第八章手工電弧焊焊接電源焊工工藝學(xué)電子教案

1、第八章 手工電弧焊焊接電源 電源是在電路中用來向負(fù)載供給電能的裝置，而手工電弧焊的焊接電源，即是在焊接電路中為焊接電弧提供電能的設(shè)備。為區(qū)別于其它的電源，這類電源稱為弧焊電源。常用的手工電弧焊電源有弧焊發(fā)電機(jī)、弧焊變壓器和弧焊整流器，俗稱直流弧焊機(jī)、交流弧焊機(jī)和整流弧焊機(jī)。這些弧焊電源，除用于手工電弧焊外，還可用于埋弧自動焊等，用以焊接電弧為熱源的焊接工藝方法上。第一節(jié)： 手工電弧焊對電源的要求 弧焊電源是為電弧提供電能的裝置，因此它的特性和結(jié)構(gòu)與一般電力電源比較，有著顯著的區(qū)別，這是弧焊工藝的特點(diǎn)所決定的。對弧焊電源有如下幾點(diǎn)具體要求：引弧容易；保證電弧穩(wěn)定燃燒；保證焊接工藝參數(shù)穩(wěn)定（主要指

2、焊接電流和電壓）；可調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)。 為了達(dá)到上述的具體要求，就必須要求弧焊電源具有一定的電氣性能。 一、對弧焊電源外特性的要求 電弧的穩(wěn)定燃燒，一般是指在電弧電壓和電流給定時(shí)，電弧放電處在長時(shí)間內(nèi)連續(xù)進(jìn)行的狀態(tài)。 電弧焊時(shí)，弧焊電源和焊接電弧組成了一個(gè)供電和用電系統(tǒng)，在穩(wěn)定狀態(tài)下，也即電源在其它參數(shù)不變的情況下，弧焊電源的輸出電壓與輸出電流之間的關(guān)系，稱為弧焊電源的外特性。它可用如下關(guān)系式表示： 輸I輸 弧焊電源的外特性亦稱弧焊電源的伏安特性或靜特性。在以電壓為縱軸，電流為橫軸的直角坐標(biāo)系中，弧焊電源的外特性可表示為一條曲線，這條曲線稱為弧焊電源的外特性曲線。 弧焊電源的外特性曲線。隨著弧

3、焊電源輸出電流的增大，電源的輸出電壓下降，這種類型的外特性，稱為下降外特性，它的曲線叫做下降外特性曲線。 弧焊電源的外特性，基本上有下降外特性、平特性和上升外特性等三種類型。對手工電弧焊來說，為了能保證焊接電弧在選定數(shù)值的焊接電流下穩(wěn)定燃燒而不熄滅，就必須要有下降的外特性。 在焊接回路中，由于弧焊電源的輸出電流就是焊接電流，所以可將焊接電弧的靜特性曲線與弧焊電源的外特性曲線，按同一比例繪制在一個(gè)直角坐標(biāo)系上。 下降外特性曲線與電弧靜特性曲線在一個(gè)坐標(biāo)系中，電源的下降特性曲線與焊接電弧的靜特性曲線有兩個(gè)交點(diǎn)與。在這兩個(gè)交點(diǎn)上，由于它們各自對應(yīng)的輸出電壓、電弧電壓及輸出電流、焊接電流都相等，即電源

4、供給的電壓和電流與電弧燃燒所需要的電壓和電流相等，說明在這兩個(gè)交點(diǎn)上，電弧能燃燒。但是，是否能在這兩點(diǎn)上長時(shí)間地保持穩(wěn)定狀態(tài)？下面就這個(gè)問題對這兩個(gè)燃燒點(diǎn)進(jìn)行分析。 首先，電弧在點(diǎn)是否能正常、穩(wěn)定地燃燒。如果在焊接電路中，由于受到外界因素的干擾，使焊接工作電流突然降低，這時(shí)電源輸出的端電壓就要小于所要求的電弧電壓；這樣，電路就失去平衡，電流又進(jìn)一步減小，直至電弧熄滅；如果焊接電流由于外界因素的干擾，突然增大，這樣，對應(yīng)的電源輸出電壓大于電弧所要求的電壓，這就使焊接電流進(jìn)一步增大，并且越來越大，直至點(diǎn)。由此可見，在點(diǎn)電弧不能穩(wěn)定燃燒。 再來分析，電弧在點(diǎn)是否能正常、穩(wěn)定地燃燒。如果在焊接電路中，

