где ю — угловая частота, с-'; /_л — индуктивность дросселя, Гн; ю— число витков обмотки дросселя; ф — сечение стали магнитопровода дросселя, м-; /с1 — средняя длина магнитной силовой линии в магнитопроводе, м; 6 —суммарный воздушный зазор, м; к — коэффициент, учитывающий «выпучивание» магнитного поля возле воздушного зазора; цст — относительная магнитная проницаемость стали; ц0 = 0,4л • 10~6 Гн/м — магнитная постоянная.

Регулирование реактивного сопротивления дросселя принципиально может осуществляться ступенчато — изменением числа вит-

Рис. 4-1. Дроссели сРнс. 4-2. Трансформатор

воздушными зазорамис подвижными обмотка-

в магнитопроводахмн

ков обмотки дросселя (рис. 4-1, а) и плавно — изменением величины воздушного зазора в магнитопроводе (рис. 4-1, б).

Регулирование по первому способу, несмотря на сравнительно более высокую надежность, практического применения не нашло. Это связано с необходимостью иметь много отводов для плавного регулирования и с плохим использованием активных материалов дросселя при данном способе регулирования. В номинальном режиме работы дроссель рассчитан на неполные витки и уменьшение тока осуществляется введением дополнительных витков, вызывающих рост расчетной мощности дросселя. Отметим, что дроссель всегда должен быть рассчитан па фазный ток и полное фазное напряжение с учетом работы выпрямителя в режиме короткого замыкания.

Регулирование по второму способу нашло достаточно широкое распространение. Для расширения пределов регулирования тока воздушный зазор располагается в той части магнитопровода, которая находится внутри катушки.

Наряду с раздельными исполнениями трансформатора и дросселя используются комбинированные конструкции [17].

В трехфазных системах могут использоваться как три магнитно-несвязанных однофазных дросселя, так и трехфазный дроссель на общем магнитопроводе. Последние системы более компактны

и экономичны, однако вследствие магнитной несимметрии, вызванной разными условиями работы крайних и средних фаз, обусловливаю! некоторую неси.мметрик) загрузки обмоток и вентилей. Кроме того, в кривой выпрямленного тока появляется вторая гармоника, приводящий к повышенной его пульсации.

Дроссели с воздушным зазором, распространенные в однофазных сварочных трансформаторах, не получили широкого распространения в отечественных п зарубежных сварочных выпрямителях с трехфазным питанием. Б. Е. Патоном и В. К. Лебедевым разработана методика точного расчета дросселя с зазором [13], основанная на представлении сопротивления дросселя как суммы двух реактивных сопротивлений: дросселя по зазору (без учета явления «выпучивания») п эквивалентного трансформатора.

Тансформаторы с подвижными обмотками. Трансформаторы с развитым магнитным рассеянием и подвижными обмотками являются одними из самых распространенных устройств для регулирования тока в выпрямителях для ручной сварки штучными электродами.

На рнс. 4-2 представлена одна из возможных конструкций трансформатора — однофазный трансформатор стержневого типа. Первичные обмотки XVI трансформатора выполнены неподвижными, вторичные \\"2 передвигаются относительно первичных обмоток при помощи винтового механизма, вращаемого вручную либо сервоприводом.

Вследствие увеличенной магнитной проводимости между стержнями магнитопровода трансформатора и большого расстояния между первичными н вторичными обмотками поток рассеяния трансформатора ФР = Ф1 — Ф2 при нагрузке замыкается в основном в канале между обмотками. При раздвнженнп обмоток поток рассеяния возрастает, так как возрастает магнитная проводимость на пути этого потока. При этом увеличивается индуктивное сопротивление рассеяния трансформатора, пропорциональное магнитной проводимости, а сварочный ток уменьшается.

Расчеты и эксперименты показывают, что сопротивление рассеяния в зависимости от расстояния между обмотками изменяется по линейному закону, и, следовательно, сварочный ток изменяется обратно пропорционально расстоянию между обмотками. При большом раздвпжении обмоток эффективность регулирования снижается при непрерывном росте массы магнитопровода. Поэтому большой диапазон плавного регулирования в трансформаторах с подвижными обмотками нецелесообразен.

Для расширения пределов регулирования при ограничении массы магнитопровода применяют ступенчатое регул и р: ванне путем одновременною переключения числа витков первичной п вторичной обмоток с сохранением постоянства коэффициента трансформации пли с некоторым его уменьшением в диапазоне малых токов. Трехфазные регуляторы для сварочных выпрямителей могут быть скомпонованы из трех однофазных грапсформаIоров пли выполнены на трехфазном магнитопроводе. При этом магнптопровод, как и в

3 М И. Закс33