弧焊電源教案

1、1主 要 內(nèi) 容 緒論 (4學(xué)時) 概念，分類，發(fā)展簡史，現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，要求 第一章 對弧焊電源的基本要求(4學(xué)時) 外特性，調(diào)節(jié)特性，動特性 第二章 晶閘管式弧焊整流器 (8學(xué)時) 組成，主電路工作原理，控制系統(tǒng) 第三章 逆變式弧焊電源 (8學(xué)時) 逆變機制及其特點，主電路工作原理，控制系統(tǒng)2主 要 內(nèi) 容 第四章 弧焊電源的數(shù)字化控制（4學(xué)時） 概述，關(guān)鍵技術(shù)，單片機控制，智能化 第五章 弧焊電源選擇和使用（4學(xué)時） 選擇、安裝、使用、安全 大作業(yè) 撰寫一篇不少于3000字的論文，具體要求如下： 1. 論文內(nèi)容為弧焊電源的發(fā)展方向，題目自擬 2. 參考文獻不少于10篇 3. 要有一定的圖

2、或表（不少于3個）3緒 論（一）弧焊電源的概念、（二）弧焊電源的特點（二）弧焊電源的特點分類（三）弧焊電源的由來及其發(fā)展趨勢（四）國內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)狀（五）本課程的性質(zhì)、任務(wù)、要求4背景知識：1.焊接是一種重要的加工方法; 一個數(shù)字：西方工業(yè)國家，鋼產(chǎn)量的5060%需要焊接 中國2001年，鋼產(chǎn)量1.3億噸，4000萬噸需要焊接2.電弧焊是第一大類焊接方法,占70%-90% 熔化焊接、固相焊接和釬焊3.弧焊電源是弧焊設(shè)備的主體 電源、控制箱、焊接小車、送絲機、焊槍、氣路水路 弧焊電源是為焊接電弧提供電能的種裝置。 緒論 弧焊電源的概念、特點（一）弧焊電源的概念弧焊電源5焊接的基本原理焊接的物理化學(xué)過

3、程 采用施加外部能量的方法，促使分離材料的原子接近、形成原子鍵結(jié)合，同時去除一切阻礙原子鍵結(jié)合的一切表面膜和吸附層，以形成一個優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。幾種形成焊接接頭的機理熔化 物理化學(xué)反應(yīng) 再結(jié)晶 相變 鍵合加壓 塑性變形 擠出雜質(zhì) 緊密接觸 鍵合接觸 加熱 長時間擴散 鍵合吸附（表面張力） 去膜 毛細填縫 鍵合61. 功率大：大電流, 低電壓2. 多外特性：平、陡、緩3. 動特性要求：動態(tài)負載4. 調(diào)節(jié)特性要求：規(guī)范可調(diào) 緒論 弧焊電源的概念、特點（二）弧焊電源的特點7 緒論 弧焊電源的分類根據(jù)輸出波形分為:直流、交流、脈沖弧焊電源弧焊電源交流電源機械控制式電磁控制式增強漏磁式磁放大器逆變方波晶閘

4、管電抗器式電子控制式串聯(lián)電抗器式動圈式動鐵式直流電源弧焊整流器晶閘管式逆變器式晶體管式電子控制式串聯(lián)電感式磁放大器式電磁控制式機械控制式串聯(lián)電抗器式動圈式動鐵式旋轉(zhuǎn)式電動機驅(qū)動發(fā)動機驅(qū)動脈沖電源單相整流式晶閘管式逆變器式晶體管式磁放大器式8 緒論 弧焊電源的分類一、交流弧焊電源1.弧焊變壓器（低檔次交流電源） 原理：將電網(wǎng)的交流電變成適宜于弧焊的交流電,由主、次級相隔的主變壓器及所需的調(diào)節(jié)和指示裝量等組成 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、易造易修、成本低磁偏吹很小、空載損失小、噪音小 缺點：電弧穩(wěn)定性差(相對于直流電源)、功率因數(shù)較低 應(yīng)用：它一般應(yīng)用于質(zhì)量要求不高的場合，手工電弧焊(使用酸性焊條)，埋弧焊（

5、大容量的弧焊變壓器)和鎢極氬弧焊等。9 緒論 弧焊電源的分類2.方波交流電源（高檔次交流電源）原理：10優(yōu)點： 1)電弧穩(wěn)定，電流過零時再引燃電弧容易，不必加特殊的穩(wěn)弧器，消除了傳統(tǒng)的高頻干擾，有利于由計算機參與的自動化焊接系統(tǒng)正常工作。 2) 通過調(diào)節(jié)正負半波時間比、幅值比，在保證必要的陰極霧化作用條件下，最大限度地減少鎢極為正半波的時間，使整個焊接過程向直流鎢極接負方法靠近，延緩了鎢極的燒損，這對于自動化焊接提高生產(chǎn)率有利。 3) 由于采用電子技術(shù)控制，可以方便地改變電弧形態(tài)、電弧作用力及對母材的熱輸入能量，從而有效地控制熔深及正反面成形。 緒論 弧焊電源的分類11 緒論 弧焊電源的分類二

6、、直流弧焊電源1.直流弧焊發(fā)電機（淘汰產(chǎn)品） 原理：一般由特種直流發(fā)電機，以及獲得所需外特性的調(diào)節(jié)裝置等組成。 直流弧焊發(fā)電機: 電動機驅(qū)動 直流弧焊柴(汽)油發(fā)電機:柴(汽)油機驅(qū)動 優(yōu)點：過載能力強，輸出脈動小，電網(wǎng)電壓波動的影響小。 缺點：噪音及空載損失較大，效率稍低而價格較高 應(yīng)用：它可用作各種弧焊的電源柴(汽)油機驅(qū)動直流弧焊發(fā)電機AX1-500型直流弧焊發(fā)電機12 緒論 弧焊電源的分類2.弧焊整流器(目前主流產(chǎn)品) 原理： 交流電經(jīng)整流裝置獲得直流電的弧焊電源。一般由初、次級繞組相隔的主變壓器、半導(dǎo)體整流元件組以及為獲得所需外特性的調(diào)節(jié)裝置等組成。 AC380V工頻降壓變壓器整流電

7、路控制電路DC60V132.弧焊整流器(目前主流產(chǎn)品) 原理：交流電經(jīng)整流裝置獲得直流電的弧焊電源。一般由初、次級繞組相隔的主變壓器、半導(dǎo)體整流元件組以及為獲得所需外特性的調(diào)節(jié)裝置等組成。 優(yōu)點：制造方便、價格低、空載損耗小、噪音小、焊接性能好、控制方便等優(yōu)點。 應(yīng)用：它可作各種弧焊的電源 緒論 弧焊電源的分類14 緒論 弧焊電源的分類3.逆變弧焊電源(未來主流產(chǎn)品)原理：DC60VAC380V整 流逆 變 電 路高 頻 變 壓 器整 流控 制 電 路ZX7-1603751552408kgZX7-40030053056036kg芬蘭肯比逆變焊機15優(yōu)點：體積小，是傳統(tǒng)焊機1/3;1/3;重量輕

