10.07.2019
219.017.aac0

РЕГУЛИРУЕМЫЙ ТРАНСФОРМАТОР (ВАРИАНТЫ)

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002248058
Дата охранного документа
10.03.2005
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в устройствах для ручной дуговой сварки. Технический результат заключается в создании блоков шунтов для различных типоразмеров окон магнитопровода и улучшении технико-эксплуатационных характеристик трансформатора. Первый вариант устройства содержит шунт, выполненный из клиновидных элементов, расположенных между первичными и вторичными обмотками в окне магнитопровода и выполненных в продольном сечении в виде прямоугольных трапеций. В шунт введены, по меньшей мере, два центрирующих элемента, установленных между клиновидными элементами. Средство перемещения шунта выполнено из направляющей, ходовой пары винт-гайка, промежуточного звена, звеньев и стержней. Ходовая пара винт-гайка установлена в направляющей и гайкой соединена с промежуточным звеном, которое шарнирно подсоединено к одним концам каждого из звеньев, другие концы которых шарнирно соединены со стержнями, установленными вдоль продольных осей каждого из центрирующих элементов. Конец направляющей снабжен траверсой, в которой выполнены продолговатые пазы. Клиновидные элементы снабжены штырями, каждый из которых установлен в соответствующем продолговатом пазу траверсы. Второй вариант устройства отличается от первого тем, что звенья шарнирно соединены с клиновидными элементами, а траверса кинематически связана с центрирующим элементом. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для ручной дуговой сварки покрытыми электродами, преимущественно к сварочным трансформаторам, как самостоятельным единицам электротехнического оборудования, так и входящих в состав других типов источников питания для ручной дуговой сварки. Изобретение касается наиболее распространенного типа сварочного трансформатора с механическим регулированием сварочного тока при использовании подвижного магнитного шунта.

Применение такого вида сварочных трансформаторов по сравнению с трансформаторами с электрическим регулированием сварочного тока позволяет повысить КПД, реализовать более технологичную, компактную конструкцию, обеспечивая при этом быструю и точную регулировку сварочного тока во всем диапазоне регулирования без дополнительной коммутации обмоток.

Однако такие трансформаторы имеют существенные недостатки.

В частности, применение магнитного шунта в традиционном исполнении (Оборудование для дуговой сварки. Под ред. В.В.Смирнова, Справочное пособие. Ленинград, Энергоатомиздат, 1986 г., стр. 363). в виде клепанного или сварного стержня прямоугольного сечения с приводом от винта, закрепленного на магнитопроводе, вызывает сильную вибрацию и шум аппарата в целом, а главное - повышенный нагрев шунта, магнитопровода и обмоток, что приводит к снижению продолжительности сварки в заданном цикле времени (ПН%), не позволяя реально использовать сварочные трансформаторы с таким типом магнитного шунта при номинальных сварочных токах более 300 А. При больших токах эффективной становится регулировка тока с использованием подвижных обмоток.

Распространены также трансформаторы, в которых подвижный магнитный шунт состоит из двух частей закрепленных на общем коромысле, выполненном в виде рессоры, которая обеспечивает расклинивание частей шунта в окнах магнитопровода (Трансформатор ТДМ-180, выпускаемый по ТУ У20732066.061-99). Такая конструкция разнесенного шунта обеспечивает необходимый эффект по снижению вибрации и температурных нагрузок при малых сварочных токах, но требует применения магнитопровода броневого типа. Применимость трансформаторов с таким типом шунта экономически целесообразна только при небольших сварочных токах до 250 А. При более значительных токах возрастают размеры магнитопровода, вибрации и температурные нагрузки.

Наиболее близким устройством является регулируемый трансформатор, содержащий магнитопровод, первичные и вторичные обмотки, расположенные на магнитопроводе, шунт, выполненный из клиновидных элементов, расположенных между первичными и вторичными обмотками в окне магнитопровода и выполненных в продольном сечении в виде прямоугольных трапеций, и средство перемещения шунта, подсоединенное к клиновидным элементам с возможностью их взаимного перемещения (Патент Российской Федерации №2136461, В 23 К 9/00, Н 01 F 29/00, опубл. 1999 г.).

