Transformatorul cu bobina separata inseriata in circuitul secundar

Transformatorul cu bobina separata inseriata in circuitul secundar

Schema de principiu a transformatorului cu bobina de balast cu miez de fier reglabila in secundar este prezentata in fig.2.46 a, iar schema echivalenta simplifi-cata in fig.2.46 b in care Z_b este impedanta bobinei de balast ce permite obtinerea unei caracteristici externe cazatoare (fig.2.47).

a) b)

Fig.2.46 Transformator de sudare (TS) cu inductanta separata (B) in circuitul de sudare:

a) schema de principiu; b) schema echivalenta simplificata.

Fig.2.47 Caracteristica externa a transformatorului de sudare.

Bobinele de balast se realizeaza cu miez de fier, cu unul sau mai multe intre-fieruri reglabile (fig.2.48) ce permit modificarea regimului de sudare intr-un dome-niu larg prin:

Ø     modificarea raportului de transformare k prin schimbarea numarului de spire indeosebi a infasurarii secundare prevazuta in acest sens cu un numar oarecare de prize intermediare; metoda prezinta inconvenientul ca reglarea curentului se face numai in trepte, iar modificarea raportului de transformare k schimba tensiunea de functionare in gol (fig.2.49 a) potrivit relatiei:

U_s0=U_a0=U₂₀U₁ (2.86)

Ø     modificarea inductantei bobinei de balast ce inlatura dezavantajele pri-mei metode si permite obtinerea familiei de caracteristici din fig.2.49 b.

Fig.2.48 Bobina de balast cu intrefier reglabil: a-in coloana cu intrefier;

b-in manta cu un intrefier; c,d-in coloana cu doua intrefieruri.

Inductanta L_b= a bobinei de balast poate fi modificata in trepte prin intermediul unor prize (respectiv prin modificarea numarului de spire w_b) fie con-tinuu prin modificarea reluctantei _m a circuitului magnetic pe care se dispune bobina. In majoritatea cazurilor se recurge la modificarea reluctantei _m a circui-tului magnetic prin:

modificarea lungimii intrefierului δ (fig.2.48 a, b, c, d) realizabila prin deplasa-rea armaturii mobile cu ajutorul unui mecanism cu surub manual sau cu coman-da automata. Din expresia reluctantei circuitului magnetic al bobinei

_m =    (2.87)

se constata ca ponderea termenului este neansemnata (=foarte mare) rezultand ca reluctanta magnetica _m creste aproape direct proportional cu lungimea a intrefierului, rezultand posibilitati largi de reglaj. Se face precizarea ca pentru >(6-7) mm aceasta crestere tinde a se plafona datorita cresterii simul-tane a ariei A, prin efectul de relaxare a liniilor campului magnetic in intrefier.

c)

b)

a)

Fig.2.49 Familia de caracteristici externe ale transformatoarelor de sudare:

a-obtinute prin schimbarea raportului de transformare;

b-obtinute prin schimbarea reactantei X_b; c-metoda combinata.

Sub acest aspect, mai avantajoase sunt circuitele magnetice cu intrefier dublu (fig.2.48 c, d) desi la cele cu un intrefier, reluctanta minima (corespunzatoare lui_min) este de doua ori mai mica incat si limita inferioara de reglare a curentului de sudare este mai coborata. Aceasta solutie prezinta inconvenientul aparitiei vi-bratiilor in miezul magnetic datorita magnetostrictiunii, vibratii ce conduc la uzura armaturii mobile.

Fig.2.50 Modificarea caracteristicii externe prin variatia sectiunii de trecere

a fluxului magnetic cu ajutorul unui pachet mobil de tole dispuse:

a-perpendicular pe tolele miezului; b-paralel cu acesta.

modificarea sectiunii de trecere a fluxului magnetic prin intercalarea in miezul magnetic al bobinei a unui pachet mobil de tole (fig.2.50 a,b) perpen-diculare sau paralele cu tolele miezului bobinei.

Se observa din fig.2.50 a, ca la dispunerea perpendiculara a tolelor pachetu-lui mobil pe directia tolelor miezului bobinei, rezulta o sectiune mai mare decat in cazul dispunerii paralele, la aceeasi deplasare a miezului, efectul de reglare fiind mai consistent.

modificarea permeabilitatii circuitului magnetic prin inzestrarea circuitului magnetic cu o coloana suplimentara pe care se plaseaza o infasurare de exci-tatie alimentata in c.c. de intensitate I_c (fig.2.51).

Fig.2.51 Modificarea caracteristicii externe prin variatia permeabilitatii circuitului magnetic.

Fluxul magnetic Φ_c creat de curentul I_c determina o stare de premagnetizare a miezului magnetic, modificandu-se astfel pozitia punctului de functionare pe caracteristica de magnetizare a materialului feromagnetic, respectiv se modifica permeabilitatea magnetica μ_Fe ce intra in calculul reluctantei magnetice _m.

Avantajele solutiei prezentate sunt:

Ø     lipsa pieselor mobile in miscare;

Ø     eliminarea vibratiilor in functionare;

Ø     reglarea continuua si intr-un domeniu larg al curentului de sarcina;

Ø     reglarea poate fi facuta chiar de la distanta printr-un reostat de dimensiuni reduse.

In practica se utilizeaza combinat cele doua metode de reglare, reglarea in trepte realizata prin modificarea numarului de spire din secundarul transforma-torului fiind imbinata cu reglarea fina continuua obtinuta prin variatia reluctantei bobinei de balast. Se remarca faptul ca prezenta bobinei de balast face ca factorul de putere global sa fie redus (0,3 - 0,5) iar comportarea neliniara a miezului fero-magnetic al bobinei imprima un caracter deformant regimului normal de functio-nare a instalatiei de sudare.