RU2103760C1 - Welding transformer - Google Patents

Welding transformer Download PDF

Info

Publication number
RU2103760C1
RU2103760C1 RU96115420A RU96115420A RU2103760C1 RU 2103760 C1 RU2103760 C1 RU 2103760C1 RU 96115420 A RU96115420 A RU 96115420A RU 96115420 A RU96115420 A RU 96115420A RU 2103760 C1 RU2103760 C1 RU 2103760C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformer
primary winding
section
magnetic circuit
welding
Prior art date
Application number
RU96115420A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96115420A (en
Inventor
Юрий Дмитриевич Калашников
Original Assignee
Юрий Дмитриевич Калашников
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Дмитриевич Калашников filed Critical Юрий Дмитриевич Калашников
Priority to RU96115420A priority Critical patent/RU2103760C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2103760C1 publication Critical patent/RU2103760C1/en
Publication of RU96115420A publication Critical patent/RU96115420A/en

Links

Landscapes

  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering, equipment for AC arc welding. SUBSTANCE: welding transformer has bar magnetic core, primary winding put on first bar and secondary winding arranged on second bar which has section amounting to 0.5-0.8 section of first bar. Secondary winding is saturated when transformer operates under no-load condition. Capacitor compensating reactive component of current consumed by transformer may be placed between leads of primary winding. EFFECT: reduced mass of welding transformer. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к оборудованию для дуговой сварки на переменном токе. The invention relates to electrical engineering, in particular to equipment for arc welding with alternating current.

Из уровня техники известен сварочный трансформатор, содержащий магнитопровод с сердечниками, на которых расположены первичная и вторичная обмотки, причем вторичная обмотка состоит из двух частей, одна из которых расположена на подвижном сердечнике, а другая - на неподвижном [1]. The prior art welding transformer containing a magnetic circuit with cores on which the primary and secondary windings are located, and the secondary winding consists of two parts, one of which is located on the movable core, and the other on the stationary [1].

Неподвижный сердечник, на котором расположена часть вторичной обмотки, выполнен насыщающимся и имеет меньшее сечение. Это позволяет увеличить крутизну фронтов нарастания напряжения в дуговом промежутке и, соответственно, повысить устойчивость дуги. Однако, трансформатор имеет большие массо-габаритные показатели, так как суммарное сечение стали, охватываемой частями вторичной обмотки, остается равным (или большим) сечению стали, охватываемой первичной обмоткой. The fixed core, on which part of the secondary winding is located, is made saturable and has a smaller cross section. This allows you to increase the steepness of the front of the voltage rise in the arc gap and, accordingly, increase the stability of the arc. However, the transformer has large mass and dimensional indicators, since the total cross section of the steel covered by the parts of the secondary winding remains equal to (or large) the cross section of the steel covered by the primary winding.

Для снижения массо-габаритных показателей сварочного трансформатора весь магнитопровод, на котором расположены первичная и вторичная обмотки, может быть выполнен насыщающимся [2]. To reduce the mass-dimensional characteristics of the welding transformer, the entire magnetic circuit, on which the primary and secondary windings are located, can be made saturated [2].

В этом случае в первичную цепь трансформатора должен быть включен дроссель, ограничивающий ток холостого хода. Упомянутый дроссель размещен на отдельном магнитопроводе и представляет собой дополнительный конструктивный узел, который также имеет существенные массо-габаритные показатели. In this case, a choke should be included in the primary circuit of the transformer, limiting the no-load current. The aforementioned inductor is located on a separate magnetic circuit and is an additional structural unit, which also has significant mass and dimensional characteristics.

В настоящее время наибольшее распространение получили сварочные трансформаторы, имеющие стержневые магнитопроводы с разнесенными обмотками [3]. Это связано с тем, что трансформаторы стержневой конструкции имеют больший КПД, меньший расход активных материалов и являются технологичными в изготовлении. Трансформатор такой конструкции принят за прототип. Однако, серийно выпускаемые в настоящее время трансформаторы, как правило, имеют большие габариты и массу и не предназначены для подключения к бытовой сети переменного тока. Currently, welding transformers having rod magnetic circuits with spaced windings [3] are most widely used. This is due to the fact that rod-type transformers have greater efficiency, lower consumption of active materials and are technologically advanced to manufacture. A transformer of this design is taken as a prototype. However, currently commercially available transformers, as a rule, have large dimensions and weight and are not intended to be connected to a household AC network.