В этой конструкции трансформатора магнитный шунт выполнен из двух клиновидных призм, соединенных с общей тягой, которая обеспечивает перемещение шунта в окне магнитопровода и его фиксацию за счет взаимного перемещения призм в продольном направлении. Вращение тяги, соединенной с одной из клиновидных призм, вызывает перемещение ходовой гайки, имеющей возможность перемещаться по резьбе вдоль нее. Ходовая гайка в свою очередь связана кронштейном с другой клиновидной призмой и, таким образом, обе клиновидные призмы перемещаются в противоположных направлениях, имея одновременно возвратно-поступательное перемещение и поперечное. В этом трансформаторе удается достигнуть более значительного снижения уровня вибрации, шума, тепловых нагрузок. Однако конструкция имеет жесткий механизм перемещения, не позволяющий в случае необходимости управлять пакетом шунтов, например, состоящим из двух шунтов, смежно расположенных в одном ряду или друг над другом в двух рядах по высоте. Такая необходимость в увеличении габаритов шунта и изготовлении его составным возникает при создании сварочных трансформаторов, функционирующих при больших сварочных токах.

Шунт, изготовленный из клиновидных призм, достаточно трудоемок в изготовлении (требуется дорогостоящая оснастка, штампы, пресс-формы). Каждый типоразмерный ряд магнитопроводов трансформаторов приходится всякий раз оснащать их собственными магнитными шунтами, имеющими различные геометрические размеры.

Ограничениями устройства являются:

- невозможность использования известной конструкции шунта без существенного изменения ее геометрических размеров для различных размеров окон магнитопроводов и разных типов трансформаторов;

- ухудшение расклинивания и электрического контакта вследствие влияния допусков на изготавливаемые детали;

- при больших сварочных токах требуются большие усилия для обеспечения расклинивания и фиксации шунта и, как следствие, большая величина нагрузок на стержни магнитопровода;

- несимметричный характер нагрузки на стержни магнитопровода при расклинивании вследствие взаимодействия двух клиновидных призм, перемещающихся только в продольном, а не в поперечном направлениях, что вызывает закручивание стержней магнитопровода и находящихся на нем обмоток;

- в связи с перемещением подвижной призмы в продольном направлении относительно внутренней поверхности окна магнитопровода имеют место повреждение и задир пластин стержня магнитопровода и, как следствие, снижение срока эксплуатации устройства;

- увеличение зазоров между стержнями магнитопровода и клиновидными призмами вследствие закручивания стержней магнитопровода.

Решаемая изобретением задача - обеспечение возможности создания наборных шунтов для различных типов магнитопроводов и улучшение технико-эксплуатационных характеристик трансформатора.

Технический результат, который может быть получен при выполнении изобретения, - обеспечение возможности выполнения шунта в виде блоков, состоящих из отдельных базовых клиновидных элементов, развивая геометрические размеры шунта как по высоте, так и по ширине окна магнитопровода; уменьшение влияния допусков отдельных элементов на качество и технико-эксплуатационные характеристики трансформатора; снижение усилия при больших сварочных токах до 500 А для обеспечения расклинивания и фиксации шунта и снижение нагрузок на стержни магнитопровода; обеспечение симметричного характера нагрузки на стержни магнитопровода при расклинивании с целью исключения закручивания стержней магнитопровода и находящихся на нем обмоток; увеличение сроков эксплуатации за счет исключения повреждения и задира пластин стержня магнитопровода; исключение зазоров между стержнями магнитопровода и магнитным шунтом из-за закручивания стержней магнитопровода.

Для решения поставленной задачи с достижением технического результата в известном регулируемом трансформаторе, содержащем магнитопровод, первичные и вторичные обмотки, расположенные на магнитопроводе, шунт, выполненный из клиновидных элементов, расположенных между первичными и вторичными обмотками в окне магнитопровода и выполненных в продольном сечении в виде прямоугольных трапеций, и средство перемещения шунта, подсоединенное к клиновидным элементам с возможностью их взаимного перемещения, согласно изобретению в шунт введены, по меньшей мере два центрирующих элемента, установленных между клиновидными элементами с возможностью сопряжения и взаимодействия боковых поверхностей каждого из центрирующих элементов с наклонными поверхностями клиновидных элементов, при этом средство перемещения шунта выполнено из направляющей, ходовой пары винт-гайка, промежуточного звена, звеньев и стержней, ходовая пара винт-гайка установлена в направляющей и гайкой соединена с промежуточным звеном, которое шарнирно подсоединено к одним концам каждого из звеньев, другие концы которых шарнирно соединены со стержнями, установленными вдоль продольных осей каждого из центрирующих элементов и закрепленных на их торце, ближайший к клиновидным элементам конец направляющей снабжен траверсой, установленной перпендикулярно продольной оси направляющей и в которой вдоль продольной оси траверсы выполнены продолговатые пазы, клиновидные элементы снабжены штырями, каждый из которых соответственно закреплен на торце каждого из клиновидных элементов и установлен в соответствующем продолговатом пазу траверсы, средство перемещения шунта выполнено с возможностью перемещения центрирующих элементов вдоль продольной оси при вращении винта ходовой пары винт-гайка, а траверса кинематически связана с торцами клиновидных элементов с возможностью перемещения клиновидных элементов в перпендикулярном магнитопроводу направлении при перемещении центрирующих элементов вдоль продольной оси.

