Заказать
Промышленный портал
Аренда, конвейер, инвестиции, производство, оборудование, технологии
Главная / Технология металлов / Сварочное производство / Источники питания переменным током / Трансформатор / С увеличенным магнитным рассеянием

Трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием

Магнитопровод трансформатора относится к стержневому типу. Первичная W1, и вторичная W2 обмотки разнесены по высоте магнитопровода. При прохождении тока по обмоткам возникают магнитные потоки. Основная часть магнитных потоков, создаваемых намагничивающей силой первичной и вторичной обмоток, замыкается по стержню магнитопровода Фт. Другая часть магнитных потоков замыкается по воздуху, создавая потоки рассеяния Фр1 и Фр2. Потоки рассеяния наводят в трансформаторе реактивную э. д. с, которая и определяет его индуктивное сопротивление Хт.

Рассмотрим работу трансформатора (рис. 18.6) при установившихся режимах.

Рис. 18.6. Трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием: a — функциональная схема (T — трансформатор; Д — Дуга); б — электромагнитная схема; в — распределение магнитных потоков

При холостом ходе ток во вторичной обмотке отсутствует. Магнитный поток Ф01 в трансформаторе создается намагничивающей силой первичной обмотки (рис. 18.7, а). Подавляющая часть магнитного потока Ф01 замыкается по магнитопроводу и взаимодействует с обмотками W1 и W2. Незначительная часть этого потока замыкается по воздуху, создавая поток рассеяния Ф01р (обобщенный поток).
Магнитный поток Ф01 в витках первичной обмотки наводит э. д. с. E1 которая в основном уравновешивается приложенным напряжением U1:

E1 = 4,44ω1Ф01ƒ·10-8 = U1 (18.4)

где ω1 — число витков первичной обмотки трансформатора; ƒ — частота переменного тока.

Рис. 18.7. Распределение магнитных потоков в трансформаторе: а — при холостом ходе; б, в — при нагрузке

Магнитный поток Ф01в в витках вторичной обмотки наводит э. д. с. Е2, равную напряжению холостого хода:

Е2 = 4,44ω2Ф01вƒ·10-8 = U0,

где ω2 — число витков вторичной обмотки трансформатора.

Э. д. с. Е2 наводится только частью потока Ф01, замыкающегося через верхний стержень В магнитопровода. Эту часть потока можно выразить, введя коэффициент магнитной связи первичной обмотки со вторичной kм1-2:

Ф01в = Ф01kм1-2

Коэффициент магнитной связи может быть выражен отношением магнитных потоков Ф01, Ф01в и Ф01р:

kм1-2 = Ф01в/(Ф01в + Ф01р) = Ф01в01

С учетом коэффициента магнитной связи э. д. с. вторичной обмотки

Е2 = 4,44ω201kм1-2·10-8 = U0.

Из уравнений, выражающих значения Е1 и Е2, получим

U0 = U1ω2kм1-21

В трансформаторах с увеличенным магнитным рассеянием kм1-2 < 1 при изменении рассеяния напряжение холостого хода меняется незначительно и обычно составляет 3—5 В.

При нагрузке ток протекает по первичной и вторичной обмоткам трансформатора. Намагничивающая сила этих обмоток наводит в магнитопроводе потоки Ф1 и Ф2. Часть этих потоков рассеивается, образуя потоки рассеяния Фр1 и Фр2 (рис. 18.7, б).

В нижнем стержне Н магнитопровода образуется суммарный магнитный поток Фн:

Фн = Ф1 + Ф2          (18.5)

При неизменном первичном напряжении U1 поток Фн остается практически постоянным. Любое его изменение приводит к снижению или увеличению тока в первично обмотке. Благодаря этому поток Фн восстанавливается. По свое значению поток Фн близок потоку Ф01. Следовательно,

Фн ≈ Ф01≈const.

Э. д. с, наводимая потоком Фн в первичной обмотке, определяется из уравнения (18.4).

В верхнем стержне В магнитопровода образуется симмарный магнитный поток Фв:

Фв = Ф2 + Ф = Ф2 + Ф1kм1-2 (18-6)

Выразим Ф1 из уравнения (18.5):

Ф1 = Фн — Ф = Фн — Ф2kм1-2,

где kм2-1 — коэффициент магнитной связи вторичной обмотки с первичной.

Подставив значение Ф1 в уравнение (18.6), получим

Фв = Ф2 + (Фн - Ф2kм2-1)kм1-2

Примем km1-2 ≈kм2-1 = kм; тогда

Фв = Ф2нkм - Ф2k2м

или

Фв01в + Ф2(1-k2м) (18.7)

Обозначим 1 — k2м = σ (σ — коэффициент рассеяния). Подставив значение ст в уравнение (18.7), получим

Фв = Ф01В + Ф2σ

Обозначим Ф2σ = Фр  (Фр — суммарный поток  рассеяния в трансформаторе); тогда Фв = Ф01В + Фр (рис. 18.7, в). Поток Ф01в наводит во вторичной обмотке трансформатора основную э.д.с.

Е20 = 4,44ω2ƒФ01в·10-8.

Поток Фр наводит во вторичной обмотке реактивную э. д. с.

Е = 4,44ω2ƒФр·10-8.

