全三相電弧焊接變壓器的製作方法

2023-06-17 22:47:06 1

專利名稱：全三相電弧焊接變壓器的製作方法
技術領域：
本實用新型產品名為「全三相電弧焊接變壓器」。
作為交流弧焊機中，僅屬變壓器式的一類，早已成為系列產品。在全國各地各行各業的單人操作中，廣泛流行。但它有一系列缺點1、價格高，體積大，高空作業困難。
2、容量大，輸出功率太小，功率因數低。
3、380伏實際上是單相380伏，並非三相。
4、電網嚴重不平衡，要求配電容量大。
5、嚴重時，中性點位移，對人身安全有威脅。
6、零序電流可大量損耗電能，減少電力變壓器使用年限。
7、對電閘的容量要求高，小容量盤不能用。
8、採用漏磁原理調節，故體積大。
本實用新型產品，雖也是交流弧焊變壓器，其輸出端滿足焊接要求，但輸入端卻完全不同。其優點如下1、輸入電源線是三相，各線流過相等的線電流，因此比原電流小1.732倍，即是原普通焊接變壓器電流的0.58。
2、由於三相電流相等，故對電網來說，永遠是平衡的。
3、設計了特殊的磁路，輸出功率可增大一倍。若輸出功率相同，則本產品的輸入電流是原焊接變壓器的0.28倍。
4、由於輸入電流減小，對於電閘板的要求很低。如用原BX－135為例，其額定容量為8.7千伏安，輸入電流為22.89安。而達到同樣焊接效果的本產品只需要6.6安培。這樣將給用戶帶來極大方便。小門市只要三相電源就可承接焊接活。
5、按此原理，可以設計出特殊規格的電弧變壓器。例如用特微型電弧焊接變壓器進行代替大功率錫焊，不僅節省焊料，而且節約電能。另外可取代咬口工藝，如流水管，煙筒，暖氣片及散熱量大的金屬器皿。解決因用咬口工藝，使物件不易存水，潮溼，腐爛。
6，本實用新型產品尚能設計特微型三相電弧焊機，可作為隨身攜帶工具。
7，沒有機械手柄，免去機械加工，節約原材料。
8，高空作業使用本產品，只要加長電源線，縮短「把線」，達到節電，提高起弧電壓作用。
9，本實用新型，從節電設計故單位面積匝數較多，因而空載電流較小。
10，可以提高功率因數。為此可再度減小體積。
11，本產品無機械設計，無漏磁計算，故設計程序簡單，製造工藝也簡單，鄉鎮企業，地方小型加工廠均可生產。
12，本產品以輸入電流為標準，有3；15；20；30及40安等規格，其輸入最大功率為1.97；6.58；9.87；13.16；19.74取近似值為2；6.6；10；13；20千伏安，對照普通焊接變壓器是13.5；20.5；21；42千伏安。
13，用本原理可派生一些特殊專用電焊機。
電磁結構本實用新型產品是基於鐵芯及其上繞組組成。磁路平面圖如