8、，是傳統(tǒng)焊機的1/5;1/5;效率高達858595%95%，比傳統(tǒng)焊機節(jié)能40%40%；功率因數(shù)高達0.990.99；微秒級的響應(yīng)速度，故動特性非常好，焊接質(zhì)量較傳統(tǒng)焊機有很大的提高。 應(yīng)用：它可作各種弧焊的電源它可作各種弧焊的電源ZX7-1603751552408kgZX7-40030053056036kg芬蘭肯比逆變焊機 緒論 弧焊電源的分類16 緒論 弧焊電源的分類三、脈沖弧焊電源原理：焊接電流以低頻調(diào)制脈沖方式輸出優(yōu)點：具有效率高，輸入線能量較小，可在較寬范圍內(nèi)控制線能量等優(yōu)點應(yīng)用：它主要用作氣體保護焊和等離子弧焊以及手工弧焊的電源，適用于熱敏感性大的高合金材料、薄板和全位置焊接等場合

9、17 緒論 弧焊電源的分類（四）弧焊電源對比：型號ZX7-250 ZX3-250 ZX3-250 ZX-250 AX-250型式逆變式晶閘管動圈式磁放大器發(fā)電機額定輸入容量(KVA)9.8141518.4515.3額定輸入功率(KW)8.310911.513.48額定焊接電流(A)250250250250250負載持續(xù)率(%)6060606060空載損耗(W)502503202501900效率0.90.750.830.650.56功率因素0.940.750.60.620.83重量(Kg)3215018222525018 緒論 弧焊電源的由來及趨向一、隨焊接方法的發(fā)展而發(fā)展18世紀(jì)初 發(fā)現(xiàn)電弧

10、電能有限，不能應(yīng)用1885年 碳極電弧 1886年 電阻焊1892年 金屬極電弧焊 1901年 氧乙炔焊1910年 薄皮焊條 1920年 GMA 高頻焊1930年 GTA 1935年 厚皮焊條1935年 埋弧焊 1940年 鐵粉焊條1948年 冷壓焊 1950年 低氫焊條1951年 電渣焊 1953年 CO2焊接1956年 超聲波 電子束 1957年 摩擦焊1957年 等離子弧焊 1963年 爆炸焊接1965年 激光焊19 緒論 弧焊電源的由來及趨向二、隨電源自身的發(fā)展而發(fā)展發(fā)展脈絡(luò): 機械控制 電磁控制 電子控制 電力產(chǎn)品 電力電子產(chǎn)品 電子產(chǎn)品電工學(xué) 電子學(xué)弧焊電源的發(fā)展焊接工藝的要求電源

11、技術(shù)的促進 弧焊電源從屬于焊接技術(shù)，但它的出現(xiàn)與發(fā)展是建立在電工、電子技術(shù)基礎(chǔ)上的，在每一時期的弧焊電源技術(shù)水平不是與焊接技術(shù)適應(yīng)，而是由那個時期的電器制造水平所決定的，反過來它決定當(dāng)時的焊接工藝水平。把現(xiàn)代電源技術(shù)中的先進方法及時引入焊接電源是焊接技術(shù)工作者的一個重要任務(wù)。20 緒論 弧焊電源的由來及趨向19世紀(jì)末，直流弧焊發(fā)電機出現(xiàn)20世紀(jì)20年代，交流弧焊變壓器出現(xiàn)20世紀(jì)40年代，出現(xiàn)硒片制成的弧焊整流器20世紀(jì)60年代，硅整流磁放大器式電源顯赫一時20世紀(jì)70年代，大力發(fā)展晶閘管電源20世紀(jì)80年代，電力電子器件GTR、MOSFET、IGBT等的不斷涌現(xiàn)，控制技術(shù)的發(fā)展，微機的發(fā)展，

12、使弧焊電源發(fā)生革命性變化。 弧焊電源由電力設(shè)備變?yōu)殡娏﹄娮釉O(shè)備，向半導(dǎo)體化、電子化發(fā)展 多種形式的弧焊整流器相繼出現(xiàn)和完善，取代直流弧焊發(fā)電機；逆變電源的出現(xiàn)引發(fā)焊接電源的革命；方波交流電源取代弧焊變壓器。微機、智能控制控制性能更好，工藝性能更完善。21 緒論 弧焊電源的由來及趨向（三）發(fā)展趨勢： 電路結(jié)構(gòu)上向逆變化發(fā)展 控制上向智能化發(fā)展，模糊、神經(jīng)、專家等智能控制 實現(xiàn)：由“硬開關(guān)”到“軟開關(guān)”的轉(zhuǎn)變； 由“靜特性控制”到“動特性控制”的轉(zhuǎn)變； 由“污染”到“綠色”的轉(zhuǎn)變； 由“模擬”到“數(shù)字”的轉(zhuǎn)變； 由“經(jīng)驗”到“智能”的轉(zhuǎn)變； 由“調(diào)試”到“仿真”的轉(zhuǎn)變22 緒論 弧焊電源的由來及趨

13、向（四）數(shù)字化弧焊電源的特點 焊接技術(shù)與數(shù)字信號處理（DSP)技術(shù)相融合 1.柔性化控制和多功能集成 2.適應(yīng)性強 3.操作性能好 4.控制精度高 5.產(chǎn)品的一致性好 6.接口兼容性好 7.功能升級方便 23 緒論 國內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)狀（一）國外焊接電源的生產(chǎn) 實現(xiàn)逆變化 智能化 多功能化日本歐美 松下 OTC Fronius Kemmpi 林肯24 緒論國內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)狀（二）國內(nèi)情況1953年第一個電焊機廠建立上海電焊機廠1955年成都電焊機研究所成立據(jù)2000年統(tǒng)計，定點廠38家，總共1500個，年產(chǎn)焊機20萬左右目前能生產(chǎn)45個系列，150余個品種，500多個規(guī)格存在不足: 電焊機企業(yè)數(shù)量多、規(guī)

14、模小，集團化差，開發(fā)能力弱。一般化的產(chǎn)品多，先進的焊接電源，特別是性能好、功能多的氣體保護焊設(shè)備產(chǎn)量少，新工藝的開發(fā)與推廣速度慢，每年仍需大量進口新型焊接技術(shù)與設(shè)備。每年我國仍需從境外進口較多先進焊接設(shè)備，進口總值和國內(nèi)焊機的生產(chǎn)總值大致相當(dāng)。25知名廠家: 北京新時代 唐山松下 牡丹江歐地希 上海滬工 成都焊研威達 南通三九 產(chǎn) 品 2000年 2001年交流弧焊機 106,085 129,222直流弧焊機 32,054 21,384電阻焊機 6,936 5,196全、半自動 32,541 25,731特種焊機 2,198 4,803備件及輔機具 208,951 緒論國內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)狀26 緒論

15、國內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)狀（二）國內(nèi)情況27 緒論國內(nèi)外生產(chǎn)現(xiàn)狀28 緒論 本課程的任務(wù)與要求（一）任務(wù)與目的 本課程是一門專業(yè)課，其任務(wù)是使學(xué)生掌握各類型弧焊電源的基本理論、基礎(chǔ)知識和實驗技能。(二) 先修課 焊接方法 電工學(xué)(三）教材 弧焊電源及其數(shù)字化控制黃石生 新型弧焊電源及其智能控制黃石生 晶閘管弧焊電源殷樹言29第一章 對弧焊電源的基本要求第一節(jié) 對弧焊電源外特性的要求第二節(jié) 對弧焊電源調(diào)節(jié)特性的要求第三節(jié) 對弧焊電源動特性的要求 第一章 對弧焊電源的基本要求30 電弧的基本知識（一)焊接電弧的電特性 兩電極之間產(chǎn)生電弧時，在電弧長度方向上電場強度分布是不均勻的。 陽極區(qū)和陰極區(qū)在電弧中長度很