За счет выполнения устройства описанным выше образом удалось создать магнитный самоцентрирующийся шунт.

Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:

- каждый из центрирующих элементов был выполнен в продольном сечении в виде равнобочной трапеции;

- угол наклона боковых поверхностей центрирующего элемента относительно продольной оси был выполнен в диапазоне от 3 до 20°;

- центрирующий элемент был выполнен с нанесенным изолирующим от вихревых токов покрытием;

- клиновидные элементы и центрирующие элементы были расположены в окне магнитопровода в одной плоскости;

- клиновидные элементы и центрирующие элементы были расположены в окне магнитопровода в двух параллельных плоскостях;

- были введены упоры, установленные на направляющей со стороны ходовой пары винт-гайка с возможностью взаимодействия с звеньями.

Для решения поставленной задачи с достижением технического результата в известном регулируемом трансформаторе, содержащем магнитопровод, первичные и вторичные обмотки, расположенные на магнитопроводе, шунт, выполненный из клиновидных элементов, расположенных между первичными и вторичными обмотками в окне магнитопровода и выполненных в продольном сечении в виде прямоугольных трапеций, и средство перемещения шунта, подсоединенное к клиновидным элементам с возможностью их взаимного перемещения, согласно изобретению в шунт введен, по меньшей мере, один центрирующий элемент, установленный между клиновидными элементами с возможностью сопряжения и взаимодействия боковых поверхностей центрирующего элемента с наклонными поверхностями клиновидных элементов, при этом средство перемещения шунта выполнено из направляющей, ходовой пары винт-гайка, промежуточного звена, звеньев и стержней, ходовая пара винт-гайка установлена в направляющей и гайкой соединена с промежуточным звеном, которое шарнирно подсоединено к одним концам каждого из звеньев, другие концы которых шарнирно соединены со стержнями, установленными вдоль продольных осей каждого из клиновидных элементов и закрепленных на их торце, ближайший к клиновидным элементам конец направляющей снабжен траверсой, установленной перпендикулярно продольной оси направляющей и в которой вдоль продольной оси траверсы выполнен, по меньшей мере, один продолговатый паз, центрирующий элемент снабжен, по меньшей мере, одним штырем, который закреплен на торце центрирующего элемента и установлен в соответствующем продолговатом пазу траверсы, средство перемещения шунта выполнено с возможностью перемещения клиновидных элементов вдоль продольной оси при вращении винта ходовой пары винт-гайка, а траверса кинематически связана с торцом центрирующего элемента с обеспечением возможности перемещения клиновидных элементов в перпендикулярном магнитопроводу направлении при их перемещении вдоль продольной оси.

За счет выполнения устройства описанным выше образом удалось создать магнитный самоцентрирующийся шунт.

Возможны дополнительные варианты выполнения устройства, в которых целесообразно, чтобы:

- центрирующий элемент был выполнен в продольном сечении в виде равнобочной трапеции;

- центрирующий элемент состоял из двух элементов, выполненных в продольном сечении в виде прямоугольных трапеций и сопряженных между собой с образованием равнобочной трапеции;

- угол наклона боковых поверхностей центрирующего элемента относительно продольной оси был выполнен в диапазоне от 3 до 20°;

- центрирующий элемент был выполнен с нанесенным изолирующим от вихревых токов покрытием;

- изолирующее от вихревых токов покрытие было выполнено на наклонных поверхностях центрирующего элемента;

- клиновидные элементы и центрирующий элемент были расположены в окне магнитопровода в одной плоскости;

- шунт был снабжен другим центрирующим элементом, клиновидные элементы и упомянутые центрирующие элементы соответственно расположены в окне магнитопровода в двух параллельных плоскостях;

- были введены упоры, установленные на направляющей со стороны ходовой пары винт-гайка с возможностью взаимодействия с звеньями.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшими вариантами его выполнения со ссылками на прилагаемые фигуры.