5、由于受到外界因素的干擾，使焊接電流突然降低至人，此時(shí)電源供給的輸出電壓。大于該電弧所需要的電壓，這就會促使焊接電流增加，直至恢復(fù)到點(diǎn)，使輸出電壓與電弧電壓又處干相等的狀態(tài)，輸出電流等于焊接電流，電弧恢復(fù)到正常燃燒的位置。如果焊接電流受外界因素干擾突然增加到人，這時(shí)電源供給的輸出電壓就要下降，且小于電弧在該點(diǎn)燃燒所需要的電壓，這就使焊接電流必然要減小，直至又恢復(fù)到點(diǎn)。由此可見，電源的下降外特性曲線與電弧靜特性曲線的交點(diǎn)凡不僅是一個(gè)電弧燃燒點(diǎn)，而且是電弧正常、穩(wěn)定的燃燒點(diǎn)。綜上所述，具有下降外特性的孤焊電源能夠保證焊接電弧穩(wěn)燒。 具有上升外特性或平特性的弧焊電源，能否保證手工電弧焊的焊接電弧穩(wěn)定燃

6、燒？上升特性和平特性曲線與電弧靜特性曲線只有一個(gè)交點(diǎn)，在該點(diǎn)電弧燃燒情況，相當(dāng)于點(diǎn)電弧燃燒情況。當(dāng)焊接電流突然降低時(shí)，會導(dǎo)致電弧熄滅；當(dāng)焊接電流突然增大時(shí)，電源供給的端電壓大于電弧燃燒所需的龜壓，因此必然引起焊接電流進(jìn)一步增大，使電源的端電壓與電弧所需要的電壓的差值更大，電弧因此而不能穩(wěn)定燃燒。由此看來，只有下降外特性的電源，才能保證手工電弧焊焊接電弧的穩(wěn)定燃燒。 下降的外特性，雖然能保證手工電弧焊時(shí)電弧的穩(wěn)定燃燒，但下降的外特性曲線有緩降的，也有陡降的，哪一種更有利于電弧的穩(wěn)定燃燒？手弧焊時(shí)電弧長度是由手控制的，因?yàn)槭值亩秳踊蚝讣砻娴牟黄秸够￠L發(fā)生變化弧長波動時(shí)，陡降外特性電源的電流

7、波動小而緩降外特性電源的電流波動大。因此當(dāng)電弧長度變化時(shí)，陡降外特性電源所引起的電流變化幅度小，電弧較穩(wěn)定，而緩降外特性的電源所引起的電流變化幅度大，電弧不穩(wěn)。所以手弧焊對電源的基本要求就是要具有陡降的外特性。 二、對弧焊電和空來電壓的要求 所謂空載電壓，就是在焊接引弧之前，弧焊電源輸出端所具有的端電壓。 在生產(chǎn)實(shí)踐中，由于焊條端面和焊件表面往往存有鐵銹和其它雜質(zhì)，使接觸不良，接觸電阻很大，電弧不易引燃。因此，只有較高的空載電壓，才能將高電阻的接觸面擊穿，形成通路；同時(shí)，空載電壓高有利于電子發(fā)射，容易引弧；另外，在焊接過程中，由于熔滴過渡造成的短路，會導(dǎo)致焊接電弧的熄滅，而具有較高的空載電壓便

8、能在焊接過程一旦脫離短路時(shí)，使焊接電弧盡快的復(fù)燃，保證了整個(gè)焊接過程的穩(wěn)定。 但是，空載電壓不宜過高，因?yàn)檫^高的空載電壓不利于焊工的安全操作。因此，空載電壓應(yīng)在滿足焊接工藝要求的前提下，盡可能低一些。 目前，我國生產(chǎn)的弧焊發(fā)電機(jī)和弧焊整流器，空載電壓一般在以下；弧焊變壓器的空載電壓一般在以下。 三、對弧焊電源 特性的要求 在焊接中，根據(jù)焊接材料的性質(zhì)、厚度、焊接接頭的形式、位置及焊條直徑等不同，需要選擇不同的焊接電流。這就要求弧焊電源能在一定范圍內(nèi)，對焊接電流作均勻、靈活的調(diào)節(jié)，以便有利于保證焊接接頭的質(zhì)量。 對手工電弧焊來說，弧焊電源的下降外特性曲線與電弧靜特性曲線的交點(diǎn)中，只有一個(gè)電弧穩(wěn)定

9、燃燒點(diǎn)。因此，為了獲得一定范圍所需的焊接電流，就必須要求弧焊電源具有很多條可以均勻改變的外傳性曲線簇，以便與電弧靜特性曲線相交，得到一系列的穩(wěn)定工作點(diǎn)，這就是弧焊電源的調(diào)節(jié)特性。最理想的弧焊電源調(diào)節(jié)特性是可改變其空載電壓。手工電弧焊的焊接電流變化范圍一般在100400之間。 四、對弧焊電源動特性的要求 焊接電弧在焊接電路中作為一個(gè)負(fù)載，但不同于一般電路中的負(fù)載。如在照明電路中，電源所負(fù)擔(dān)的是在相對一段時(shí)間中固定不變的負(fù)載，即電燈的電阻。而在焊接電路中，焊接電弧對弧焊電源來說，是一個(gè)一直在變化著的動態(tài)負(fù)載。這是因?yàn)樵诤附舆^程中，由于熔滴的過渡可能造成短路，使電弧長度、電弧電壓和焊接電流產(chǎn)生瞬間變