16、小，分別約為10-4 10-6 cm，因此可以認(rèn)為兩電極間距離即弧柱的長度。31 電弧的基礎(chǔ)知識(二)電弧靜特性 當(dāng)弧長一定電弧穩(wěn)定燃燒時，兩電極間總電壓與電流之間的關(guān)系曲線稱為電弧靜特性曲線。A段，電流密度較小隨著電流增加，電弧電壓急劇下降，這段為下降特性，也稱為負阻特性。B段，電流密度中等，隨著電流增加電弧電壓幾乎保持不變，這段是水平特性，C段，電流密度大，隨著電流增加電弧電壓也隨之明顯上升，屬于上升特性。（三）焊接電弧的引燃一、接觸引弧 接觸引弧是在弧焊電源通電并建立起空載電壓后，電極（焊條或焊絲）與工件直接短路接觸，隨后拉開，從而把電弧建立起來。 電弧的基礎(chǔ)知識電流線電極工件回抽接觸3

17、3二、非接觸引弧 高壓脈沖引弧電壓波形 高頻高壓引弧電壓波形 電弧的基礎(chǔ)知識 它是指在電極與工件之間存在一定的間隙，施加一定的能量，將間隙中的空氣電離，形成導(dǎo)電通道，從而引燃電弧的一種方法。施加一定的能量的方式： 高壓脈沖引弧:f=50 、100Hz,U=30005000V 高頻高壓引?。篺=150260kHz,U=20003000V34 第一章 對弧焊電源的要求電源的工藝適應(yīng)性(1)引弧容易(2)保證電弧穩(wěn)定燃燒(3)保證焊接規(guī)范穩(wěn)定(主要指焊接電流和電壓)(4)可調(diào)節(jié)焊接規(guī)范 提出三大要求 外特性 調(diào)節(jié)特性 動特性35 第一節(jié) 對電源外特性的要求一.電源外特性的概念 在電源內(nèi)部參數(shù)一定的條

18、件下，改變負載時，電源輸出的電壓穩(wěn)定值Uy與輸出的電流穩(wěn)定值Iy之間的關(guān)系曲線Uyf(Iy)稱為電源的外特性。對于直流電源，Uy和Iy為平均值，對于交流電源則為有效值。 Uy = E Iy * r0二.外特性的測量方法弧焊電源AV弧焊電源AV 電源外特性測量 電弧靜特性測量 電源外特性UyIy36 第一節(jié) 對電源外特性的要求三.測量的要求 不少于8點（盡可能平均分配），包括空載、額定工作點和短路三點。四.額定工作點的計算 U=20+0.04I (I 600A) U=44 (I 600A) U=14+0.05I (I 600A) U=44 (I 600A) U=10+0.04I (I 600A)

19、 U=34 (I 600A) U=20+0.04I (I 600A) U=44 (I 600A)370102030405060700200400600800電流（A）電壓（V） 第一節(jié) 對電源外特性的要求38 第一節(jié)對電源外特性的要求三.“電源電弧”系統(tǒng)的穩(wěn)定性 在電弧焊接過程中，電源起供電作用，電弧作為供電對象而用電，從而構(gòu)成“電源一電弧”系統(tǒng)。 “電源一電弧”系統(tǒng)的穩(wěn)定性包含兩方面的含義： 1系統(tǒng)在無外界因素干擾時，能在給定電孤電壓和電流下，維持長時間的連續(xù)電弧放電，保持靜態(tài)平衡。此時應(yīng)有如下關(guān)系：39 第一節(jié)對電源外特性的要求 電弧伏安特性曲線在工作點上的斜率大于電源外特性曲線在工作點上

20、的斜率三.“電源電弧”系統(tǒng)的穩(wěn)定性 2系統(tǒng)受到瞬時的外界干擾，破壞了舊的靜態(tài)平衡，使焊接規(guī)范的變化。但當(dāng)干擾消失之后，系統(tǒng)能夠自動地達到新的穩(wěn)定平衡，使得焊接規(guī)范重新恢復(fù)。 40 第一節(jié)對電源外特性的要求41 第一節(jié)對電源外特性的要求四.對電源外特性曲線的要求（一）選擇原則 1.保證“電源一電弧”系統(tǒng)的穩(wěn)定性; 2.保證焊接規(guī)范穩(wěn)定 一定形狀的電弧靜特性需選擇適當(dāng)形狀的電源外特性與之相配合，才能既滿足系統(tǒng)的穩(wěn)定又能保證焊接規(guī)范穩(wěn)定。 （二）外特性曲線分段 空載點:空載電壓要求 工作區(qū)段:分析對其形狀的要求 短路區(qū)段:要說明對其形狀和短路電流的要求UfIf42 第一節(jié)對電源外特性的要求（三）對外

21、特性曲線工作區(qū)段形狀的要求工作區(qū)段是指外特性上在穩(wěn)定工作點附近的區(qū)段1.手工電弧焊 理想外特性為恒流加外拖43（三）對外特性曲線工作區(qū)段形狀的要求原因:1)手工弧焊工作于電弧靜特性 的水平段上2)滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求: 采用下降外特性的弧焊電源3)從保證焊接規(guī)范穩(wěn)定,保證電弧的彈性好來考慮: 垂直下降(恒流)外特性的電源是最好的4)恒流特性的短路電流過小，將造成引弧困難，電 弧推力弱、熔深淺、熔滴過渡困難。5)恒流帶外拖特性既可體現(xiàn)恒流特性焊接規(guī)范穩(wěn)定 的特點，又通過外拖增大短路電流，提高了引弧 性能和電弧熔透能力。 第一節(jié)對電源外特性的要求44 第一節(jié)對電源外特性的要求（三）對外特性曲線工作

22、區(qū)段形狀的要求2.熔化極弧焊1）等速送絲 CO2MAG、MIG焊 細絲(直徑小于3mm)直流埋弧焊 理想外特性為平的外特性 原因:a)電弧靜特性均是上升段 b)電源外特性為下降、平、微升 都滿足系統(tǒng)穩(wěn)定條件 c)考慮到保持弧長穩(wěn)定,發(fā)揮弧長自調(diào)節(jié)作用,平的特性更理想。當(dāng)弧長變化時，平外特性產(chǎn)生的電流偏差，將大于下降外特性的電流偏差，亦即前者的弧長恢復(fù)得快，電源電弧系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)作用較強。 當(dāng)弧長變化時引起電流和焊絲熔化速度變化，使孤長恢復(fù)的作用稱為電源電弧系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)作用45 第一節(jié)對電源外特性的要求（三）對外特性曲線工作區(qū)段形狀的要求2.熔化極弧焊2）變速送絲 粗絲(直徑大于3mm)直流埋