Фиг.1 изображает заявленное устройство, для трехзвенного шунта, соединенного в блок в горизонтальной плоскости в окне магнитопровода;

Фиг.2 схематично показывает связь траверсы и клиновидного элемента, вид в круге снизу на фиг.1;

Фиг.3 - то же, что фиг.1, для трехзвенного шунта, соединенного в блок в вертикальной плоскости в окне магнитопровода;

Фиг.4 - другой вариант заявленного устройства, для двухзвенного шунта, соединенного в блок в горизонтальной плоскости в окне магнитопровода.

Регулируемый трансформатор (фиг.1) содержит магнитопровод 1. Первичные и вторичные обмотки расположены на магнитопроводе 1 обычным образом, например, также как в ближайшем аналоге. Шунт 2 выполнен из клиновидных элементов 3, расположенных между первичньми и вторичными обмотками в окне магнитопровода 1. Клиновидные элементы 3 выполнены в продольном сечении в виде прямоугольных трапеций. Средство 4 перемещения шунта 2 подсоединено к клиновидным элементам 3 с возможностью их взаимного перемещения.

В шунт 2 введены, по меньшей мере, два центрирующих элемента 5, установленные между клиновидными элементами 3 с возможностью сопряжения и взаимодействия соответствующих боковых поверхностей каждого из центрирующих элементов 5 с соответствующими наклонными поверхностями клиновидных элементов 3. Средство 4 перемещения имеет направляющую 6, ходовую пару винт-гайка с винтом 7 и гайкой 8, промежуточное звено 9, два звена 10 и стержни 11. Ходовая пара винт 7 - гайка 8 установлена в направляющей 6 и гайкой 8 соединена с промежуточным звеном 9. Промежуточное звено 9 шарнирно подсоединено к одним концам каждого из звеньев 10. Другие концы звеньев 10 шарнирно соединены со стержнями 11. Стержни 11 установлены вдоль продольных осей каждого из центрирующих элементов 5 и закреплены на их торце. Ближайший к клиновидным элементам 3 конец направляющей 6 снабжен траверсой 12, установленной перпендикулярно продольной оси направляющей 6. В траверсе 12 вдоль ее продольной оси выполнены продолговатые пазы 13. Клиновидные элементы 3 снабжены штырями 14. Каждый из штырей 14 соответственно закреплен на торце каждого из клиновидных элементов 3 и установлен в соответствующем продолговатом пазу 13 траверсы 12 (фиг.1, 2). Средство 4 перемещения шунта 2 выполнено с возможностью перемещения центрирующих элементов 5 вдоль продольной оси при вращении винта 7 ходовой пары винт-гайка. Траверса 12 кинематически связана с торцами клиновидных элементов 3 с возможностью перемещения клиновидных элементов 3 в перпендикулярном магнитопроводу направлении при перемещении центрирующих элементов 5 вдоль продольной оси.

Каждый из центрирующих элементов 5 может быть выполнен в продольном сечении в виде равнобочной трапеции (фиг.1). Причем угол α наклона боковых поверхностей центрирующего элемента 5 относительно продольной оси может быть выполнен в диапазоне от 3 до 20°.

Для улучшения технических характеристик трансформатора центрирующий элемент 5 может быть выполнен с нанесенным изолирующим от вихревых токов покрытием (на фиг.1, 3, 4 показано в виде жирных линий, выполняется обычным образом).

Клиновидные элементы 3 и центрирующие элементы 5 могут быть расположены в окне магнитопровода 1 в одной плоскости, образуя трехзвенный шунт 2, соединенный в блок в горизонтальной плоскости (фиг.1). Клиновидные элементы 3 и центрирующие элементы 5 могут быть расположены в окне магнитопровода 1 в двух параллельных плоскостях, образуя трехзвенный шунт 2, соединенный в блок в вертикальной плоскости (фиг.3).

В устройство введены упоры 15 (фиг.1, 3), установленные на направляющей со стороны ходовой пары винт-гайка с возможностью взаимодействия с звеньями.

В другом варианте исполнения (фиг.4) регулируемый трансформатор содержит магнитопровод 1. Шунт 2 выполнен из клиновидных элементов 3, расположенных между первичными и вторичными обмотками в окне магнитопровода и выполненных в продольном сечении в виде прямоугольных трапеций. Средство 4 перемещения шунта 2 подсоединено к клиновидным элементам 3 с возможностью их взаимного перемещения. В шунт 2 введен, по меньшей мере, один центрирующий элемент 5, установленный между клиновидными элементами 3 с возможностью сопряжения и взаимодействия боковых поверхностей центрирующего элемента 5 с наклонными поверхностями клиновидных элементов 3. (На фиг.4 показан составной центрирующий элемент 5 из двух элементов, однако в конструкции может использоваться центрирующий элемент 5, выполненный единым, тогда применяется только один штырь 14).