10、化?；『鸽娫吹膭犹匦?，是指弧焊電源對焊接電弧的動態(tài)負(fù)載所輸出的電流、電壓對時(shí)間的關(guān)系，它表示弧焊電源對動態(tài)負(fù)載瞬間變化的反應(yīng)能力。 手工電弧焊要求其焊接電源有較合適的動特性，這樣才能獲得預(yù)期有規(guī)則的熔滴過渡、穩(wěn)定電弧、較小的飛濺和良好的焊縫成形。對動特性的具體要求，主要有如下幾點(diǎn)： 合適的瞬時(shí)短路電流峰值 手工電弧焊時(shí)，由于引弧和熔滴過渡等均會造成焊接電路的短路現(xiàn)象。為了有利于引弧，加速金屬的熔化和過渡，同時(shí)，為了縮短電源處于短路狀態(tài)的時(shí)間，因此。應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增大瞬時(shí)短路電流。但是過高的短路電流，會導(dǎo)致焊條與焊件的過熱，甚至使焊件燒穿，還會引起飛濺的增加以及電源過載。所以，必須要有合適的瞬時(shí)短路電

11、流峰值，即限制短路電流的特性，通常規(guī)定短路電流不大于工作電流的1.5倍，具有陡降外特性的電源是能滿足這一要求的。 合適的短路電流上升速度 短路電流的上升速度是否合適，對手工電弧焊或其它熔化極電弧焊的引弧和熔滴過渡均有一定的影響。一般要求有較快的短路電流上升速度，它也是標(biāo)志弧焊電源動特性的一個(gè)主要指標(biāo)。 達(dá)到恢復(fù)電壓最低值的時(shí)間應(yīng)適當(dāng) 為了保持焊接電弧的穩(wěn)定燃燒，對弧焊電源來說，從短路到復(fù)燃時(shí)，要求能在較短的時(shí)間內(nèi)，達(dá)到恢復(fù)電壓的最低值（）這樣才能使電弧在極短的時(shí)間內(nèi)重復(fù)引燃以保持電弧的持續(xù)、穩(wěn)定。 五、對弧焊電源結(jié)構(gòu)的要求 對弧焊電源的結(jié)構(gòu)，要求簡單輕巧，制造容易，消耗材料少，成本低。同時(shí)，又

12、要求它牢固，使用方便、可靠、安全和維護(hù)容易。在結(jié)構(gòu)上，還要求在特殊環(huán)境下具備相應(yīng)的適應(yīng)性（如在高原、水下、野外焊接等）。 六、焊機(jī)型號的編制 焊機(jī)型號的編制，是用漢字拼音大寫字母及阿拉伯?dāng)?shù)字，按一定的編排次序所組成。按原機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的編排次序如下； 上述編排次序中，、各項(xiàng)均以漢字拼音大寫字母表示；、5、6各項(xiàng)均由阿拉伯?dāng)?shù)字表示。另外，型號中、項(xiàng)如不用時(shí)，其它各項(xiàng)排緊。 大類名稱中，弧焊發(fā)電機(jī)用“A”表示；弧焊變壓器用“B”表示；弧焊整流器用“Z”表示。 小類名稱中，焊接電源外特性為下降特性的，用“X”表示；平特性用“”表示；多特性用“”表示。 附加特征中，可控硅整流器用“K”表示；硅整流

13、器用“”表示；鋁繞組用“L”表示。 如即為具有下降 性的弧焊發(fā)電機(jī)，其額定焊接電流為；即為產(chǎn)品系列品種序號為，具有下降外特性的弧焊發(fā)電機(jī)，其額定焊接電流為500。又如3即為系列品種序號為、具有下降外特性的弧焊變壓器，其額定焊接電流為500A。 焊機(jī)除了有規(guī)定的型號外，在其外殼均標(biāo)有銘牌，學(xué)要記載著額定工作情況下的一些技術(shù)數(shù)據(jù)，以供操作者正確應(yīng)用而不致?lián)p壞設(shè)備。 下面對額定值和負(fù)載持續(xù)率作一簡述。 （）額定值 額定值即是對焊接電源規(guī)定的使用限額，如額定電壓、額定電流和額定功率等。按額定值使用弧焊電源，應(yīng)是最經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的，既充分利用了焊機(jī)，又保證了設(shè)備的正常使用壽命。超過額定值工作稱為過載