23、弧焊和部分MIG焊 理想外特性為陡降特性原因：a)電弧靜特性是水平段 b)滿足系統(tǒng)穩(wěn)定條件，電源外特性為下降 c)這類焊接方法中，焊絲電流密度都很小，自身調(diào)節(jié)作用不強，只能采用變速送絲來控制弧長，這種強制作用與電源外特性無關(guān)。 d)選擇較陡的下降特性，則在孤長變化時引起的電流偏差較小，有利于焊接規(guī)范的穩(wěn)定。46 第一節(jié)對電源外特性的要求（三）對外特性曲線工作區(qū)段形狀的要求3.非熔化極弧焊 鎢極氬弧焊和等離子弧焊 理想外特性為恒流特性原因：1）電弧靜特性工作在水平或微升段 2）穩(wěn)定焊接規(guī)范主要指穩(wěn)定焊接電流 3）弧長變化時，恒流特性的電流變化最小47 第一節(jié)對電源外特性的要求（三）對外特性曲線工

24、作區(qū)段形狀的要求4.熔化極脈沖焊 采用等速送絲，利用“電源一電弧”系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)作用來穩(wěn)定焊接規(guī)范，維弧階段和脈沖階段分別工作于兩條電源外特件上。為增強“電源一電弧”系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)作用，維弧階段和脈沖階段都采用平的外特性(即“平平”特性)比較好，采用“平降”特性或“降平”特性也還可以，最好是用雙階梯形特性。弧長減少：脈沖段，恒流特性，熔滴過渡均勻；維弧段，水平特性，自調(diào)節(jié)作用強，防短路弧長增加：維弧段，恒流特性，防斷??；脈沖段，水平特性，電壓不變，電流減少，熔化速度小，防燒槍嘴。48 第一節(jié)對電源外特性的要求（四）對空載電壓的要求1.原則 1）保證引弧容易 空載電壓愈高，則愈有利。 2）保證電

25、弧的穩(wěn)定燃燒 3）保證電弧功率穩(wěn)定 4）要有良好的經(jīng)濟性 5）保證人身安全 在確定空載電壓時，應(yīng)在滿足弧焊工藝需要，在確保引弧容易和電弧穩(wěn)定的前提下，盡可能采用較低的空載電壓數(shù)值以利于人身安全和提高經(jīng)濟效益。49 第一節(jié)對電源外特性的要求（四）對空載電壓的要求2.國標(biāo)規(guī)定 交流弧焊電源 直流弧焊電源 取比交流弧焊電源小10V 一般規(guī)定空載電壓不得超過100v，在特殊用途中，若超過100v時必須備有自動防觸電裝置。50 第一節(jié)對電源外特性的要求（五）對短路電流的要求 當(dāng)電弧引燃和金屬熔滴過渡到熔池時，經(jīng)常發(fā)生短路。如果穩(wěn)態(tài)短路電流過大會使焊條過熱，藥皮易脫落，使熔滴過渡中有大的積蓄能量而增加金屬

26、飛濺。但是，如果短路電流不夠大，會因電磁壓縮推動力不足使引弧和焊條熔滴過渡產(chǎn)生困難。51 第一節(jié)對電源外特性的要求五.外特性形狀的種類（一）下降外特性特點：當(dāng)輸出電流在運行范圍內(nèi)增加時，其輸出電壓隨著急劇下降。在其工作部分每增加100A電流，其電壓下降一般應(yīng)大于7V。垂直下降(恒流)特性、緩降特性和恒流帶外拖特性。（二）水平特性兩種：一種是，隨著電流增大，電弧電壓接近于恒定不變(又稱恒壓特性)或稍有下降，電壓下降率應(yīng)小于7v/100A，另一種是,隨著電流增大，電壓稍有增高(上升特性)，電壓上升率應(yīng)小于10v/100A52 第二節(jié)對電源調(diào)節(jié)特性的要求一.電源的調(diào)節(jié)特性 弧焊電源能滿足不同工作電壓

27、、電流的需求的可調(diào)性能為其調(diào)節(jié)性能。 是通過電源外特性的調(diào)節(jié)來體現(xiàn)的 電弧電壓和電流是由電弧靜特性和弧焊電源外特性曲線相交的一個穩(wěn)定工作點決定的。對應(yīng)于一定的弧長，只有一個穩(wěn)定工作點。因此，為了獲得一定范圍所需的焊接電流和電壓，弧焊電源的外特性必須可以均勻調(diào)節(jié)，以便與電弧靜特性曲線在許多點相交，得到一系列的穩(wěn)定工作點53 第二節(jié)對電源調(diào)節(jié)特性的要求二.可調(diào)參數(shù)（一）下降特性電源的可調(diào)參數(shù)1.工作電流If 在進行弧焊時的電弧電流或這時電源輸出的電流。2.工作電壓Uf 弧焊電源輸出的負載電壓 負載電壓包括電弧電壓和焊接回路的電纜壓降 為保證一定的電弧電壓，要求工作電壓隨工作電流增大 工作電壓與工作

28、電流的關(guān)系為一緩升直線，稱為負載特性3.最大焊接電流Ifmax 是弧焊電源通過調(diào)節(jié)所能輸出的與負載特 性相應(yīng)的上限電流4.最小焊接電流Ifmin5.電流調(diào)節(jié)范圍 54 第二節(jié)對電源調(diào)節(jié)特性的要求二.可調(diào)參數(shù)（二）平特性電源的可調(diào)參數(shù)1.工作電流If 在進行弧焊時的電弧電流或這時電源輸出的電流。2.工作電壓Uf 弧焊電源輸出的負載電壓 3.最大工作電壓Ufmax4.最小工作電壓Ufmin5.工作電壓調(diào)節(jié)范圍55 第二節(jié)對電源調(diào)節(jié)特性的要求三.弧焊電源的負載持續(xù)率 表示弧焊電源的負荷狀態(tài) 弧焊電源能輸出多大功率，與它的溫升有著密切的關(guān)系,在弧焊電源標(biāo)準(zhǔn)中對于不同絕緣級別，規(guī)定了相應(yīng)的允許溫升 弧焊

29、電源的溫升除取決于焊接電流的大小外，還決定于負荷的狀態(tài)，即長時間連續(xù)通電還是間歇通電 手工弧焊電源的工作周期定為5min, 自動或半自動的工作周期規(guī)定為20min、l0min和5min。 負載持續(xù)率額定級按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有35%、60和100三種。 手工弧焊電源取60%，輕便型者可取35,自動或半自動取100 弧焊電源銘牌上規(guī)定的額定電流Ie,就是指在規(guī)定的環(huán)境條件下，按額定負載持續(xù)率FSe規(guī)定的負載狀態(tài)工作，即符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫升限度下所允許的輸出電流值。56 第二節(jié)對電源調(diào)節(jié)特性的要求四.電焊機型號編制方法A-旋轉(zhuǎn)直流弧焊電源 Z-整流弧焊電源 B-交流弧焊電源M-埋弧焊機 W-非熔化極氣保焊