Целью изобретения является создание сварочного трансформатора, имеющего небольшую массу и габариты и не создающего большой нагрузки на сеть. The aim of the invention is the creation of a welding transformer having a small weight and dimensions and not creating a large load on the network.

Цель достигается тем, что в сварочном трансформаторе, содержащем стержневой магнитопровод, первичную обмотку, размещенную на ненасыщающемся первом стержне магнитопровода, и вторичную обмотку, полностью размещенную на втором стержне, второй стержень магнитопровода выполнен насыщающимся и имеет сечение, составляющее 0,5-0,8 сечения первого стержня. Данное отношение сечений стержней является оптимальным и вытекает из отношения напряжения устойчивого горения дуги к напряжению, необходимому для ее зажигания. То есть, сечение второго стержня выполняется достаточным для обеспечения нормальной работы трансформатора в режиме сварки, а сечение первого стержня - достаточным для ограничения тока холостого хода трансформатора на требуемом уровне. The goal is achieved in that in a welding transformer containing a core magnetic circuit, a primary winding located on the unsaturated first core of the magnetic circuit, and a secondary winding completely placed on the second rod, the second core of the magnetic circuit is made saturated and has a cross section of 0.5-0.8 section of the first rod. This ratio of the cross sections of the rods is optimal and follows from the ratio of the voltage of stable burning of the arc to the voltage necessary for its ignition. That is, the cross section of the second rod is sufficient to ensure the normal operation of the transformer in welding mode, and the cross section of the first rod is sufficient to limit the idle current of the transformer at the required level.

Для снижения реактивного тока, потребляемого трансформатором из сети, параллельно первичной обмотке может быть включен конденсатор. При описанном выше выполнении трансформатора емкость конденсатора может быть подобрана исходя из условия компенсации индуктивной составляющей тока как в режиме сварки, так и в режиме холостого хода. То есть, как в режиме сварки, так и в режиме холостого хода, параллельно включенные конденсатор и первичная обмотка, охватывающая ненасыщенный участок магнитопровода, имеют большое комплексное сопротивление. Это дает возможность подключать конденсатор непосредственно к выводам первичной обмотки (а не через какое-либо защитное коммутационное устройство, отключающее его при работе трансформатора на холостом ходу). Емкость конденсатора целесообразно выбирать из условия, что ток, протекающий через него, составляет 0,3-0,8 тока, протекающего в первичной обмотке трансформатора в режиме короткого замыкания. Это объясняется тем, что реактивный ток в процессе сварки составляет 0,3-0,8 тока короткого замыкания. Указанный выбор емкости конденсатора позволяет практически полностью компенсировать реактивную составляющую тока, протекающего по первичной обмотке, в режиме сварки. To reduce the reactive current consumed by the transformer from the network, a capacitor can be connected in parallel with the primary winding. With the transformer described above, the capacitance of the capacitor can be selected based on the compensation condition of the inductive component of the current both in welding mode and in idle mode. That is, both in the welding mode and in the idle mode, the capacitor and the primary winding covering the unsaturated portion of the magnetic circuit connected in parallel have a large complex resistance. This makes it possible to connect the capacitor directly to the terminals of the primary winding (and not through any protective switching device that disconnects it when the transformer is idling). It is advisable to choose the capacitor capacity from the condition that the current flowing through it is 0.3-0.8 of the current flowing in the primary winding of the transformer in the short circuit mode. This is because the reactive current during the welding process is 0.3-0.8 short-circuit current. The indicated choice of capacitor capacitance makes it possible to almost completely compensate for the reactive component of the current flowing through the primary winding in welding mode.