14、，嚴(yán)重過載將會使設(shè)備損壞。因此，對各類手工電弧焊電源，必須定出額定值，以供焊接時(shí)選用。當(dāng)然，在選用時(shí)也不宜選用額定值過高，因?yàn)檫x用較高額定值的焊機(jī)，雖然能使焊機(jī)在使用時(shí)設(shè)備更趨安全，但由于設(shè)備未獲充分利用，在客觀上造成了浪費(fèi)： （）負(fù)載持續(xù)率 負(fù)載持續(xù)率是指焊機(jī)負(fù)載的時(shí)間占選定工作時(shí)間的百分率?？捎萌缦鹿奖硎荆?負(fù)載持續(xù)率在選定的工作時(shí)間周期內(nèi)焊機(jī)的負(fù)載時(shí)間選定工作時(shí)間周期×100% 我國對手工電弧焊機(jī)，所選定的工作時(shí)間周期為5，如果在5內(nèi)負(fù)載的時(shí)間為，那么負(fù)載持續(xù)率即為。對于一臺焊機(jī)來說，隨著實(shí)際焊接（負(fù)載）時(shí)間的增多，間歇時(shí)間減少，那么負(fù)載持續(xù)率便會不斷增高，焊機(jī)就會更容易發(fā)熱

15、、升溫，甚至燒毀。因此，焊工必須按規(guī)定的額定負(fù)載持續(xù)率使用。第二節(jié)： 弧焊發(fā)電機(jī)及弧焊變壓器 一、弧焊發(fā)電機(jī) 弧焊發(fā)電機(jī)也稱直流弧焊機(jī)，由直流發(fā)電機(jī)和原動機(jī)兩部分組成，所以也稱弧焊發(fā)電機(jī)組。 原動機(jī)可分為電動機(jī)、柴油機(jī)或汽油機(jī)。常用的弧焊發(fā)電機(jī)組是以三相異步電動機(jī)作為原動機(jī)，帶動一臺直流弧焊發(fā)電機(jī)組成，電動機(jī)與發(fā)電機(jī)同軸同殼，組成一體式結(jié)構(gòu)。圖所示為型弧焊發(fā)電機(jī)的構(gòu)造。常用的是指具有陡降外特性的弧焊發(fā)電機(jī)，根據(jù)發(fā)電機(jī)獲得陡降外特性的方法不同，弧焊發(fā)電機(jī)可分為裂極式、差復(fù)激（差復(fù)勵）式和換向極式等幾種。本節(jié)主要介紹裂極式弧焊發(fā)電機(jī)。 弧焊發(fā)電機(jī)的一般原理 弧焊發(fā)電機(jī)是一種特殊的直流發(fā)電機(jī)。它的發(fā)

16、電原理與普通直流發(fā)電機(jī)不同，由于它使用在弧焊這樣一種特殊場合，因此，要對它提出陡降的外特性，具有一定范圍、均勻的調(diào)節(jié)特性和良好的動特性等特殊要求。 （）直流發(fā)電機(jī)的電動勢 直流發(fā)電機(jī)電動勢的產(chǎn)生，當(dāng)電樞繞組的線圈在磁極之間勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，線圈的邊將切割磁力線，而產(chǎn)生感應(yīng)電勢。由于運(yùn)動方向與磁曲線之間的夾角成正弦規(guī)律變化，所以切割磁力線的速度也成正弦規(guī)律變化、因此導(dǎo)線中的感應(yīng)電勢也成正弦規(guī)律變化。對于線圈的一條邊，每轉(zhuǎn)一周經(jīng)過及極備轉(zhuǎn)換一次，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢就改變一次方向。因此，電樞繞組中的感應(yīng)電勢是一種正弦交變電勢。為得到直流電勢，必須對它進(jìn)行整流，這就需要通過換向器來實(shí)現(xiàn)。圖中所示的換向器是由兩

17、片換向片組成，經(jīng)換向（整流）之后，電刷人兩端輸出的電動勢（電壓）和電流是一種脈動很大的波形狀直流電。由于電樞繞組的線圈邊數(shù)很多，換向器的片數(shù)也很多，而且電樞的轉(zhuǎn)速又較高，所以最終能得到較為平直的直流電動勢和直流電波形。 （）電樞反應(yīng) 直流發(fā)電機(jī)在空載時(shí)，發(fā)電機(jī)中的工作磁通（主磁通沖是主磁極通過激磁繞組的激磁電流產(chǎn)生的，當(dāng)發(fā)電機(jī)處于負(fù)載運(yùn)行時(shí)，電樞繞組中便有負(fù)載電流通過，產(chǎn)生了由電樞電流形成的磁通，即電樞反應(yīng)磁通。電樞反應(yīng)磁通的分布，其大小與電樞電流成正比。 由于電樞反應(yīng)磁通的存在，對發(fā)電機(jī)的工作磁通帶來較大的影響。當(dāng)主磁通中與電樞反應(yīng)磁通，合成以后形成工作磁通，一是使工作磁通發(fā)生歪扭，即此時(shí)由

