Тороидальный трансформатор из ЛАТРов
На кольцах от ЛАТРов можно также изготовить сварочный трансформатор по другой — тороидальной схеме (рис. 2.12). Для этого необходимы также два кольца, лучше от крупных ЛАТРов. Кольца соединяются и изолируются: получается одно кольцо-магни- топровод со значительной площадью сечения. Первичная обмотка содержит столько же витков, как и в предыдущей схеме, но мотается по длине всего кольца и, как правило, ложится в два слоя. Проблема дефицита внутреннего пространства окна магнитопровода такой схемы трансформатора стоит еще более остро, чем для предыдущей конструкции. Поэтому изолировать здесь нужно как можно более тонкими слоями и материалами. Нельзя здесь применять и толстые обмоточные провода. Хотя в некоторых установках применяются ЛАТРы особенно больших размеров, только на одном кольце такого можно изготовить тороидальный сварочный трансформатор.
Выгодное отличие тороидальной схемы для сварочного транфор - матора — более высокий КПД. На каждый виток вторичной обмотки теперь будет приходиться более одного вольта напряжения, следовательно, «вторичка» будет иметь меньше витков, а выходная! мощность будет выше чем, в предыдущей схеме. Однако длина витка на тороидальном магнитопроводе будет больше, и сэкономить на проводе здесь вряд ли удастся. К. недостаткам данной схемы следует отнести: сложность намотки, ограниченный объем окна, невозмож-
У
ность использования провода большого сечения, а также большую интенсивность нагрева. Если в предыдущем варианте все обмотки находились раздельно и хоть частично имели контакт с воздухом, то теперь первичная обмотка находится полностью под вторичной, и их нагрев взаимоусиливается.
Применить для вторичной обмотки жесткие провода сложно. Ее легче намотать мягким многожильным или изготовленным из нескольких жил проводом. Если правильно подобрать все провода и аккуратно их уложить, то в пространство окна магнитопровода вместится необходимое количество витков вторичной обмотки и на выходе трансформатора получится нужное напряжение. Характеристика горения дуги у тороидального трансформатора хорошая.
Иногда из нескольких колец ЛАТРов делают тороидальный сварочный трансформатор, но ставят их не друг на друга торцами, а перематывают железные полосы ленты из одного на другой. Для этого сначала из одного кольца выбираются внутренние витки полос — чтобы расширить окно. Кольца других ЛАТРов распускаются полностью на полосы ленты, которые потом как можно плотнее наматываются на наружный диаметр первого кольца. После этого собранный единый магнитопровод очень плотно обматывается изолирующей лентой. Таким образом, получается колЬцо-магнитопровод с более объемным внутренним пространством, чем у всех предыдущих. В такой можно будет вместить провод значительного сечения, и сделать это будет гораздо проще. Необходимое количество витков рассчитывается по площади сечения собранного кольца. К недостаткам этой конструкции следует отнести трудоемкость изготовления магнитопровода. Тем более что как не старайся, а вручную намотать железные полосы друг на друга так же плотно, как раньше, все равно не удастся. В результате магнитопровод получается хлипким. При работе в режиме сварки железо в нем сильно вибрирует, издавая мощный гул.
Иногда родные обмотки ЛАТРов подгорают только с одного края на токоотводной дорожке, а то и вообще остаются невредимыми. Тогда возникает соблазн избавить себя от лишних усилий и использовать уже готовую, Прекрасно уложенную первичную обмотку одного кольца. Практика показывает, что в принципе реализовать эту идею можно — правда, польза из такой затеи будет минимальна. Обмотка ЛАТР 1М имеет 265 витков провода диаметром 1 мм. Если намотать вторичную прямо на нее, то трансформатор станет развивать непомерную для себя мощность, быстро нагреется и выйдет из строя. Ведь реально родная обмотка ЛАТРа может работать на небольшой мощности —- только разве что для 02 мм электродов, которым достаточно тока 50.. .60 А. Тогда по первичной обмотке трансформатора должен течь ток около 15 А. Для такой мощности первичная обмотка трансформатора из одного ЛАТРа должна содержать около 400 витков. Их можно домотать, предварительно покрыв лаком токоотводящую дорожку и изолировав родную обмотку ЛАТРа. Можно поступит» и по-другому — не доматывать витки, а погасить мощность балластным сопротивлением, включенным в цепь первичной или вторичной обмотки. В качестве активного сопротивления можно использовать батарею параллельно соединенных мощных проволочных резисторов, например ПЭВ-50...100, суммарным сопротивлением до 10 Ом, включенных в цепь первичной обмотки. Во время работы резисторы сильно греются, чтобы избежать этого, их можно заменить реактивным сопротивлением — дросселем. Дроссель мотается на каркасе Ю0...200-ватного трансформатора, с количеством витков 200... 100, либо же витки подбираются экспериментально. Хотя сварочный трансформатор будет обладать значительно лучйіей характеристикой, если балластное сопротивление (сотые доли ома) включено на выходе вторичной обмотки. Для этого используется отрезок толстого высокоомного провода, навитого в спираль, длина которого подбирается экспериментально.
В некоторых приборах использовались ЛАТРы особенно крупных размеров. Только на одном кольце от такого можно намотать полноценный сварочный трансформатор. В вышеописанных конструкциях приходилось использовать по два кольца: это делалось не сколько из-за необходимости наращивания площади сечения магнитопровода, сколько для уменьшения количества витков, иначе они просто не вместились бы в узких окнах. В принципе для сварочного трансформатора было бы достаточно площади сечения и одного кольца: он бы имел даже лучшие характеристики, так как плотность магнитного потока была бы более близка к оптимальным значениям. Но проблема заключается в том, что магнитопровода меньшей площади неизбежно требуют большего количества витков, что увеличивает объем катушек и требует большего пространства окон. Далее
мы рассмотрим еще один тороидальный трансформатор для сварки, однако построенный на совершенно ином, весьма оригинальном маг - нитопроводе...