Ток, протекающий через трансформатор в режиме холостого хода, зависит от сечений участков магнитопровода. Сечение второго стержня и участков, соединяющих первый и второй стержни, должно быть таким, чтобы ток, протекающий через конденсатор, составлял 0,3-0,8 тока, протекающего в первичной обмотке трансформатора в режиме холостого хода. В этом случае емкостной ток, потребляемый конденсатором, выбранным исходя из условия, указанного в п. 2 формулы, компенсируется первой гармоникой индуктивного тока, протекающего в первичной обмотке в режиме холостого хода и составляющего 0,3-0,8 от действующего значения тока холостого хода. The current flowing through the transformer in idle mode depends on the cross sections of the sections of the magnetic circuit. The cross section of the second rod and the sections connecting the first and second rods should be such that the current flowing through the capacitor is 0.3-0.8 current flowing in the primary winding of the transformer in idle mode. In this case, the capacitive current consumed by the capacitor selected on the basis of the condition specified in paragraph 2 of the formula is compensated by the first harmonic of the inductive current flowing in the primary winding in idle mode and is 0.3-0.8 of the current value of the open circuit current .

Таким образом, отличительные признаки изобретения позволяют уменьшить массу трансформатора, потребляемый им ток и увеличить коэффициент мощности. Thus, the distinguishing features of the invention can reduce the mass of the transformer, the current consumed by it and increase the power factor.

На чертеже изображен предлагаемый сварочный трансформатор. The drawing shows the proposed welding transformer.

Трансформатор содержит стержневой магнитопровод 1, первичную обмотку 2, размещенную на первом стержне 3, имеющем поперечное сечение S1, и вторичную обмотку 4, размещенную на втором стержне 5, имеющем сечение S2. С технологической точки зрения целесообразно использовать разрезной ленточный магнитопровод, который необходимо выполнять таким образом, чтобы отношение S2/S1 было равно 0,5-0,8. Возможно уменьшение сечения как второго стержня магнитопровода, так и участков, соединяющих первый и второй стержни (на чертеже показано пунктиром). Между выводами первичной обмотки 2 может быть включен конденсатор 6. The transformer comprises a core magnetic core 1, a primary winding 2 located on the first rod 3 having a cross section S1, and a secondary winding 4 located on the second rod 5 having a cross section S2. From a technological point of view, it is advisable to use a split tape magnetic circuit, which must be performed in such a way that the ratio S2 / S1 is 0.5-0.8. It is possible to reduce the cross section of both the second core of the magnetic circuit and the sections connecting the first and second rods (shown in dashed lines in the drawing). Between the terminals of the primary winding 2, a capacitor 6 can be included.

Трансформатор работает следующим образом. The transformer operates as follows.

В режиме холостого хода ток, протекающий в первичной обмотке 3, создает в магнитопроводе 1 магнитный поток, величина которого достаточна для насыщения участка, имеющего сечение S2, и недостаточна для насыщения участка, имеющего сечение S1. Так как часть магнитопровода 1 не насыщена, первичная обмотка имеет индуктивное сопротивление, достаточное для ограничения тока, потребляемого трансформатором от сети на заданном уровне. В режиме сварки ток, протекающий во вторичной обмотке трансформатора, создает в магнитопроводе 1 магнитный поток, компенсирующий магнитный поток, создаваемый первичной обмоткой. При этом участок магнитопровода, имеющий меньшее сечение, выходит из состояния насыщения. Конденсатор 6 позволяет уменьшить реактивную составляющую потребляемого тока и увеличить коэффициент мощности трансформатора. In idle mode, the current flowing in the primary winding 3 creates a magnetic flux in the magnetic circuit 1, the magnitude of which is sufficient to saturate a section having a section S2, and insufficient to saturate a section having a section S1. Since part of the magnetic circuit 1 is not saturated, the primary winding has an inductive resistance sufficient to limit the current consumed by the transformer from the network at a given level. In welding mode, the current flowing in the secondary winding of the transformer creates a magnetic flux in the magnetic circuit 1, compensating for the magnetic flux generated by the primary winding. In this case, the portion of the magnetic circuit having a smaller cross section leaves the saturation state. The capacitor 6 allows you to reduce the reactive component of the current consumption and increase the power factor of the transformer.