18、合成磁通形成的物理中性面與發(fā)電機(jī)的幾何中性面之間產(chǎn)生偏角；二是使工作磁通相對減弱為，這種現(xiàn)象稱為電樞反應(yīng)。由此可知，隨著電樞電流的增加，電樞反應(yīng)使工作磁通相對減弱加劇，這就是弧焊發(fā)電機(jī)能獲得下降外特性的一個(gè)基本依據(jù)。 裂極式弧焊發(fā)電機(jī) 裂極式弧焊發(fā)電機(jī)采用并激繞組激磁，依靠電樞反應(yīng)獲得陡降外特性?，F(xiàn)以320型焊機(jī)為例說明。型弧焊發(fā)電機(jī)是較常用的直流弧焊機(jī)，其空載電壓為，工作電壓為，電流調(diào)節(jié)范圍為。 （）焊機(jī)構(gòu)造型弧焊發(fā)電機(jī)的構(gòu)造如圖所示，由一臺 14的三相感應(yīng)電動機(jī)和一臺裂極式直流弧焊發(fā)電機(jī)組成。電動機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)電機(jī)的電樞在同一根軸上，并置于同一機(jī)殼內(nèi)。機(jī)身下有四個(gè)滾輪便于移動。 發(fā)電機(jī)內(nèi)有四

19、個(gè)磁極，水平方向的磁極為主極；垂直方向的磁極稱為交極。主極帶有切口，這樣磁極的截面減小了，使得磁通在達(dá)到一定值后就無法再增加，即在焊機(jī)工作的時(shí)候，主極的磁通能迅速達(dá)到飽和狀態(tài)（磁飽和狀態(tài)）。磁極的排列不同于普通直流發(fā)電機(jī)，其南（）北）極不是互相交替排列，而是主極的北極與交極的北極交，以及兩個(gè)南極交均為相鄰配置。如此排列的兩對磁極，好像是由一對大磁極分裂而成，所以，這類弧焊發(fā)電機(jī)稱為裂極式弧焊發(fā)電機(jī)。 裂極式弧焊發(fā)電機(jī)有三組電刷，其中兩組主電刷與供電弧用電，中間為一組輔助電刷。主極和交極上激磁繞組的電流（激磁電流）由電刷與兩端的電壓供給通過安裝在焊機(jī)頂部的變阻器，可以改變交極上一部分激磁繞組的激

20、磁電流，以達(dá)到對焊機(jī)進(jìn)行焊接電流細(xì)調(diào)節(jié)的目的、焊機(jī)的一端還裝有電流調(diào)節(jié)手柄，通過它帶動電刷裝置來改變電刷的位置，從而可進(jìn)行焊接電流的粗調(diào)節(jié)。 （2）工作原理 3型弧焊發(fā)電機(jī)的工作原理：焊機(jī)的下降外特性，借電樞反應(yīng)的去磁作用而獲得。 ）空載 空載時(shí)，弧焊發(fā)電機(jī)內(nèi)的工作磁通有主極磁通向和交極磁通內(nèi)。焊機(jī)的空載電壓，由電刷之間的電壓組成。其中電壓由主極磁通決定，次級電壓則由交極磁通決定。由于空載時(shí)電樞中沒有焊接電流通過，所以沒有電樞反應(yīng)，也就不產(chǎn)生去磁作用，從而使焊機(jī)能保持較高的空載電壓，以便引弧和保證焊接電弧的穩(wěn)定。 ）焊接 焊接時(shí)，由于電樞中有焊接電流通過，便產(chǎn)生了電樞反應(yīng)，用右手定則可以確定電

21、樞繞組在磁場中各不同位置和感應(yīng)電流的流向，然后以右手螺旋定則，便可確定由電樞反應(yīng)產(chǎn)主的電樞反應(yīng)磁通的方向。 由此可見，電樞反應(yīng)磁通與主極磁通的方向相同，而與交極磁通內(nèi)的方向相反。由于主極鐵心開有切口，早已達(dá)到磁飽和狀態(tài)，因此電樞反應(yīng)磁通盡管與主極反應(yīng)磁通方向相同，也無法使主極磁通增加，而只能使交極磁通向減少，削弱了發(fā)電機(jī)內(nèi)部的總磁通，這種現(xiàn)象是電樞反應(yīng)的去磁作用造成的。電樞反應(yīng)的去磁作用，隨著焊接電流的增加而增大，隨著焊接電流的減小而減小。當(dāng)焊接電流增加時(shí)，電樞反應(yīng)的去磁作用促使總磁通減小，使發(fā)電機(jī)的輸出電壓降低；電樞反應(yīng)的去磁作用越大，輸出電壓就越低，這樣就使弧焊發(fā)電機(jī)獲得了下降外特性。 ）