30、 N-熔化極氣保焊 L-等離子弧焊 57 第二節(jié)對電源調(diào)節(jié)特性的要求四.電焊機型號編制方法A-旋轉(zhuǎn)直流弧焊電源 Z-整流弧焊電源 B-交流弧焊電源M-埋弧焊機 W-非熔化極氣保焊 N-熔化極氣保焊 L-等離子弧焊 58 第三節(jié) 對電源動特性的要求一.動特性的概念 所謂弧焊電源的動特性，是指電弧負載狀態(tài)發(fā)生突然變化時，弧焊電源輸出電壓與電流的響應(yīng)過程，可以用弧焊電源的輸出電流和電壓對時間的關(guān)系來表示，它說明弧焊電源對負載瞬變的適應(yīng)能力空載負載短路 對弧焊電源動特性好壞的評定，就主觀評定而言，是有人經(jīng)過試焊以后做出的。所謂動特性好，一般指引弧和重新引弧容易，電弧穩(wěn)定和飛濺少。就客觀評定而言，是用儀

31、器測定參數(shù)后作出評定。 59 第三節(jié) 對電源動特性的要求60 第三節(jié) 對電源動特性的要求1520253035200400600800電流（A）電壓（V）61第二章 晶閘管式弧焊整流器第一節(jié) 預(yù)備知識第二節(jié) 概述第三節(jié) 主電路第四節(jié) 控制電路第五節(jié) 典型電源電路分析 第二章 晶閘管式弧焊整流器62 第一節(jié) 預(yù)備知識一.三相電路 線電壓在相位上比相應(yīng)的相電壓 超前30。63 第一節(jié) 預(yù)備知識二.晶閘管工作原理1957年發(fā)明，使半導(dǎo)體器件從弱電領(lǐng)域進人了強電領(lǐng)域1 結(jié)構(gòu) 三個PN結(jié)的四層結(jié)構(gòu) A - 陽極 K 陰極 G 控制極（門極）2 工作原理(晶閘管是一個可控的單向?qū)щ婇_關(guān))64 第一節(jié) 預(yù)備知

32、識晶閘管導(dǎo)通必須同時具備兩個條件： (1)晶閘管陽極電路加正向電壓； (2)控制極電路加適當(dāng)?shù)恼螂妷?正觸發(fā)脈沖) 導(dǎo)通之后，控制極就失去控制作用了關(guān)斷方式:(1)將陽極電流減小到使之不能維持正反饋過程;(2)斷開陽極電源;(3)陽極和陰極間加一個反向電壓65 第一節(jié) 預(yù)備知識單相半波整流電路U0 = 0.45U單相橋式整流電路U0 = 0.9U66 第一節(jié) 預(yù)備知識三.單相可控整流電路1.半波可控整流電路晶閘管在正向電壓下不導(dǎo)通的范圍稱為控制角(移相角)導(dǎo)電范圍則稱為導(dǎo)通角67 第一節(jié) 預(yù)備知識三.單相可控整流電路2.橋式半控整流電路正半波(a為正):負半波(b為正):68 第一節(jié) 預(yù)備知

33、識三.單相可控整流電路3.三相整流電路69 第二節(jié) 概述一.晶閘管弧焊整流器的組成 三相工頻網(wǎng)路電壓經(jīng)三相主變壓器T降為幾十伏的交流電壓，通過晶閘管組VT的整流和功率控制，并經(jīng)直流電抗器L濾波，在輸出端就得到波形平滑的焊接電流 大功率晶閘管組受控于觸發(fā)電路。觸發(fā)脈沖的移相可以改變晶閘管的導(dǎo)通角的大小，導(dǎo)通角大，則焊接電流(電壓)輸出也大；反之亦然。60年代初出現(xiàn)，70年代中成為主流70 第二節(jié) 概述一.晶閘管弧焊整流器的特點1.動特性好2.控制性能好3.結(jié)構(gòu)簡單4.節(jié)能5.噪音小二.分類1.三相橋式半控整流電路2.三相橋式全控整流電路3.六相半波整流電路4.帶平衡電抗器雙反星形整流電路71 第

34、三節(jié) 主電路一.三相橋式半控整流電路(一)電路組成(二)工作過程 導(dǎo)通特點: SCR1、SCR3、SCR5組成共陰極組 BZ2、BZ4、BZ6組成共陽極組 每一組中三個管子輪流導(dǎo)通，觸發(fā)脈沖互差120出現(xiàn) 每一時刻，兩組中各有一個管子串聯(lián)導(dǎo)通 負載電壓為線電壓72 第三節(jié) 主電路(二)工作過程1 電阻性負載 a0分別在自然換相點Wt1、wt3、wt5觸發(fā)晶閘管，使其輪流導(dǎo)通 整流二極管在自然換相點處Wt2、wt4、wt6自然換相每個晶閘管導(dǎo)通12073 第三節(jié) 主電路(二)工作過程1 電阻性負載 a30分別在Wt1、wt4、wt5觸發(fā)晶閘管，使其輪流導(dǎo)通每個周期有六次脈動，脈動不均勻74 第三

35、節(jié) 主電路(二)工作過程1 電阻性負載 a60分別在Wt1、wt3、wt5觸發(fā)晶閘管，使其輪流導(dǎo)通晶閘管觸發(fā)的同時，恰好是整流二極管換相時刻。每只晶閘管的導(dǎo)通期間正好處于兩只二極管的自然換相點之間。一個周期內(nèi)僅有三個脈動波頭a60是整流電壓波形連續(xù)的臨界點75 第三節(jié) 主電路(二)工作過程1 電阻性負載 a 60整流電壓波形出現(xiàn)了斷續(xù).每個晶閘管當(dāng)線電壓為零時就自行關(guān)斷，直到另一相晶閘管觸發(fā)后才有電壓輸出。每個晶閘管的導(dǎo)通角都小于120. a越大，阻斷時間越長，輸出電壓越低。 a=60的波形中的垂線部分右移。電阻性負載從空載到短路移相范圍18076 第三節(jié) 主電路(二)工作過程2 電感電阻性負

36、載 77 第三節(jié) 主電路(三)特點 a60 波形連續(xù)的臨界點 電阻性負載從空載到短路移相范圍18078 第三節(jié) 主電路二.三相橋式全控整流電路(一)電路組成(二)工作過程 導(dǎo)通特點: SCR1、SCR3、SCR5組成共陰極組 SCR2、SCR4、SCR6組成共陽極組 晶閘管不斷地換相,換相時刻取決于觸發(fā)脈沖的相位. 每一時刻，兩組中各有一個管子串聯(lián)導(dǎo)通 負載電壓為線電壓 79 第三節(jié) 主電路(二)工作過程1 電阻性負載 a080 第三節(jié) 主電路81 第三節(jié) 主電路(二)工作過程1 電阻性負載 a30、60、90a60波形連續(xù)臨界點移相范圍12082 第三節(jié) 主電路(二)工作過程2 電感電阻性負

