§ 5.4. Трансформаторы для дуговой электросварки

Трансформатор для дуговой электросварки, обычно называемый сварочным трансформатором, представляет собой однофазный двухобмоточный понижающий трансформатор, преобразующий напряжение сети 220 или 380 В в напряжение 60-70 В, необходимое для надежного зажигания и устойчивого горения электрической дуги между металлическим электродом и свариваемыми деталями.'

Рис. 5.7. Схема включения (а) и внешние характеристики (б) трансформатора для электродуговой сварки

Специфика работы сварочного трансформатора состоит в прерывистом режиме его работы: зажиганию электрической дуги предшествует короткое замыкание вторичной цепи трансформатора, а обрыв дуги создает режим холостого хода. Номинальный режим работы трансформатора соответствует устойчивому горению электрической дуги. Для ограничения тока в сварочном трансформаторе приняты меры, суть которых сводится к увеличению индуктивного сопротивления. С этой целью первичную обмотку трансформатора располагают на одном стержне, а вторичную — на другом. Это ведет к росту магнитного рассеяния, а следовательно, к увеличению индуктивного сопротивления обмоток. Другой мерой является включение во вторич­ную цепь трансформатора последовательно индуктивной катушки — дросселя Др (рис. 5.7, а), представляющего собой катушку из медного провода прямоугольного сечения, расположенную на стальном магнитопроводе. Дроссель снабжен устройством типа «винт—гайка», позволяющим вращением винта перемещать ярмо так, что воздушный зазор  между ярмом и стержнями меняется от = 0 до  = _mах. При этом минимальному значению  соответствует наибольшее индук­тивное сопротивление дросселя, а следовательно, минимальное значение рабочего тока I₂ = I_2min, а максимальному значению  = _mах — наименьшее индуктивное сопротивление дросселя и максимальное значение рабочего тока I₂ = I_2mах. Повышенное индуктивное сопротивление обмоток и наличие дросселя Др обеспечивают сварочному трансформатору круто падающие внешние характеристики U₂ =f(I₂), необходимые для устойчивого горения электрической дуги (рис. 5.7, б). Изменяя величину воздушного зазора  в дросселе Др можно плавно менять угол наклона внешних характеристик: при 0 наклон характеристики наибольший (график 1), а при  = _mах наклон характеристики минимальный (график 2). Рабочий ток сварочного трансформатора I₂ соответствует напряжению электрической дуги U_д 30 В.

В некоторых конструкциях сварочных трансформаторов дроссель совмещают с трансформатором. Значительное индуктивное сопротивление сварочного трансформатора ведет к снижению его коэффициента мощности cos, который обычно не превышает 0,4—0,5.