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串联电抗器式弧焊变压器技术优化方案

【摘要】:串联电抗器式弧焊变压器由变压器和电抗器组成。为了得到下降特性及调节电流需串联电抗器。多站分体式弧焊变压器 供多个焊工使用。

串联电抗器式弧焊变压器由变压器和电抗器组成。前者为正常漏磁平特性的变压器,将网路电压降至所要求的空载电压。为了得到下降特性及调节电流需串联电抗器。以变压器与电抗器的结构关系,可分为分体式和同体式两种。

1.分体式弧焊变压器

分体式弧焊变压器由变压器和电抗器两种独立部件组成,只是把两者串联使用,可分为单站式和多站式两种。

(1)单站分体式弧焊变压器 只供单个焊工使用。

1)结构特点:如图1-2-3a所示,由变压器T和电抗器L组成。一次绕组1和二次绕组2共同绕在两侧心柱。一次绕组和二次绕组之间磁耦合紧密。L为电抗器,装有传动机构手柄3,可调气隙大小。

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图1-2-3 分体式结构示意图及其负载时的等效电路和外特性曲线

a)分体式结构示意图 b)等效电路 c)外特性

2)工作原理:漏抗XL,耦合系数KM=1,U0见式(1-2-5);XZ=XK,即靠串联电抗器XK获得下降特性、调节电流和限制稳态短路电流Iwd,负载时的等效电路和外特性曲线分别如图1-2-3b、c所示。XK与结构及其参数关系为

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式中的空气磁导率μ0、气隙截面积Sδ和角频率ω均为常数。由式(1-2-7)和式(1-2-4)可知:通过调节气隙δ来调电流。当δ减小,使XK增大,从而If减小,外特性从图1-2-3c中曲线2均匀改变至3。优点:变压器和电抗器可分别使用,易搬动。缺点:小电流稳定性差,耗材较多,已不生产,以生产多站分体式为主。

(2)多站分体式弧焊变压器 供多个焊工使用。

1)结构特点:在造船锅炉等焊接车间,生产任务繁重,往往采用多站式弧焊变压器集中供电。其本身必是平特性,各站各自串联电抗器获得下降特性,独立调节焊接电流。其供电电路如图1-2-4所示。为确保各焊接站之间互不影响,要求电流自零增至额定值时,输出端电压降低不超过空载电压的3%~5%。

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图1-2-4 多站式供电方式电路图

多站集中供电方式可提高设备利用率。多站式电源所能供应站数的计算式如下:

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式中 n——可供站数;

Ide——多站电源的额定电流

Ime——每站所需额定电流;

K——同时利用系数(一般可取0.6)。

2)产品介绍:国产BP—3×500型。由一台正常漏磁的三相降压变压器和12个调节气隙式电抗器组成,可供12个焊接站用。优点:节省投资,提高设备利用率,便于管理、维护,减少供面积。缺点:线路能量损失大,移动不便。

2.同体式弧焊变压器

(1)结构特点 如图1-2-5所示,下部是变压器,上部是电抗器,各自结构与分体式弧焊变压器相同。为便于作图,一、二次绕组画成上下叠绕,实为同轴缠绕,一、二次绕组分别在内、外层。与分体式弧焊变压器不同:将电抗器叠于变压器之上共用中间磁轭,以便节省材料。

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图1-2-5 同体式结构示意图

(2)工作原理

1)空载:由于共用磁轭变压器与电抗器有磁的联系,WK也参与建立空载电压。但份额很小影响不大。

2)负载:一般把N2与WK反向连接。它获得电特性的原理与分体式靠电抗W2的相同,且比其结构更紧凑、省料,但笨重些。因小电流时电弧不够稳定,宜做成大、中容量,作为焊条电弧焊、埋弧焊电源。

3)产品介绍:有BX和BX2两个系列:BX—500型;BX2—500、BX2—700、BX2—1000BX2—2000型。