37、載 空載到短路 移相范圍 9083 第三節(jié) 主電路(三)特點 電阻性負載移相范圍 120 電阻電感性負載移相范圍 90 輸出電壓每周有六個波峰，脈動較小 缺點：六只晶閘管，電路復(fù)雜84 第四節(jié) 控制電路一.組成觸發(fā)電路 移相電路 同步電路 外特性獲得電路85 第四節(jié) 控制電路二.單結(jié)晶體管觸發(fā)電路1 單結(jié)晶體管86 第四節(jié) 控制電路二.單結(jié)晶體管觸發(fā)電路1 單結(jié)晶體管87 第四節(jié) 控制電路二.單結(jié)晶體管觸發(fā)電路1 單結(jié)晶體管88 第四節(jié) 控制電路二.單結(jié)晶體管觸發(fā)電路2.單結(jié)晶體管觸發(fā)電路89 第四節(jié) 控制電路90 第四節(jié) 控制電路 91 第四節(jié) 控制電路92 第四節(jié) 控制電路三.閉環(huán)控制及外

38、特性的獲得 93 第四節(jié) 控制電路三.閉環(huán)控制及外特性的獲得 1 只有電壓負反饋94 第四節(jié) 控制電路三.閉環(huán)控制及外特性的獲得 2 只有電流負反饋3 復(fù)合負反饋95 第四節(jié) 控制電路四.典型電路96第一節(jié) 概述 逆變電源工作原理、特點與分類第二節(jié) 主電路工作原理第三節(jié) 控制電路工作原理第四節(jié) 典型電路分析 第三章 逆變式弧焊電源97 第一節(jié) 概述一.逆變機制傳統(tǒng)電源逆變電源 AC380V工頻降壓變壓器整流電路控制電路DC60V DC60VAC380V整流逆變電路高頻變壓器整流控制電路98 第一節(jié) 概述一.逆變機制 單相220V或三相380V交流網(wǎng)路電壓經(jīng)輸入整流器和濾波器直接整流為310V或

39、540V直流高壓，再通過組成逆變電路的大功率開關(guān)電力電子元件（晶閘管、晶體管或場效應(yīng)管等）的交替開關(guān)作用，變成幾十千赫茲的中高頻交流電壓，后經(jīng)高頻變壓器降為適合于焊接的幾十伏交流電壓。若需要采用直流電進行焊接，還需經(jīng)輸出整流器整流并經(jīng)電抗器濾波，則把高頻交流變?yōu)橹绷鬏敵?。工頻交流 高壓直流 高壓高頻交流 低壓高頻交流 直流 AC DC AC AC DC 相對于傳統(tǒng)電源，逆變電源去除了工頻變壓器，從而使性能產(chǎn)生飛躍。整流逆變降壓整流99 第一節(jié) 概述二.特點100 第一節(jié) 概述二.特點101 第一節(jié) 概述102 第一節(jié) 概述二.特點103 第一節(jié) 概述104 第一節(jié) 概述四.逆變電源分類1 按逆

40、變器件分 晶閘管 晶體管 場效應(yīng)管 IGBT105 第一節(jié) 概述四.逆變電源分類1 按逆變器件分 (1)耐電壓值高，通常要在數(shù)百伏以上。 (2)開關(guān)速度快，減少開關(guān)損耗。 (3)動態(tài)特性好。 (d)耐沖擊電流大，可靠工作范圍大。 (s)熱穩(wěn)定性能好。 106 第一節(jié) 概述四.逆變電源分類2 按逆變電路拓撲結(jié)構(gòu)分 單端正激 半橋式 全橋式107 第二節(jié) 主電路一.降壓型開關(guān)電源108 第二節(jié) 主電路二.全橋式逆變電路109 第二節(jié) 主電路三.半橋式逆變電路110 第二節(jié) 主電路四.單端正激式逆變電源111 第三節(jié) 控制電路一.逆變電源的調(diào)節(jié)機制112 第三節(jié) 控制電路二.控制電路組成113 第三

41、節(jié) 控制電路三.脈寬調(diào)制電路114 圖1 多功能TIG焊機組成框圖 圖2 變極性電源工作原理 當(dāng)Q1和Q3一組開關(guān)管導(dǎo)通、而Q2和Q4一組開關(guān)管截止時，就是DCEP半波；當(dāng)Q2和Q4一組開關(guān)管導(dǎo)通、而Q1和Q3一組開關(guān)管截止時，就是DCEN半波。通過兩組開關(guān)管的交替開通與關(guān)斷，就把前級輸出的直流或脈動直流，變成等幅方波交流或不等幅方波交流變極性方波交流。變極性電源115主電路116單 片 機 控 制 系 統(tǒng) 圖3 電源控制系統(tǒng)框圖 圖4 焊機操作面板示意圖 以脈寬調(diào)制集成片TL494為核心組成電流負反饋閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從而獲得恒流外特性。單片機不直接參與閉環(huán)控制，它負責(zé)輸出相應(yīng)的電流給定信號和控

42、制信號，完成焊接方法選擇、參數(shù)設(shè)定與顯示、焊接時序、參數(shù)存儲、串行通訊、異常報警等輔助功能。117 變極性電源在弧焊工藝上具有以下特點：1) 電弧穩(wěn)定，電流過零時再引燃電弧容易，不必加特殊的穩(wěn)弧器，消除了傳統(tǒng)的高頻干擾，有利于由計算機參與的自動化焊接系統(tǒng)正常工作。2) 通過調(diào)節(jié)正負半波時間比、幅值比，在保證必要的陰極霧化作用條件下，最大限度地減少鎢極為正半波的時間，使整個焊接過程向直流鎢極接負方法靠近，延緩了鎢極的燒損，這對于自動化焊接提高生產(chǎn)率有利。3) 由于采用電子技術(shù)控制，可以方便地改變電弧形態(tài)、電弧作用力及對母材的熱輸入能量，從而有效地控制熔深及正反面成形。118 鎢極燒損對比a 剛磨

43、好的鎢極 b 直流鎢極接正DCEP c 變極性In=Ip=100A tn:tp=10:10 d 變極性In=80A Ip=150A tn:tp=95:5 變極性焊接時電弧焊件外觀 變極性焊時電流波形119第一節(jié) 概述第二節(jié) 控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)第三節(jié) 弧焊電源的單片機控制第四節(jié) 智能控制第五節(jié) 弧焊電源的網(wǎng)絡(luò)化控制 第四章 數(shù)字化弧焊電源120 第一節(jié) 弧焊電源控制系統(tǒng)的概述一、弧焊電源的控制方法分類弧焊電源電磁控制機械控制數(shù)字控制電子控制ARM嵌入式處理器磁放大器式弧焊整流器動鐵動圈式晶體管式弧焊整流器弧焊發(fā)電機 晶體管式弧焊電源單片微機MCU方波交流弧焊電源弧焊逆變器抽頭式DSP（數(shù)字信號處

44、理器）弧焊整流器弧焊變壓器弧焊整流器弧焊變壓器121二、弧焊電源各種控制方法的特二、弧焊電源各種控制方法的特點點 第一節(jié) 弧焊電源控制系統(tǒng)的概述機械式控制的弧焊電源 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠適合建筑工地使用 缺點：參數(shù)有級調(diào)節(jié)，無功損耗大，控制性能差 適合對焊接質(zhì)量要求不高的場合電磁控制式弧焊電源 優(yōu)點：工作可靠性高 缺點：磁慣性大，調(diào)節(jié)速度慢，不靈活，效率低 適合野外無電源供應(yīng)的場合電子控制式弧焊電源 優(yōu)點：控制精度高，可控性好，參數(shù)調(diào)節(jié)范圍寬，動特性好， 高效，節(jié)能 缺點：控制線路復(fù)雜 適合于各種場合數(shù)字式控制的弧焊電源 優(yōu)點：以微處理器為核心，控制更加靈活，改進升級容易， 具有通訊能力，