Средство 4 имеет направляющую 6, ходовую пару винт-гайка с винтом 7 и гайкой 8, промежуточное звено 9, два звена 10 и стержни 11. Ходовая пара винт-гайка установлена в направляющей 6, а промежуточное звено 9 закреплено на гайке 8. Промежуточное звено 9 шарнирно подсоединено к одним концам каждого из звеньев 10. Другие концы звеньев 10 шарнирно соединены со стержнями 11. Стержни 11 установлены вдоль продольных осей каждого из клиновидных элементов 3 и закрепленных на их торце. Ближайший к клиновидным элементам 3 конец направляющей 6 снабжен траверсой 12, установленной перпендикулярно продольной оси направляющей 6. В траверсе 12 вдоль продольной оси траверсы выполнен, по меньшей мере, один продолговатый паз 13. Центрирующий элемент 5 снабжен, по меньшей мере, одним штырем 14. Штырь 14 закреплен на торце центрирующего элемента 5 и установлен в соответствующем продолговатом пазу 13 траверсы 12. Средство 2 выполнено с возможностью перемещения клиновидных элементов 3 вдоль продольной оси при вращении винта 7 ходовой пары винт-гайка. Траверса 12 кинематически связана с торцем центрирующего элемента 5 с возможностью перемещения клиновидных элементов 3 в перпендикулярном магнитопроводу 1 направлении при перемещении клиновидных элементов 3 вдоль продольной оси.

Дополнительно во втором варианте выполнения центрирующий элемент 5 может быть выполнен в продольном сечении в виде равнобочной трапеции.

Центрирующий элемент 5 может состоять из двух элементов 16, выполненных в продольном сечении в виде прямоугольных трапеций и сопряженных между собой с образованием равнобочной трапеции (фиг.4).

Как и в первом варианте исполнения трансформатора, угол α наклона боковых поверхностей центрирующего элемента 5 относительно продольной оси может быть выполнен в диапазоне от 3 до 20°.

Центрирующий элемент 5 может быть выполнен с нанесенным изолирующим от вихревых токов покрытием (показано на фиг.4 жирными линиями). Изолирующее от вихревых токов покрытие выполнено на наклонных поверхностях центрирующего элемента.

Точно так же, как и в первом варианте выполнения трансформатора, клиновидные элементы 3 и центрирующий элемент 5 могут быть расположены в окне магнитопровода в одной плоскости (фиг.4). Или шунт 2 может быть снабжен другим центрирующим элементом 5 (на фиг. не показано, выполняется аналогично фиг.3). Вводятся еще два дополнительных клиновидных элемента 3, расположенных в параллельной плоскости. Клиновидные элементы 3 и упомянутые центрирующие элементы 5 соответственно расположены в окне магнитопровода 1 в двух параллельных плоскостях. В устройство введены упоры 15 (фиг.4), установленные на направляющей 6 со стороны ходовой пары винт-гайка с возможностью взаимодействия с звеньями 10.

Работает регулируемый трансформатор (фиг.1) следующим образом.

Находясь в незажатом состоянии, шунт 2 свободно устанавливается в требуемом положении окна магнитопровода 1, соответствующем выбранному сварочному току простым перемещением средства 4 взад - вперед. Последующие вращения винта 7 ходовой пары винт-гайка по часовой стрелке, которая через ходовые винт-гайку связана с центрирующими элементами 5, вызывает их перемещение вдоль продольной оси. Клиновидные элементы 3 раздвигаются и надежно фиксируют клиновидные элементы 3 и весь шунт 2 в окне магнитопровода 1. Расфиксирование шунта 2 производится в обратной последовательности. Поворотом винта 7 ходовой пары винт-гайка против часовой стрелки обеспечивается возможность перемещения центрирующих элементов 5 вдоль продольной оси в противоположном направлении, чем при расклинивании. Воздействие на клиновидные элементы 3 прекращается и происходит расфиксация. С целью исключения боковых усилий, изгибающих стержни 11, возникающих вследствие неравномерной передачи усилий от звеньев 10 на центрирующие элементы 5, предусмотрены упоры 15, размещенные на направляющей 6 и воспринимающие усилия звеньев 10 (тяг) при выборе зазоров в шарнирах.