22、短路 焊接短路時(shí)，由于短路電流突然增大，由此而產(chǎn)生的電樞反應(yīng)磁通劇烈地增加，它不但完全抵消了交極磁通向，而且還形成與交極磁通方向相反的磁通，就使電刷間產(chǎn)生了與原來方向相反的感應(yīng)電動勢（電壓），而且在數(shù)值上接近于由主極磁通，決定的焊機(jī)的輸出電壓 。接近于零，這就限制了短路電流，以免損壞焊機(jī)。 （）焊接電流的調(diào)節(jié)型弧焊發(fā)電機(jī)有兩種電流調(diào)節(jié)方法，即粗調(diào)節(jié)和細(xì)調(diào)節(jié)。 ）粗調(diào)節(jié) 焊接電流的粗調(diào)節(jié)是用改變電刷位置來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)電刷位置順電樞旋轉(zhuǎn)方向移動時(shí)，焊機(jī)的輸出電壓降低，焊接電流便隨之減小；相反，逆電樞旋轉(zhuǎn)方向移動時(shí)，焊接電流增大。 粗調(diào)節(jié)共有三檔，電刷在第一檔位置時(shí)，電流最小，第三檔位置電流最大。電刷

23、位置的移動由調(diào)節(jié)手柄來實(shí)現(xiàn)。 ） 細(xì)調(diào)節(jié) 焊接電流的細(xì)調(diào)節(jié)，用變阻器來改變流經(jīng)交極的部分激磁繞組中的激磁電流，使交極磁通內(nèi)發(fā)生變化，從而使發(fā)電機(jī)的總磁通增大或減小，這樣就改變了發(fā)電機(jī)的感應(yīng)電動勢，達(dá)到電流細(xì)調(diào)節(jié)的目的。 二、弧焊變壓器 弧焊變壓器也稱交流弧焊機(jī)，是以交流電形式向焊接電弧輸送電能的設(shè)備?；『缸儔浩鲗?shí)際上是一臺具有一定特性的變壓器，主要特點(diǎn)是在次級回路（焊接回路）中增加阻抗，阻抗上的壓降隨焊接電流的增加而增加，以此獲得陡降外特性。按獲得陡降外特性的方法不同，弧焊變壓器可分為串聯(lián)電抗器式弧焊變壓器和增強(qiáng)漏磁式弧焊變壓器兩大類。按結(jié)構(gòu)不同，串聯(lián)電抗器又可分為分體式和同體式（也稱整體式或

24、復(fù)合式，如系列）兩類。增強(qiáng)漏磁式可分為動圈式（系列）、動鐵式（系列）和抽頭式（）等三類，這里主要介紹動圈式弧焊變壓器。 動圈式弧焊變壓器的構(gòu)造 動因式弧焊變壓器屬于系列，產(chǎn)品有、 型等。現(xiàn)以 型弧焊變壓器為例說明，該焊機(jī)的空載電壓為，工作電壓為，電流調(diào)節(jié)范圍為。 型弧焊變壓器是一臺動圈式單相焊接變壓器，變壓器的初級繞組分成兩部分，固定在口形鐵芯兩芯柱的底部，鐵芯的寬度較小，而疊厚較大。次級繞組也分成兩部分，裝在兩鐵芯柱的上部并固定于可動的支架上，通過絲桿連接，經(jīng)手柄轉(zhuǎn)動可依次級繞組上下移動，以改變初、次級繞組間的距離，調(diào)節(jié)焊接電流的大小。初、次級繞組可分別接成串聯(lián)（接法）和并聯(lián)（接法），使之得

25、到較大的電流調(diào)節(jié)范圍。 動圈式弧焊變壓器的工作原理 動圈式弧焊變壓器屬于增強(qiáng)漏磁式類，它是利用有初級漏磁通和次極漏磁通的存在而獲得下降外特性，當(dāng)變壓器在工作時(shí)，鐵芯內(nèi)除存在著由初級電流所激勵的磁通外，還有一小部分經(jīng)過空氣閉合，且僅與初級或次級繞組發(fā)生關(guān)系的磁通，它們被稱為漏磁通。漏磁通分別在初級繞組和次級繞組內(nèi)感應(yīng)出一個(gè)電動勢，這個(gè)電動勢對電路的作用，相當(dāng)于在該電路串聯(lián)了一個(gè)電抗線圈。由此可見，如增大初、次級繞組的漏磁，即相當(dāng)于該電路上串聯(lián)電抗線圈所產(chǎn)生的電壓降增大，這樣，便可獲得陡降外特性。 （1）空載 在空載時(shí)，由于次級繞組無焊接電流流過，因此不存在次級漏磁通，則無降壓現(xiàn)象，故能保持原始較