圖1所示，立體圖如圖2所示。從圖1中可以看出，該磁路各柱截面有相同與不相同的區別，是一個五柱鐵芯。各窗口的寬度也不一樣，磁軛在部分磁路中被加寬。若用A，B，C，D及E表示各鐵磁柱時，三相電源輸入繞組被繞在A，B，C鐵柱上，用Wa，Wb，Wc表示。圖3是其繞組接法，也就是電氣原理圖，可以看出，Wa，Wb及Wc是星形接法，然而與一般不同是Wc反向接入，且增加一個具有抽頭的繞組。在D鐵柱上繞組用Wd表示，它是輸出繞組，導線粗而匝數少。Wo是一個控制繞組，導線很細，匝數又多。
為使磁路不至於飽和，A、B、C鐵柱截面相等，而D的截面積卻大一倍。在D柱與相鄰兩相鐵柱之磁軛截面積均大一倍，故在上下左右各側面加寬磁路。
而E柱的截面由設計而決定。
工作原理。
由於C相繞組反射與Wa，Wb呈星形接法。按著電流感應磁通的原理及向量分析所產生的磁通只合成一個，其方向與C相磁通方向相同，(實驗也證明了這一點)。它經D及E磁路組成封閉迴路。但其磁通量是單相所產生的磁通量2倍。以上的原理是將三相電流不破壞其平衡時而產生單相磁通。
再按著複雜磁路分析，通過D及E鐵柱磁通量分配比例按磁路歐姆定律所決定。
通常Wo是短路的，與電流互感器原理相似。很明顯，磁通Φe與Wo交鏈時，在其中感生電流，並由此感應相反的新磁通，按磁路特性，它不可能進入A、B、C鐵柱，只有從D鐵柱進行封閉。由於結構上的特殊設計，E鐵柱中磁密很低，而絕大部分的合成磁通幾乎全經過D鐵柱。從而造成各鐵柱內的磁通量分配不均。
只有Wo開路，A、B、C內磁密，近似飽和，D鐵柱內十分不飽和，故Wd繞組輸出電壓十分低；E鐵柱磁密接近飽和，Wo上因匝數較多，故電壓十分高。
按向量表示為(Wo短路)φd＝φa＋φb＋φc＝2φ＝2φb＝2φc其中Φe≈0；(Wo開路)φd＋φe＝2φa＝2φb＝2φcWo短路時，為焊接狀態。
為使本產品也具有可調性，藉助於三相向量原理，改變一相幅值，對全體影響不大的原理，所採用的調變某1～3相磁通量(例如C相)。在線路上是有級調節，但從總的效果是微調，這樣可滿足實用。因為實際焊接時，對弧焊電流要求不是絕對穩定。當C相匝數增多，Φc減少，也就相應減少輸出電壓，改變電流，達到可調目的。
為實現空載損耗小，除加大Wa、Wb、Wc匝數外，Wo必須是開路狀態。
關於控制Wo的常開觸點方式方法很多，可以在「把鉗」上控制，可以自控等等，這不屬本產品原理，而是附屬線路，故不多介紹。
權利要求1.一種新型的「全三相電弧焊接變壓器」，其技術特徵在於由三相變壓器及單相電流互感器混合工作原理組成；將三相電流全輸入情況下，使三相磁通，由控制繞組進行控制及調節焊接電流大小。
2.如權利要求1所述由三相變壓器及單相電流互感器混合工作原理組成，其技術特徵在於用特殊形狀的五柱體磁路及輸入為三相繞組，而輸出卻為單相繞組，使原邊繞組一相反接，並加寬一倍的磁軛截面積及輸出磁路截面加大一倍。
3.如權利要求1所述將三相電流全輸入情況下，將三相磁通轉變為單相磁通，其技術特徵在於採用第三相反相繞組。
4.如權利要求1所述由控制繞組進行控制及調節焊接電流的大小，其技術特徵在於改變輸出相併聯的磁路上的控制繞組或一、二相輸入繞組的抽頭匝數的辦法，用有級調節近似組成無級調節。
專利摘要本實用新型名稱為「全三相電弧焊接變壓器」如附圖3所示，輸入為三相變壓器，而輸出為單相電流互感器，混合為一體的工作原理。如附圖1及附圖2所示，五個鐵芯及五個繞組。原邊三相星形繞組中，有一相為反接，其用意是不破壞電網平衡下，使三相磁通量變成近似2倍的單相磁通。副邊繞組僅有兩個，其中之一是輸出的焊接繞組，另一個是控制繞組。它有以下主要特點1、輸入電流是同容量的普通焊接變壓器的0.28倍。2、空載與焊接時，由於不缺相，避免了由於電網不平衡帶來的麻煩。3、體積小，容量大，成本低，起弧電壓高，具有節電性。
文檔編號H01F27/28GK2046678SQ8920221
公開日1989年10月25日 申請日期1989年3月6日 優先權日1989年3月6日
發明者齊賢 申請人:齊賢