АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ИМПЕДАНСА ТРАНСФОРМАТОРА МАШИНЫ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

Энергетика. Электротехника
Авторы:
Аннотация:

В статье рассматриваются трансформаторы машин контактной сварки c инверторными источниками питания. Сварочные трансформаторы имеют существенные отличия от трансформаторов промышленной частоты, поскольку ток при сварке протекает поочередно в каждой вторичной обмотке в течение полупериода работы инвертора. Такой режим работы трансформатора требует разработки специальных методов расчета его импеданса, активная составляющая которого определяет тепловой режим трансформатора, а реактивная влияет на его полную мощность. В статье представлены формулы для расчета импеданса таких трансформаторов. Они необходимы для оптимизации конструкции трансформатора. При получении этих формул сделаны некоторые допущения, позволяющие свести задачу расчета поля рассеяния трансформатора к одномерной. В формулы входят функции, зависящие от относительных величин, характеризующих поверхностный эффект и эффект близости в обмотках трансформаторов. Для удобства представлены графики этих функций. Дан пример расчета импеданса трансформатора инверторного источника питания в диапазоне изменении частоты от нуля до 10 кГц. Показано, что использование традиционной конструкции трансформатора в инверторном источнике питания приводит к существенному увеличению активного сопротивления из-за проявления поверхностного эффекта и эффекта близости. Индуктивное сопротивление превышает активное сопротивление в несколько раз при частоте более 1000 Гц, несмотря на уменьшение индуктивности рассеяния за счет поверхностного эффекта. Для уменьшения импеданса трансформатора необходимо обеспечить чередование катушек первичной и вторичной обмоток.