Сварочные трансформаторы с неподвижным подмагничиваемым шунтом

Рис. 4. Устройство сварочного трансформатора с неподвижным магнитным шунтом

Для управления используется падающий участок, т.е. работа сердечника шунта в режиме насыщения. Т.к. проходящий через шунт магнитный поток переменный, рабочая точка выбирается так, чтобы не выходить за пределы падающей ветки магнитной проницаемости.

С увеличением насыщения магнитопровода падает магнитная проницаемость шунта, соответственно увеличивается поток рассеяния, индуктивное сопротивление трансформатора и вследствие этого уменьшается сварочный ток.

Поскольку регулирование электрическое, то возможно дистанционное управление источником питания. Другим преимуществом схемы является отсутствие подвижных частей, т.к. управление электромагнитное, это позволяет упростить и облегчить конструкцию мощных трансформаторов. Электромагнитные усилия пропорциональны квадрату тока, поэтому на большом токе проблема с удержанием подвижных частей. Трансформаторы такого типа выпускались в 70-х и 80-х годах 20-го века.

Так, для ручной дуговой сварки покрытыми штучными электродами, аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом, механизированной сварки под флюсом на автоматах с регулированием скорости подачи электродной проволоки в зависимости от напряжения дуги используются ПВХ (рис 1, а). При ПВХ источник работает в режиме регулятора сварочного тока. При этом сварочный ток может регулироваться в заданном диапазоне от минимального I21 до максимального I22 значения плавно или ступенями. По технологическим (сварочным) и экономическим соображениям наиболее часто используется плавно-ступенчатое регулирование, когда две (или более) ступени регулирования сочетаются с плавным регулированием тока внутри каждой ступени. Регулирование сварочного тока при ПВХ производится при приблизительном постоянстве напряжения холостого хода U20. Часто при плавно-ступенчатом регулировании переход на ступень малых токов сопровождается повышением напряжения холостого хода U'20.

Каждому значению сварочного тока соответствует определенное условное значение рабочего напряжения. Так, при ручной дуговой сварке штучными электродами согласно требованию ГОСТ 95-77 рабочее напряжение (в вольтах) и сварочный ток связаны соотношением:

U2 = 20 + 0,04I2

Каждому виду сварки соответствует определенная крутизна наклона ПВХ. Так, например, наиболее крутые характеристики используются для аргонодуговой сварки, более пологие - для ручной сварки штучными электродами, еще более пологие - для сварки под флюсом.

Регулирование длины дуги в процессе сварки при ПВХ осуществляется рукой сварщика или системой регулирования длины дуги сварочного автомата.

При автоматической сварке под флюсом при постоянной, не зависящей от напряжения дуги скорости подачи электродной проволоки используются ЖВХ (рис 1, б).