ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛn72-019-01

Результат выполнения НИР.

Трансформаторtv(рис.1) имеет две первичные обмотки: возбуждающуюw₁₀, подключенную непосредственно к питающей сети, и регулирующуюw_1p, подсоединённую к сети через регулирующий орган РО на двухполупериодном ключеs, например симисторе.

Для равномерной загрузки фаз сети в трансформаторах мощностью свыше 15 кВА одну первичную обмотку следует подключать на линейное напряжение, а другую - на фазное. Вторичная обмоткаw₂может быть полностью размещена на среднем стержне магнитопровода или состоять из секций, размещённых на всех или двух стержнях. Напряжение с обмотки управленияw _yчерез фазодвигающие устройство ФСУ поступает на выпрямитель - синхронизатор ВС, являющийся одновременно источником питания±Е_nширотно - импульсного модулятора ШИМ, выходного устройства ВУ и задатчика управляющего напряжения. Последний состоит из потенциометраrpи задатчика ЗН линейнонарастающего напряжения на базе интегрирующей цепи с изменяемой постоянной времени зарядки конденсатора. Контроль тока в цепи нагрузкиz _hосуществляет блок защиты, состоящий из датчика тока ДТ, порогового элемента ПЭ и двух нелинейных элементов НЭ1 и НЭ2, управляющих работой ключевых элементов КЭ1 и КЭ2. С ДТ снимается выпрямленное напряжениеu _d, пропорциональное току сваркиi₂.

Принцип работы трансформатораtv(рис.1) поясним для двух крайних режимов работы ключаsРО: 1 ключ замкнут и на обе обмоткиw₁₀иw_1pподаётся напряжение сети;

2. ключsразомкнут - напряжение поступает только на обмоткуw₁₀.

В первом режиме по обмоткамw₁₀иw_1pпротекают токи намагничивания, каждый из которых наводит свой магнитный поток Ф ₀ и Ф _р, обозначение на рис.1 пунктиром.

При максимальном угле регулированияaключомsсуммарным потоком в секцииw₂₂наводится ЭДС на виток первичных обмоток в 1,41 раза, а в однофазном вариантеtv- в 2 раза.

Следовательно, углом регулированияaключаsможно изменять магнитный поток Ф _р и напряжение в секцияхw₂₂иw₂₃.

Вектора ЭДС е ₂₁ и е ₂₃ секцийw₂₁иw₂₃(рис.2) сдвинуты на угол 90 ⁰, а вектор суммарной ЭДС е ₂ обмоткиw₂сдвинут на уголb, который меняется в зависимости от угла регулированияa. На технологический процесс уголbне влияет.

В другом режиме, при разомкнутом ключеs, наведённый током обмоткиw₁₀, магнитный поток Ф ₁=Ф ₀ (показан на рис.1 сплошной линией) замыкается по двум стержня магнитопровода. За счёт перераспределения потока в секцияхw₂₂иw₂₃автоматически снижается ЭДС. На ХХ ЭДС обмоткиw₂составляет 15 - 30 В, что важно с точки зрения электробезопасности. Изменение углаaосуществляется автоматически схемой управления и защиты, сущность работы которой заключается в следующем.

У работающего на холостом ходуtvуголaблизок или равен нулю. С момента касания электродом детали по вторичной обмоткеw₂потечёт токi₂и на выходе ДТ появляется напряжениеu _d. НЭ1 воздействует на ключ КЭ1, который, замыкаясь, подключит потенциометрrpк источнику питания Е_n. С ЗН на вход ШИМ в течение нескольких периодов будет подаваться линейно - нарастающее напряжение управленияu _y. При этом угол регулированияaбудет постепенно увеличиваться до заданного, а выходное напряжениеu₂достигнет напряжения зажигания дуги.

При обрыве дуги обнулится напряжениеu _d, ключом КЭ1 отключится потенциометрrp; напряжение управленияu _yи уголaстанут равными нулю. Трансформаторtvперейдёт в режим ХХ и будет готов к очередному циклу работы. Когда ток нагрузкиi₂превысит заданное значение (на рис.3 точка А) возросшим напряжениеu _dпробивается ПЭ в цепи НЭ2. Последний воздействует на ключ КЭ2, который зашунтирует потенциометрrp. Следует заметить, что изменение напряженияu _dи тока протекающего по НЭ2, изменяет сопротивление ключа КЭ2, а следовательно, и эквивалентное сопротивлениеrpи КЭ2. В результате этого формируется ВНХ, подобная механической характеристике асинхронного двигателя - на рис.3 кривая 2. В качестве НЭ-КЭ можно использовать оптопары или транзисторы.

При снижении тока сваркиi₂автоматически восстанавливается заданный угол регулированияaи выходное напряжениеu₂.'

Для формирования крутопадающего участка ВНХ типа 1 или 3 необходимо применить КЭ2 другого типа.