45、可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化焊接 缺點：計算機的抗干擾性能較差 適合于各種場合122 第一節(jié) 弧焊電源控制系統(tǒng)的概述三、對弧焊電源控制系統(tǒng)的要求1、適當(dāng)高的空載電壓2、在不同弧焊方法工作過程中參數(shù)合適的外特性曲 線形狀3、足夠?qū)挼膮?shù)調(diào)解范圍4、能使弧焊過程熔滴過渡平穩(wěn)和減少飛濺的動態(tài)響 應(yīng)123弧焊電源數(shù)字化控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 第二節(jié) 數(shù)字化控制的關(guān)鍵技術(shù)一、工藝時序控制技術(shù) 預(yù)熱 緩升 正常焊接 緩降 填弧坑 后通氣保護氣體焊接電流TIG（高頻引?。┕に嚂r序124 第二節(jié) 數(shù)字化控制的關(guān)鍵技術(shù)一、工藝時序控制技術(shù)保護氣體填充弧坑焊接電壓送絲速度焊接電流防止粘絲CO2氣體保護焊工藝時序125 第二節(jié) 數(shù)字化

46、控制的關(guān)鍵技術(shù)二、引弧和收弧控制技術(shù)1、引弧 不同的焊接方法，其引弧方式不同。 TIG通常采用高頻引弧，其引弧成功率較高。 熔化極氣體保護焊采用接觸引弧的方式，若弧焊電源引弧性能不好，會產(chǎn)生爆絲或焊縫起點不好。2、收弧 在收弧過程中，需要考慮的是填平弧坑，減少弧坑裂紋等焊接缺陷。 126 第二節(jié) 數(shù)字化控制的關(guān)鍵技術(shù)三、一元化調(diào)節(jié)技術(shù) 所謂的一元化調(diào)節(jié)技術(shù)就是利用一個參數(shù)調(diào)節(jié)旋鈕同時調(diào)節(jié)焊接電流、焊接電壓和送絲速度這三個參數(shù)。所以，一元化調(diào)節(jié)技術(shù)在半自動氣體保護焊中得到了一定程度的應(yīng)用。 這是因為，在焊接過程中，焊接電流、焊接電壓和送絲速度三個參數(shù)之間需要很好的配合才能得到良好的焊接接頭。 焊

47、接電流、焊接電壓和送絲速度三個參數(shù)之間的關(guān)系可以從大量的工藝實驗得到，并可以繪制出一條相應(yīng)的一元化參數(shù)曲線。127 第二節(jié) 數(shù)字化控制的關(guān)鍵技術(shù)四、弧焊電源輸出波形控制技術(shù)1、短路過渡的波形控制IU128 第二節(jié) 數(shù)字化控制的關(guān)鍵技術(shù)2、脈沖電流的波形控制129 第二節(jié) 數(shù)字化控制的關(guān)鍵技術(shù)五、弧焊電源的數(shù)字化控制技術(shù)弧焊電源數(shù)字化的表現(xiàn)1、主電路的數(shù)字化2、控制電路的數(shù)字化3、專家數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)數(shù)字化弧焊電源的特點1、多功能集成2、接口的兼容性好3、具有更好的穩(wěn)定性4、具有更高的控制精度5、便于功能升級130 第三節(jié) 弧焊電源的單片機控制一、單片機控制的功能和特點1、單片機控制實現(xiàn)的功能 外

48、特性控制 動特性控制 預(yù)置焊接參數(shù) 實現(xiàn)一元化調(diào)節(jié)功能 焊接電流的波形控制 焊接工藝的控制 故障報警2、單片機控制實現(xiàn)的特點 便于采用先進的控制算法 控制更加靈活，系統(tǒng)升級方便 控制電路元器件數(shù)量下降 控制系統(tǒng)的可靠性高 存儲能力強，便于實現(xiàn)一機多用 系統(tǒng)一致性好，便于生產(chǎn)制造131 第三節(jié) 弧焊電源的單片機控制二、單片機控制原理整流濾波IGBT逆變功率變壓器整流濾波IGBT驅(qū)動PWM發(fā)生器參數(shù)給定開關(guān)信號故障信號電流反饋電壓反饋參數(shù)顯示通訊接口送絲控制A/DI/OI/OA/DI/OSCID/A132 第三節(jié) 弧焊電源的單片機控制三、單片機控制的通訊功能 計算機控制技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到后PC機時代，

49、即以嵌入式和網(wǎng)絡(luò)化控制為主要特征。 RS-232通訊 目前，單片機中都集成有通訊接口，使用量最大的是RS-232串行通訊接口電路。 CAN總線通訊 CAN總線是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的通訊網(wǎng)絡(luò)，具有通訊效率高，實時性強，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強，開發(fā)成本低等特點。它能夠滿足系統(tǒng)對通訊距離、通訊速率和穩(wěn)定的要求，適合用于工業(yè)控制系統(tǒng)。133 第三節(jié) 弧焊電源的單片機控制四、單片機控制的抗干擾措施1、干擾的來源 空間電磁波， 供電網(wǎng)絡(luò)， 設(shè)備內(nèi)部134四、單片機控制的抗干擾措施1、干擾傳播的途徑 第三節(jié) 弧焊電源的單片機控制135 第三節(jié) 弧焊電源的單片機控制136 第三節(jié) 弧焊電源的單片

50、機控制137 第三節(jié) 弧焊電源的單片機控制2、干擾的抑制隔離 變壓器隔離138光電隔離 第三節(jié) 弧焊電源的單片機控制139屏蔽 濾波 第三節(jié) 弧焊電源的單片機控制140 第四節(jié) 弧焊電源的智能控制 弧焊電源的控制技術(shù)隨著自動控制技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展，已經(jīng)從早期的PID控制發(fā)展使用現(xiàn)代控制理論，如模糊控制和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制。一、模糊控制 模糊控制是由模糊化、模糊推理和解模糊化三個部分所組成 。 模糊控制器 模糊化模糊判決焊接過程模糊推理輸出誤差給定值誤差變化率141 第四節(jié) 弧焊電源的智能控制二、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制 輸出層 隱含層 輸入層 . . . . . 正向傳播 人們對人腦的工作機理進行了長期不懈的

51、探索和模擬，逐漸發(fā)展起來了一門新興的學(xué)科人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。這一學(xué)科的研究目的在于模擬大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理來構(gòu)成一種人造的“大腦”，或者說將目前的電腦變成“大腦”。 人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)（ANN）技術(shù)是一種新的信息處理方法，隨著神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)理論研究的不斷深入，越來越多的應(yīng)用軟件推向市場，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)將成為工程技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)一種得心應(yīng)手的數(shù)據(jù)處理工具。 142 第五節(jié) 弧焊電源的網(wǎng)絡(luò)化控制焊接電源單片機1焊接過程控制與信息采集單片機2以太網(wǎng)控制與主機交換信息CS8900A網(wǎng)絡(luò)通訊控制器共享存儲器主控PC機以太網(wǎng) 監(jiān)控模塊 焊接控制器 通訊模塊焊接過程信息提取與傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成 143數(shù)據(jù)采集服務(wù)焊接規(guī)范查詢服務(wù)現(xiàn)場服