Полученный в результате изобретения магнитный самоцентрирующийся шунт выполнен из независимых частей в виде блочной структуры: из центрирующих элементов 5 (выполненных, например, в виде равнобочного клина с нанесенным изолирующим от вихревых токов покрытием) и клиновидных элементов 3, выполняющих по краям окна магнитопровода 1 функцию боковых зажимов, выполненных в продольном сечении в виде прямоугольных трапеций с боковыми скосами по форме клина центрирующих элементов 5. Клиновидные элементы 3 свободно перемещаются под воздействием клиньев центрирующих элементов 5 в противоположные стороны, причем перемещение центрирующего элемента 5 в продольном направлении относительно боковых зажимов обеспечивает зажатие шунта 2 в проеме окна магнитопровода 1, которое осуществляется за счет применения единой тяги, соединенной через звенья 10 с центрирующими элементами 5 через пару ходовые винт 7 - гайка 8. Применение шарнирно соединенных с зазорами промежуточного звена 9 и звеньев 10 позволяет значительно уменьшить влияние допусков отдельных элементов (клиновидных элементов 3 и центрирующих элементов 5) на качество и технико-эксплуатационные характеристики трансформатора, поскольку эти элементы имеют возможность смещаться в поперечном направлении и самоцентрироваться за счет возможности выбора зазоров в шарнирах звеньев 10. Кроме того, обеспечивается возможность выполнения шунта 2 в виде блоков (фиг.1, 3), состоящих из отдельных базовых клиновидных элементов 3 и центрирующих элементов 5, развивая геометрические размеры шунта 2 как по высоте, так и по ширине окна магнитопровода 1. Поэтому можно использовать набор идентичных базовых деталей для изготовления регулируемых трансформаторов с различными геометрическими типоразмерами окон магнитопровода 1.

Применение единой тяги, соединенной только с центрирующими элементами 5 магнитного шунта 2 и выполненной по принципу ходовые винт-гайка, обеспечивает быструю установку шунта 2 в требуемом положении и его надежную фиксацию.

Клиновидные элементы 3 выполняют функцию боковых самоцентрирующих зажимов шунта 2 и кинематически соединены между собой траверсой 12, на которую они устанавливаются с помощью штырей 14, выполняющих функцию быстросъемных разъемов. Штыри 14 имеют возможность перемещаться под действием центрирующих элементов 5 в пазах 13 (фиг.2) вдоль траверсы 12. Штыри 14 могут быть установлены в траверсе 12, например, по свободной посадке, и подсоединены к траверсе 12 замковым соединением, шплинтом или любым другим соединением, обеспечивающим подвижность клиновидных элементов 3.

Угол α наклона боковых поверхностей каждого центрирующего элемента 5 относительно его продольной оси для различных типов трансформаторов находится в диапазоне от 3 до 20°, что обеспечивает оптимальное соотношение усилия расклинивания и хода клина центрирующего элемента 5 при надежной фиксации шунта 2. Сам же принцип фиксации с использованием клиньев центрирующих элементов 5 и двух его боковых зажимов (клиновидных элементов 3) позволяет придать равноценные симметричные нагрузки на магнитопровод 1, исключить скольжение поверхностей клиновидных элементов 3 по магнитопроводу 1, и, таким образом, его повреждение, снижает усилие затяжки шунта 2, позволяет осуществлять надежную фиксацию шунта 2 при сварочных токах до 500 А при минимальной вибрации и нагреве.

Работа регулируемого трансформатора по второму варианту (фиг.4) отличается от работы по первому варианту тем, что промежуточное звено 9 и звенья 10 шарнирно подсоединены к клиновидным элементам 3 - боковым зажимам. Поэтому при вращении винта 7 ходовой пары винт-гайка наклонные поверхности клиновидных элементов 3 скользят по наклонным боковым поверхностям центрирующего элемента 5 в продольном направлении и одновременно изменяется их площадь поперечного сечения в области контакта (обеспечивается перемещение клиновидных элементов 3 в поперечном направлении). При выборке зазоров между поверхностями элементов происходит фиксация шунта 2 в окне магнитопровода 1. Такой вариант целесообразно использовать при небольших геометрических размерах окна магнитопровода 1.

Для улучшения выборки зазоров, возникающих в шарнирах и из-за разницы в допусках, и обеспечения возможности использования ряда типоразмеров базовых элементов для различных окон магнитопровода 1 центрирующий элемент 5 может состоять из двух элементов 16, выполненных в продольном сечении в виде прямоугольных трапеций и сопряженных между собой с образованием равнобочной трапеции. Каждый из элементов 16 кинематически связан с траверсой 12 через два штыря 14, соответственно размещенные в пазах 13 (аналогично первому варианту выполнения трансформатора). Таким образом, элементы 16 имеют возможность перемещения в поперечном направлении для компенсации зазоров и допусков. Траверса 12 кинематически связана с торцом центрирующего элемента 5 и обеспечивает возможность перемещения клиновидных элементов 3 с выборкой (удалением) всех зазоров в перпендикулярном магнитопроводу 1 направлении при перемещении клиновидных элементов 3 вдоль продольной оси. Использование изолирующего от вихревых токов покрытия на поверхностях центрирующего элемента 5 значительно уменьшает нагрев, что особенно важно при больших сварочных токах.