26、高的空載電壓，有利于引弧。 （）焊接 焊接時(shí)，由于焊接電流的存在，使漏磁通隨著焊接電流的增大而增大（初級漏磁通也可折合成次級漏磁通），使焊機(jī)獲得下降的外特性。 （）短路 焊接短路時(shí)，由于短路電流很大，由此而產(chǎn)生的漏磁造成更大的電壓降，從而限制了短路電流的增長。 動圈式弧焊變壓器焊接電流的調(diào)節(jié) 動圈式弧焊變壓器通過改變初、次級繞組的匝數(shù)進(jìn)行粗調(diào)節(jié)，改變初、次級繞組的距離來進(jìn)行細(xì)調(diào)節(jié)。 （）粗調(diào)節(jié) 電流的粗調(diào)節(jié)是先將電源切斷，然后再將電源轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)至相應(yīng)的接法。當(dāng)初、次級繞組接成接法二時(shí)，初、次級繞組均為串聯(lián)，使焊機(jī)總的漏磁通增大，焊機(jī)的外特性便處于初、次級繞組均為并聯(lián)，使焊機(jī)的漏磁減小，外特性便

27、處于曲線和曲線的范圍內(nèi)。 位置時(shí)，空載電壓為，焊接電流調(diào)節(jié)范圍為；位置時(shí)，空載電壓為，焊接電流調(diào)節(jié)范圍為。 （）細(xì)調(diào)節(jié) 在上述兩種接法中，都可用改變初、次級繞組之間的距離進(jìn)行電流細(xì)調(diào)節(jié)。這是因?yàn)楦淖兞藘衫@組間的距離，而使得初、次級繞組間空氣漏磁通發(fā)生變化的緣故。當(dāng)距離增大，漏磁增大，焊接電流就減小；反之，焊接電流增大。 接法二時(shí)，減小兩繞組間的距離，外特性曲線由移到；接法工時(shí)，減小兩線組間的距離，外特性曲線由移到。故一般稱接法為小檔，接法正為大檔。 第三節(jié)： 弧焊整流器 弧焊整流器是一種直流弧焊電源，用交流電經(jīng)過變壓、整流后而獲得直流電?；『刚髌饔泄杌『刚髌鳌⒖煽毓杌『刚髌骷熬w管式弧焊

28、整流器等三種。硅弧焊整流器常用的有型，即下降特性硅弧焊整流器。隨著國內(nèi)、外焊接事業(yè)的發(fā)展，可控硅弧焊整流器的優(yōu)點(diǎn)逐漸被顯現(xiàn)，它的優(yōu)點(diǎn)是消耗材料少，體積小、重量輕、功率因數(shù)高、省電、動特性良好，且調(diào)節(jié)性能好，電網(wǎng)電壓波動和工作電壓波動可以補(bǔ)償，而輸出電壓穩(wěn)定，便于一機(jī)多用和實(shí)現(xiàn)自動化焊接等。可控硅弧焊整流器國內(nèi)定型產(chǎn)品不多，如型、型等。 本節(jié)主要介紹上海電焊機(jī)廠從國外引進(jìn)的系列（即型同類產(chǎn)品）可控硅弧焊整流器。目前生產(chǎn)的，、型弧焊整流器具有陡降外特性。 一、焊機(jī)構(gòu)造 系列焊機(jī)是由主變壓器（三相）、三相可控硅整流器組、輸出電抗器、電子控制線路印刷板、冷卻風(fēng)機(jī)、主接觸器和轉(zhuǎn)換開關(guān)等部件所組成。 三相

29、主變壓器 三相主變壓器的主要作用，是將網(wǎng)路電壓降至焊接所需要的電壓值后，供給三相晶閘管整流器組整流。主變壓器的部分次級繞組還向控制線路供電。 三相晶閘管整流器組 三相晶閘管整流器組的主要作用；是將三相主變壓器送來的已經(jīng)降過壓的三相交流電，進(jìn)行三相橋式全控整流。 輸出電抗器 輸出電抗器是串聯(lián)在焊接回路內(nèi)的鐵芯式電抗器，它的作用是使由晶閘管整流電路輸出脈動較大的電壓波形趨于平直，即起濾波作用，另外，可改善動特性并抑制焊接短路電流的峰值。 電子控制線路印刷板 電子控制線路印刷板的主要作用，是焊裝置電子線路中所需的各種電子元件。 冷卻風(fēng)機(jī) 冷卻風(fēng)機(jī)系螺旋式通風(fēng)機(jī)，它以強(qiáng)迫風(fēng)冷的形式。使焊機(jī)內(nèi)部得到適宜