52、務(wù)器檢測庫規(guī)范庫用戶庫焊件庫后臺數(shù)據(jù)庫SQL Sever數(shù)據(jù)采集服務(wù)ASP文件ADO客戶閱覽器（IE）ASP頁面ScriptWeb服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)焊接設(shè)備網(wǎng)絡(luò)焊接設(shè)備ADOODBCSQL請求 結(jié)果集解釋頁面ASPHTML以太網(wǎng)絡(luò) 焊接生產(chǎn)管理數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的基本構(gòu)成144第一節(jié) 弧焊電源的選擇第二節(jié) 弧焊電源的安裝和使用第三節(jié) 節(jié)約用電和安全用電第四節(jié) 焊接的安全生產(chǎn) 第五章 弧焊電源的選擇和使用145 第一節(jié) 弧焊電源的選擇 不同類型的焊接電源，在結(jié)構(gòu)、電氣性能和主要技術(shù)參數(shù)等方面有著較大的差別，其使用的場合也不同。項目交流直流電弧的穩(wěn)定性低高極性的可換性無有磁偏吹影響很小較大空載電壓較高較低

53、觸電危險較大較小構(gòu)造和維修簡單復(fù)雜噪音大不大成本低高供電單相三相質(zhì)量較輕整流器重，逆變器輕交直流弧焊電源的特點比較146 第一節(jié) 弧焊電源的選擇主要指標(biāo)交流焊機弧焊整流器弧焊逆變器每千克焊道金屬消耗電能（kWh）6-8 2效率0.3-0.60.6-0.750.8-0.9功率因數(shù)0.6-0.70.65-0.70.85-0.99空載是功率因數(shù)0.4-0.50.3-0.40.68-0.86空載功率消耗kW2-30.38-0.460.03-0.1制造材料相對消耗（%）10035-408-13每臺占用面積0.5-0.70.45-0.90.11-0.13交直流弧焊電源的經(jīng)濟性比較147 第一節(jié) 弧焊電源的

54、選擇選擇弧焊電源的原則1。焊接材料與工件材料2。焊接電流的種類3。焊接工藝方法4。弧焊電源的功率5。工作條件和節(jié)能要求6。工件重要程度和經(jīng)濟價值148 第二節(jié) 弧焊電源的安裝和使用一、弧焊電源的安裝1、附件的選擇 電纜、熔斷器和開關(guān)的選擇2、弧焊電源的安裝 安裝前的檢查：電氣絕緣，內(nèi)部是否有損壞和松動 注意事項：外殼接地，安裝場地的環(huán)境3、供電 輸入電壓，注意三項平衡，電網(wǎng)容量149二、弧焊電源的使用 正確地使用和維護弧焊電源，不僅能保持工作性能正常，而且還能延長弧焊電源的使用壽命?；『鸽娫吹氖鞘褂贸ＷR是：1、使用前按產(chǎn)品說明書或國家標(biāo)準(zhǔn)進行檢查2、通電前仔細地檢查個部分的接線是否正確，特別是

55、焊接電纜的街頭是否擰緊3、焊接中不得隨意打開機殼的頂蓋4、首先進行空載運行，細聽其聲音是否正常，風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)的方向是否正確5、焊機內(nèi)保持清潔，定期用壓縮空氣吹凈灰塵6、建立必要的嚴(yán)格管理和使用的規(guī)章制度 第二節(jié) 弧焊電源的安裝和使用150三、弧焊電源的改裝 除非特殊的情況，否則嚴(yán)禁改裝；即使必須進行改裝也應(yīng)該由專業(yè)技術(shù)人員進行。 第二節(jié) 弧焊電源的安裝和使用151 第三節(jié) 節(jié)約用電和安全用電一、節(jié)約用電 弧焊電源是耗電量較大的用電設(shè)備之一，有電老虎之稱。因此如何節(jié)約弧焊電源的用電量是具有重大的經(jīng)濟意義。 1、使用高效節(jié)能型弧焊電源 2、提高功率因數(shù) 3、加裝“節(jié)電輔具” 152二、安全用電 焊接電

56、源的空載電壓在滿足焊接工藝要求的同時，應(yīng)考慮對焊工操作安全有利。 焊接電源必須有足夠的容量和單獨的控制裝置，如熔斷器或自動斷電裝置。控制裝置應(yīng)能可靠的切斷設(shè)備的危險電流，并安置在操作方便的地方，周圍留有通道。 焊機所有外露帶電部分必須有完好隔離防護裝置，如防護罩、絕緣隔離板等。 焊機各個帶電部分之間，及其外殼對地之間必須符合絕緣標(biāo)準(zhǔn)的要求，其電阻值均不小于1M。 焊機的結(jié)構(gòu)要合理，便于維修，各接觸點和聯(lián)接件應(yīng)牢靠。 電焊機不帶電的金屬外殼，必須采用保護接零或保護接地的防護措施。 第三節(jié) 節(jié)約用電和安全用電153 焊條電弧焊的安全特點 空載電壓高于人體所能承受的安全電壓； 電弧中心溫度高達600

57、08000； 強烈的弧光； 飛濺可能引燃易燃易爆物品； 燃料管道補焊時的防爆措施不當(dāng)會發(fā)生爆炸或火災(zāi)。 第四節(jié) 焊接的安全生產(chǎn)154電弧切割的安全特點 注意順風(fēng)操作，注意周圍場地的防火； 在容器內(nèi)部進行操作時應(yīng)加強抽風(fēng)和排除煙塵措施； 使用帶銅皮的專用碳棒； 注意防止焊機過載燒毀。 第四節(jié) 焊接的安全生產(chǎn)155電弧焊機的安全要求 符合國家的有關(guān)規(guī)定； 工作環(huán)境應(yīng)符合使用說明書的要求，特殊條件下應(yīng)采取必要的防護措施； 帶電部分應(yīng)有良好的防護措施火裝置 注意電器元件的絕緣； 嚴(yán)禁用建筑等金屬構(gòu)架和設(shè)備作為焊接回路； 注意安全使用與維護； 外殼有良好的接地； 注意用電安全，應(yīng)裝有漏電保護裝置、熔斷器和過載保護開關(guān)； 注意操作人員自身的用電安全。 第四節(jié) 焊接的安全生產(chǎn)156電弧切割的安全要求 防止焊機過載發(fā)熱； 作業(yè)場地必須有排除煙塵措施，加強通風(fēng)，有條件時操作者可佩戴送風(fēng)式面罩； 應(yīng)防止?fàn)C傷和火災(zāi)； 操作者應(yīng)佩戴耳塞。 第四節(jié) 焊接的安全生產(chǎn)157埋弧焊的安全技術(shù) 應(yīng)具有良好的絕緣，導(dǎo)線應(yīng)理順，防止扭轉(zhuǎn)或被熔渣燒毀； 控制箱和焊機外殼應(yīng)可靠接地，并防止漏電； 注意因焊劑突然停止供給，強烈的弧光灼傷眼睛； 工作地點最好由局部抽氣通風(fēng)設(shè)備。 第四節(jié) 焊接的