Таким образом, изобретение позволяет реализовать блочный вариант шунтов 2, применяя для их перемещения усовершенствованный механизм, позволяющий осуществлять гарантированную доводку и фиксацию каждого из блоков шунта 2 в окне магнитопровода 1. Имея набор базовых шунтов 2 и объединяя их в блоки (по высоте и ширине окна магнитопровода 1), удается отказаться от изготовления всякий раз нового типа шунта 2 со своими собственными новыми геометрическими размерами, подходящими только под конкретное окно данного типа трансформатора. Причем средство 4 перемещения шунта 2 (его механизм) может быть одинаковым как для трехзвенного шунта 2, так и для двухзвенного. Необходимость использования такого гибкого шарнирного механизма перемещения обусловлена тем, что, будучи идентичными по конструкции и изготовленные по одной технологии, клиновидные элементы 3 и центрирующие элементы 5 шунтов 2, составленные в блок, могут быть выполнены с разными допусками и различаться по размерам. При использовании же известных обычных механизмов перемещения шунтов 2 один из использующихся элементов может быть не полностью расклинен, в то время, когда другой уже полностью зафиксирован. Предложенный механизм средства 2 позволяет избежать этого.

Опытные образцы заявленной конструкции для сварочных токов от 130 до 500 А успешно прошли испытания и обеспечили все заданные технические характеристики.

Наиболее успешно заявленные варианты регулируемого трансформатора промышленно применимы в устройствах для ручной дуговой сварки.

