180534. lajstromszámú szabadalom • Szabályozó transzformátor különösen ívhegesztő berendezések számára
5 180534 6 nya 1:2:4:8. A 3/, tekercs a hálózatra van kapcsolva. Mindegyik főprimer tekercs két kivezetése közé egy-egy Ki, K2, K3, K4 váltókapcsoló van beiktatva, amelyek egyik helyzetben bekapcsolják, a másik helyzetben rövidre zárva kikapcsolják a hozzájuk tartozó főprimer tekercset. A Ki, K2, K3, K4 váltókapcsolók másik sarka a következő rendszámú főprimer tekercs áramköréhez csatlakozik, míg a hálózatra kapcsolt főprimer tekercs K4 váltókapcsolója a segédprimer tekercs G gerjesztési irányváltó kapcsoló egyik sarkára van kötve. A G gerjesztési irányváltó kapcsoló másik sarka a főprimer tekercs áramköréhez van kötve. Így összesen 15 különféle menetszám kapcsolható be és ennek megfelelően tizenöt különböző feszültségfokozat nyerhető és kapcsolható a segédprimer tekercsre. Ennek megfelelően a segédszekunder tekercsen 15 különböző feszültség jelenik meg és adódik a soros kapcsolás következtében a főszekunder tekercs állandó feszültségéhez. A G gerjesztési irányváltó kapcsolóval a segédprimer tekercs gerjesztésének irányát megfordítva a segédszekunder tekercsen így nyert tizenöt feszültségfokozat a főszekunder tekercs állandó feszültségéből levonódik. A 2. ábrán az 1. ábra szerinti szabályozó transzformátor feszültséggörbéjét mutatjuk be. Amint az 1. ábrából látható a főprimer tekercs, a segédprimer tekercs, a főszekunder tekercs és a segédszekunder tekercs képezik a transzformátor névleges teljesítményének megfelelő 100%-os teljesítményű tekercsrendszert. A 3i, 32, 3:t tekercsekre az egész primer tekercsrendszer teljesítményének 12,5%-a esik, ugyanis a példában a segédprimer tekercsre az összes primer teljesítmény 25%-a esik és a főprimer tekercsekre eső teljesítménye ennek kb. a fele, mert a teljesítmény másik felét közvetlenül a hálózat szolgáltatja. A segédprimer tekercs az energiát takaréktranszformátor módjára a főprimer tekercsről kapja, ezért a főprimer tekercsnek a teljes primer teljesítménynél 12,5%-kal nagyobb teljesítményt kell szolgáltatnia. Tekintettel arra, hogy a segédprimer tekercs esetenként a hálózati feszültség közel kétszeresével van gerjesztve, a leadott teljesítménye ilyenkor a névleges teljesítmény 25%-a és így a Ki, K2, Ka, K* váltókapcsolók által kapcsolt árama a névleges primer áram 12,5%-a. Ez azt jelenti, hogy a gyakorlatban, az ívhegesztő transzformátoroknál leggyakrabban alkalmazott 300—500 A-es áramforrások esetében a 30—50 A-es névleges primer , áramok helyett csak 4—6 A-es áramokat kell kapcsolni. A kézi Ki, K2, K3, Ki váltókapcsolókat relékkel vagy más vezérelhető kapcsolóeszközökkel lehet pótolni és így az áramforrások távvezérlése vagy lyukkártyás vezérlése egyszerűen megoldható. A 3. ábrán látható a találmány egy, a 4. ábrán látható karakterisztika szerinti állandó áramú, eső feszültség-áram jelleggörbéjű áramforrásokra vonatkozó kiviteli példája. A 3. ábra olyan állandó áramú ívhegesztő transzformátort szemléltet, ahol az áramtartomány 1:8 arányban változtatható. A szabályozásra általában 1:5, 1:8, vagy esetleg ennél nagyobb arányban van szükség, a találmány szerinti szabályozó transzformátorral ez egyszerű módon teljesíthető. A 3. ábrán bemutatott kiviteli példánál az 5 segédtekercsrendszer eggyel kevesebb tekercsből áll, mint, a a 3 főtekercsrendszer. Az 5i, 52, 53 tekercsek menetszáma úgy aránylik egymáshoz, mint 1:2:4, rendre megegyezik a 3i 32, 33 tekercsek menetszámával. így a Ki, K2, K3 váltókapcsolókkal hét különböző áramfokozatot lehet beállítani a szekunder tekercsekben. A főprimer tekercsrendszerben és a segédprimer tekercsrendszerben levő azonos menetszámú tekercsek, tehát az átkapcsolható 3t, tekercs az 5i tekercsesei Ki váltókapcsolón keresztül, az átkapcsolható 32 tekercs az 52 tekerccsel a K2 váltókapcsolón keresztül és a 3a tekercs az 53 tekerccsel K3 váltókapcsolón keresztül felváltva vannak bekapcsolva úgy, hogy az így keletkezett áramkörök egymással, valamint a főprimer tekercsrendszer át nem kapcsolható 34 tekercsével a Ki, K2, K3 váltókapcsolón keresztül sorbakötve csatlakoznak a hálózatra. A tápláló hálózat tehát az át nem kapcsolható főprimer tekercs kezdetéhez és a 3t tekercs végéhez csatlakozik. A főszekunder tekercsrendszer a találmány szerinti állandó áramú szabályozó transzformátornál két főszekunder tekercsből áll, abból a célból, hogy a főprimer tekercsekkel való kapcsolata lényegessen ne változzon és ennek következtében az árama állandó legyen. A 4i tekercs a főprimer tekercsekkel van induktív kapcsolatban, míg a 42 tekercs az előnyösen egy 61 tekercsből álló segédszekunder tekercsrendszerrel és egy 7 folyamatos áramszabályozó szervvel sorbakapcsolva a 4i tekerccsel párhuzamosan van kötve. A főszekunder tekerccsel szemben a primer oldalon a főprimer tekercsek vannak elhelyezve. Ha tehát a főprimer tekercsek kikapcsolásra kerülnek és helyettük belépnek a segédprimer tekercsek, a segédszekunder tekercs csatolása a primer oldalhoz képest lényegesen nem változik. A 7 folyamatos áramszabályozó szerv lehet ohmos ellenállás, vagy mágneses erős;tő, ill. egyenirányítás esetén tirisztor. Az itt példaként leírt, találmány szerinti állandó áramú, eső feszültség-áram jelleggörbéjű áramforrásként alkalmazható transzformátorrak az a lényege, hogy egy fokozatokban állítható szórótranszformátorral beállított állandó áramhoz egy hozzá párhuzamosan kapcsolt segédszekunder tekerccsel és egy folyamatos áramszabályozást létrehozó elemmel a fokozatoknak megfelelő nagyságú áramszabályozást tesz lehetővé. A 7 folyamatos áramszabályozó szerv teljesítménye célszerűen másfél fokozatnyi teljesítmény, amely az egész áramforrás teljesítményének pl. 15%-a, ha a fokozatok száma tíz. A megvalósítási költség ezeknél lényegesen kisebb, mintha az egész primer vagy szekunder teljesítményt kellene szabályozni. A tirisztoros szabályozásnál a szabályozott rész görbe alakja, tekintettel a szabályozott rész viszonylag kis teljesít-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