Claims (3)

1. Сварочный трансформатор, содержащий стержневой магнитопровод, первичную обмотку, размещенную на ненасыщающемся первом стержне магнитопровода, и вторичную обмотку, полностью размещенную на втором стержне, отличающийся тем, что второй стержень магнитопровода выполнен насыщающимся и имеет сечение, составляющее 0,5 0,8 сечения первого стержня. 1. A welding transformer containing a core magnetic circuit, a primary winding located on the unsaturated first core of the magnetic circuit, and a secondary winding completely placed on the second rod, characterized in that the second core of the magnetic circuit is made saturated and has a cross section of 0.5 to 0.8 sections first rod. 2. Трансформатор по п.1, отличающийся тем, что непосредственно между выводами первичной обмотки включен конденсатор, емкость которого выбрана из условия, что ток, протекающий через него, составляет 0,3 0,8 тока, протекающего в первичной обмотке трансформатора в режиме короткого замыкания. 2. The transformer according to claim 1, characterized in that a capacitor is connected directly between the terminals of the primary winding, the capacitance of which is selected from the condition that the current flowing through it is 0.3 0.8 of the current flowing in the primary winding of the transformer in the short-circuit mode short circuits. 3. Трансформатор по п.2, отличающийся тем, что сечение второго стержня магнитопровода и участков, соединяющих первый и второй стержни, выбрано из условия, что ток, протекающий через конденсатор, составляет 0,3 0,8 тока, протекающего через первичную обмотку трансформатора в режиме холостого хода. 3. The transformer according to claim 2, characterized in that the cross section of the second rod of the magnetic circuit and the sections connecting the first and second rods are selected from the condition that the current flowing through the capacitor is 0.3 to 0.8 of the current flowing through the primary winding of the transformer in idle mode.
RU96115420A 1996-08-02 1996-08-02 Welding transformer RU2103760C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96115420A RU2103760C1 (en) 1996-08-02 1996-08-02 Welding transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96115420A RU2103760C1 (en) 1996-08-02 1996-08-02 Welding transformer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2103760C1 true RU2103760C1 (en) 1998-01-27
RU96115420A RU96115420A (en) 1998-03-27

Family

ID=20183844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96115420A RU2103760C1 (en) 1996-08-02 1996-08-02 Welding transformer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2103760C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003055632A1 (en) * 2001-12-26 2003-07-10 Anatoly Pavlovich Budenny Device for electric arc welding (variants) and method for producing the magnetic core of said device
WO2017007038A1 (en) * 2015-07-07 2017-01-12 Yun Guk Hwan Device for stabilizing the current

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
2. Патент РФ N 1839648, кл. B 23 K 9/00, 1993. 3. Патент РФ N 2053066, кл. B 23 K 9/00, 1996. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003055632A1 (en) * 2001-12-26 2003-07-10 Anatoly Pavlovich Budenny Device for electric arc welding (variants) and method for producing the magnetic core of said device
WO2017007038A1 (en) * 2015-07-07 2017-01-12 Yun Guk Hwan Device for stabilizing the current

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4488136A (en) Combination transformer with common core portions
EP0684679B1 (en) Method for reducing waveform distortion in an electrical utility system and circuit for an electrical utility system
RU2132581C1 (en) Electric magnetization-controlled three-phase reactor
RU2103760C1 (en) Welding transformer
KR910017253A (en) Differential protection circuit
US6782513B1 (en) High power factor integrated controlled ferroresonant constant current source
RU2053072C1 (en) Power supply source for electric arc welding
RU2063314C1 (en) Arc welding supply source
CA1181495A (en) Ferro-resonant-type transformer
SU915071A1 (en) Current supply unit
SU919013A1 (en) Device for grounding transformer neutral
SU1576981A1 (en) Three-phase static compensator of reactive power
SU1332301A1 (en) Parametric supply source
KR200330107Y1 (en) Voltage transformer having ferro-resonance preventing circuit
SU1275560A1 (en) Active part of autotransformer
RU2141888C1 (en) Power source for arc welding
RU1825681C (en) Source of power supply for loads of type of electric arc
JPH041711Y2 (en)
JPS622748Y2 (en)
SU1669656A1 (en) Welding resonance source
Qingming et al. Study on the Influence of Converter Transformer Magnetizing Inrush Current on the Low-order AC Filter
SU1603504A1 (en) A.c. to d.c. voltage converter
KR19990073377A (en) A three phase single winding transformer
SU1614063A1 (en) Device for charging capacitors from current transformers
GB2029118A (en) Transformers