik toiteallika kaugjuhtimine. Ahela teine eelis on liikuvate osade puudumine, kuna elektromagnetiline juhtimine võimaldab lihtsustada ja hõlbustada jõutrafode projekteerimist. Elektromagnetilised jõud on võrdelised voolu ruuduga, seega on suurte voolude korral probleem liikuvate osade toetamisega. Seda tüüpi trafosid toodeti 20. sajandi 70ndatel ja 80ndatel.
Türistorkeevitustrafod
Riis. 5. Seadme türistori keevitustrafo
Pinge ja voolu reguleerimise põhimõte türistorid põhineb türistori ava faasinihkel selle otsese polaarsuse poolperioodil. Samal ajal muutuvad alaldatud pinge keskmine väärtus ja vastavalt ka vool poole tsükli jaoks.
Ühefaasilise võrgu reguleerimiseks on vaja kahte vastastikku ühendatud türistorit ja reguleerimine peab olema sümmeetriline.Türistortrafodel on jäik väline staatiline karakteristik, mida juhitakse türistorite abil väljundpingega.
Türistorid on mugavad pinge ja voolu reguleerimiseks vahelduvvooluahelates, kuna need sulguvad automaatselt, kui polaarsus on vastupidine.
Alalisvooluahelates kasutatakse türistorite sulgemiseks tavaliselt induktiivsusega resonantsahelaid, mis on keeruline ja kulukas ning piirab reguleerimisvõimalusi.
Türistori trafo ahelates paigaldatakse türistorid primaarmähise ahelasse kahel põhjusel:
1. Kuna keevitusjõuallikate sekundaarvoolud on palju suuremad kui türistori maksimaalne vool (kuni 800 A).
2. Suurem kasutegur, kuna pingelanguse kaod esimese ahela avatud klappides on mitu korda väiksemad kui tööpinge.
Lisaks tagab trafo induktiivsus sel juhul alaldatud voolu suurema silumise kui türistorite paigaldamisel sekundaarahelasse.
Kõik kaasaegsed keevitustrafod on valmistatud alumiiniummähistega. Töökindluse huvides on vaskribade otstes külm keevitatud.
Riis. 6. Türistortrafo plokkskeem: T — kolmefaasiline astmeline trafo, KV — lülitusklapid (türistorid), BFU — faasijuhtimisseade, BZ — tegumiplokk.
Riis. 7. Pingediagramm: φ- türistorite sisselülitamise nurk (faas).
Alates 1980. aastatest on suurem osa keevitustrafodest valmistatud külmvaltsitud trafo rauast. See annab 1,5 korda suurema induktsiooni ja väiksema kaalu magnetahelale.