Суммарная э. д. с. трансформатора

Е2 = Е20

При рабочей нагрузке э. д. с. трансформатора уравновешивается падением напряжения дуги и реактивной э. д. с.

E2 = Uд + T2p 

Обозначив Е = IдХт, получим

Е2 = Uд + IдХт.

При коротком замыкании э. д. с. трансформатора уравновешивается реактивной э. д. С,

Е2 = Е = IкХт

Пользуясь векторной диаграммой (см. рис. 18.5) и уравнениями (18.1—18.3), выразим значения тока и напряжения дуги в аналитической форме:

Uд = √U20 — I2дХ2т; Iд = √U20 - U2дт

Ток короткого замыкания (при Uд = 0)

I к. з = U0т.

Следовательно, трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием имеют падающую внешнюю вольт-амперную характеристику. Крутизна падения определяется индуктивным сопротивлением трансформатора Хт (см. рис. 18.9, а).
Индуктивное сопротивление трансформатора определяется выражением

Хт = ωw22/Rм,

где Rм — сопротивление цепи на пути потоков рассеяния; ω — угловая частота переменного тока.

В промышленных трансформаторах для дуговой сварки Хт регулируют в основном изменением сопротивления на пути потоков рассеяния. Это достигается следующими способами: раздвижением катушек по высоте магнитопровода; введением в окно магнитопровода подвижных шунтов; размещением в окне магнитопровода управляемых магнитных шунтов и др.
Широкое распространение для дуговой сварки получили трансформаторы с увеличенной и регулируемой индуктивностью (рис. 18.8). При работе трансформаторов с увеличенным магнитным рассеянием на первичную и вторичную катушку действуют знакопеременные электродинамические силы.

Рис. 18.8. Электромагнитные схемы трансформаторов с увеличенным магнитным рассеянием:
а — с раздвижными катушками типа ТД; б — с подвижными шунтами типа СТШ; в - с управляемыми шунтами типа ТДФ

Эти силы, приводящие к значительной вибрации элементов, пропорциональны квадрату силы тока. Трансформаторы с подвижными катушками и подвижными шунтами уступают в надежности трансформаторам с неподвижными катушками и неподвижным этого, трансформаторы с на небольшие   силы  тока управляемым шунтом. Исходя из подвижными элементами выпускают обычно до 500 А. Более мощные трансформаторы выпускают с магнитными управляемыми шунтами. Настройка трансформатора на заданный режим работы производится раздвижением катушек, изменением положения шунта в окне магнитопровода или его подмагничиванием (рис. 18.9, б).

Рис 18.9. Трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием: а -  внешние вольт-амперные характеристики; б -регулировочные зависимости

Промышленное оборудование

Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит
  • Двустороннее прессование
  • Твердость матриц 52-60 ед. по Бринеллю (для справки - твердость сверла 70 ед.)
  • Система управления на базе контроллеров Сименс или Овен. Высокая надежность
  • Автоотключение при аварии: перегрев, падения уровня масла, нерабочий концевой датчик
  • Система радужного (двухцветного) окрашивания изделий
  • Двухконтурная гидравлика - быстрый холостой ход цилиндров и медленное задавливание
  • Мелочей не бывает: пресса в базе комплектуются продувочными пистолетами «Камоци»
  • Пневматика «Камоци» (Италия)
1 099 000 руб.
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 47 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: в автоматическом режиме производство изделий по технологии «мраморного окрашивания».
598 000 руб.
Хит Новинка
  • Назначение: выпуск 35 видов изделий методом гиперпрессования. При выпуске изделий другого типа необходима смена оснастки.
  • Уникальность: компактное этажное размещение, при высокой производительности
Под заказ
Хит Новинка
профессиональная производственная линия, обладающая всем основным оборудованием, необходимым для выпуска качественных изделий, таких как: кирпич, брусчатка, лего-кирпич, плитка. Начинающий предприниматель может купить пресс для кирпича Аметист и с успехом начать свой бизнес.
598 000 руб.
Новинка

Конвейер скребковый трубный (КСТ) - это герметичный трубопровод из стандартной трубы, внутри которой движется цепь с закрепленными на ней скребками.

Скребковый конвейер обладает целым рядом преимуществ по сравнению с традиционными видами транспорта.

В зависимости от требуемой производительности КСТ может быть как круглого, так и прямоугольного сечения.

Под заказ
Новинка
Ленточный конвейер герметичный предназначен для транспортировки сыпучих, пылящих материалов.
Под заказ
Так все больше распространение получают ленточные конвейеры или системы конвейеров на базе пластиковой модульной ленты.
Под заказ

Создание и SEO продвижение промышленных сайтов

Адаптивный дизайн. Интернет магазин с 1С интеграцией.
SEO продвижение. ТОП 10 без ограничения ключевых слов.

Заказать Подробнее
Заказать

Промышленное оборудование

Технология металлов

Товары и услуги

Вся информация, представленная на сайте промпортал.su включая информацию о ценах, наличии товаров и их характеристиках, носит ознакомительный характер и не является публичной офертой, определяемой положениями ст.437 ГК РФ. Подробности о характеристиках, комплектации оборудования уточняйте у консультантов отдела продаж.