1.Регулируемыйтрансформатор,содержащиймагнитопровод,первичныеивторичныеобмотки,расположенныенамагнитопроводе,шунт,выполненныйизклиновидныхэлементов,расположенныхмеждупервичнымиивторичнымиобмоткамивокнемагнитопроводаивыполненныхвпродольномсеченииввидепрямоугольныхтрапеций,исредствоперемещенияшунта,подсоединенноекклиновиднымэлементамсвозможностьюихвзаимногоперемещения,отличающийсятем,чтовшунтвведены,поменьшеймере,двацентрирующихэлемента,установленныхмеждуклиновиднымиэлементамисвозможностьюсопряженияивзаимодействиябоковыхповерхностейкаждогоизцентрирующихэлементовснаклоннымиповерхностямиклиновидныхэлементов,приэтомсредствоперемещенияшунтавыполненоизнаправляющей,ходовойпарывинт-гайка,промежуточногозвена,звеньевистержней,ходоваяпаравинт-гайкаустановленавнаправляющейигайкойсоединенаспромежуточнымзвеном,котороешарнирноподсоединенокоднимконцамкаждогоиззвеньев,другиеконцыкоторыхшарнирносоединенысостержнями,установленнымивдольпродольныхосейкаждогоизцентрирующихэлементовизакрепленныхнаихторце,ближайшийкклиновиднымэлементамконецнаправляющейснабжентраверсой,установленнойперпендикулярнопродольнойосинаправляющейивкоторойвдольпродольнойоситраверсывыполненыпродолговатыепазы,клиновидныеэлементыснабженыштырями,каждыйизкоторыхсоответственнозакрепленнаторцекаждогоизклиновидныхэлементовиустановленвсоответствующемпродолговатомпазутраверсы,средствоперемещенияшунтавыполненосвозможностьюперемещенияцентрирующихэлементоввдольпродольнойосипривращениивинтаходовойпарывинт-гайка,атраверсакинематическисвязанасторцамиклиновидныхэлементовсвозможностьюперемещенияклиновидныхэлементоввперпендикулярноммагнитопроводунаправленииприперемещениицентрирующихэлементоввдольпродольнойоси.12.Трансформаторпоп.1,отличающийсятем,чтокаждыйизцентрирующихэлементоввыполненвпродольномсеченииввидеравнобочнойтрапеции.23.Трансформаторпоп.2,отличающийсятем,чтоуголнаклонабоковыхповерхностейцентрирующегоэлементаотносительнопродольнойосивыполненвдиапазонеот3до20°.34.Трансформаторпоп.1,отличающийсятем,чтоцентрирующийэлементвыполненснанесеннымизолирующимотвихревыхтоковпокрытием.45.Трансформаторпоп.1,отличающийсятем,чтоклиновидныеэлементыицентрирующиеэлементырасположенывокнемагнитопроводаводнойплоскости.56.Трансформаторпоп.1,отличающийсятем,чтоклиновидныеэлементыицентрирующиеэлементырасположенывокнемагнитопроводавдвухпараллельныхплоскостях.67.Трансформаторпоп.1,отличающийсятем,чтовведеныупоры,установленныенанаправляющейсостороныходовойпарывинт-гайкасвозможностьювзаимодействиясзвеньями.78.Регулируемыйтрансформатор,содержащиймагнитопровод,первичныеивторичныеобмотки,расположенныенамагнитопроводе,шунт,выполненныйизклиновидныхэлементов,расположенныхмеждупервичнымиивторичнымиобмоткамивокнемагнитопроводаивыполненныхвпродольномсеченииввидепрямоугольныхтрапеций,исредствоперемещенияшунта,подсоединенноекклиновиднымэлементамсвозможностьюихвзаимногоперемещения,отличающийсятем,чтовшунтвведен,поменьшеймере,одинцентрирующийэлемент,установленныймеждуклиновиднымиэлементамисвозможностьюсопряженияивзаимодействиябоковыхповерхностейцентрирующегоэлементаснаклоннымиповерхностямиклиновидныхэлементов,приэтомсредствоперемещенияшунтавыполненоизнаправляющей,ходовойпарывинт-гайка,промежуточногозвена,звеньевистержней,ходоваяпаравинт-гайкаустановленавнаправляющейигайкойсоединенаспромежуточнымзвеном,котороешарнирноподсоединенокоднимконцамкаждогоиззвеньев,другиеконцыкоторыхшарнирносоединенысостержнями,установленнымивдольпродольныхосейкаждогоизклиновидныхэлементовизакрепленныхнаихторце,ближайшийкклиновиднымэлементамконецнаправляющейснабжентраверсой,установленнойперпендикулярнопродольнойосинаправляющейивкоторойвдольпродольнойоситраверсывыполнен,поменьшеймере,одинпродолговатыйпаз,центрирующийэлементснабжен,поменьшеймере,однимштырем,которыйзакрепленнаторцецентрирующегоэлементаиустановленвсоответствующемпродолговатомпазутраверсы,средствоперемещенияшунтавыполненосвозможностьюперемещенияклиновидныхэлементоввдольпродольнойосипривращениивинтаходовойпарывинт-гайка,атраверсакинематическисвязанасторцемцентрирующегоэлементасобеспечениемвозможностиперемещенияклиновидныхэлементоввперпендикулярноммагнитопроводунаправленииприихперемещениивдольпродольнойоси.89.Трансформаторпоп.8,отличающийсятем,чтоцентрирующийэлементвыполненвпродольномсеченииввидеравнобочнойтрапеции.910.Трансформаторпоп.9,отличающийсятем,чтоцентрирующийэлементсостоитиздвухэлементов,выполненныхвпродольномсеченииввидепрямоугольныхтрапецийисопряженныхмеждусобойсобразованиемравнобочнойтрапеции.1011.Трансформаторпоп.9,отличающийсятем,чтоуголнаклонабоковыхповерхностейцентрирующегоэлементаотносительнопродольнойосивыполненвдиапазонеот3до20°.1112.Трансформаторпоп.8,отличающийсятем,чтоцентрирующийэлементвыполненснанесеннымизолирующимотвихревыхтоковпокрытием.1213.Трансформаторпоп.9и12,отличающийсятем,чтоизолирующееотвихревыхтоковпокрытиевыполненонанаклонныхповерхностяхцентрирующегоэлемента.1314.Трансформаторпоп.8,отличающийсятем,чтоклиновидныеэлементыицентрирующийэлементрасположенывокнемагнитопроводаводнойплоскости.1415.Трансформаторпоп.8,отличающийсятем,чтошунтснабжендругимцентрирующимэлементом,клиновидныеэлементыиупомянутыецентрирующиеэлементысоответственнорасположенывокнемагнитопроводавдвухпараллельныхплоскостях.1516.Трансформаторпоп.8,отличающийсятем,чтовведеныупоры,установленныенанаправляющейсостороныходовойпарывинт-гайкасвозможностьювзаимодействиясзвеньями.16
Источник поступления информации: Роспатент
+ добавить свой РИД