30、的冷卻。 主接觸器 主接觸器的作用是當(dāng)焊機(jī)開啟后，使主變壓器一次回路接通，即主變壓器初級繞組與網(wǎng)路電源接通。 轉(zhuǎn)換開關(guān) 轉(zhuǎn)換開關(guān)主要有電流范圍開關(guān)、“開關(guān)”控制開關(guān)、電流控制開關(guān)和“電弧推力”開關(guān)。 電流范圍開關(guān)是提供“大”、“小”兩檔電流輸出粗調(diào)范圍，“開關(guān)”控制開關(guān)是焊機(jī)啟動、關(guān)閉用遙控或面板操作的轉(zhuǎn)換開關(guān)，電流控制開關(guān)則是焊接電流采用遙控或面板操作的轉(zhuǎn)換開關(guān)，“電弧推力”開關(guān)是該系列焊機(jī)為適應(yīng)不同的焊接狀況，當(dāng)電弧電壓降到一定值時(shí)，提供不同電弧特性的轉(zhuǎn)換開關(guān)，分“大”、“中”、“小”三檔。以型焊機(jī)為例，當(dāng)電弧電壓下降至左右時(shí)，隨著弧壓的繼續(xù)降低（電弧長度縮短），焊接電流增長較快，以提高“

31、電弧推力” 系列焊機(jī)可保護(hù)可控硅整流器組不致因過熱而燒壞，除冷卻風(fēng)扇強(qiáng)制冷卻外，還裝有熱保護(hù)裝置，它是一個(gè)與主接觸器串聯(lián)的常閉型觸點(diǎn)溫度繼電器，當(dāng)整流器過熱便會使主接觸器斷開，以使焊接電流輸出中斷。 二、工作原理 焊機(jī)空載啟動時(shí)，焊機(jī)主接觸器接通，網(wǎng)路電源向焊機(jī)供電。三相主變壓器將同路輸入的電壓，降至焊接所需的工作電壓值，然后經(jīng)三相晶閘管整流器組進(jìn)行全控整流，便能獲得脈動直流電壓，經(jīng)輸出電抗器的濾波作用，最后獲得波形連續(xù)平直的直流焊接空載電壓。 在焊機(jī)電子控制線路中，有一個(gè)觸發(fā)電路，它能向晶閘管的控制極提供觸發(fā)脈沖，即與三相交流電同步的一個(gè)電壓脈沖訊號，使晶閘管導(dǎo)通，以獲得直流電。在焊機(jī)空載時(shí)

32、，觸發(fā)電路提供的電壓訊號脈沖有一給定的導(dǎo)通角（即可使晶閘管在交流電波形處于某一相位時(shí)導(dǎo)通），使焊機(jī)具有一固定的空載直流電壓。 另外，在電子控制線路中，還有一個(gè)電流反饋控制系統(tǒng)。在焊接時(shí)，由電流感應(yīng)裝置接收焊接回路中焊接電流變化的訊號，再經(jīng)觸發(fā)電路處理后，輸送給晶閘管可控硅的控制極，此時(shí)所提供的控制脈沖訊號的導(dǎo)通角，隨焊接電流的變化而變化（觸發(fā)脈沖的移相），從而使焊接電源的輸出電壓隨之發(fā)生變化，以此獲得焊機(jī)的下降外特性。 三、焊機(jī)的操作 焊機(jī)有遙控和面板操作兩種方法，如果不使用遙控電流或開關(guān)控制，“電流控制”和“開關(guān)控制”開關(guān)，應(yīng)置于“面板”位置，如使用遙控，應(yīng)把上述兩開關(guān)置于“遙控”位置。電流

33、范圍開關(guān)置于所選擇的位置（“大”或“小”）。電弧推力開關(guān)置于所需的位置；電弧推力“大”，在短路狀態(tài)下，短路電流最大。具有最大的電弧穿透力，適宜于全位置焊接的引弧及某些類型的焊條；“中”，短路電流適中，適用于大多數(shù)焊接場合及某些類型焊條；“小”，電弧穿透力最小，適宜于氣體鎢極電弧焊接，將電流調(diào)節(jié)旋鈕旋至所需電流位置。在完成上述步驟后便可按下電源按鈕開關(guān)“開”，開始焊接。 在焊接結(jié)束關(guān)機(jī)前，須讓焊機(jī)在空載狀態(tài)下運(yùn)行，然后按下電源按鈕開關(guān)“關(guān)”。當(dāng)人員離開焊機(jī)時(shí)，應(yīng)切斷電網(wǎng)輸入電壓。 近幾年來國際和國內(nèi)迅速發(fā)展一種新型高效機(jī)電一體化焊接設(shè)備逆變式弧焊整流器。其技術(shù)指標(biāo)和焊接工藝性能均十分優(yōu)異，具有極

34、高的綜合技術(shù)指標(biāo)，是高能耗焊接設(shè)備理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。 我國逆變式弧焊整流器的系列產(chǎn)品型式為，型號中表示逆變式。 逆變式弧焊整流器的特點(diǎn)和用途；此焊機(jī)采用最新的快速晶閘管（）和快速整流管等大功率開關(guān)器件，用大規(guī)模集成電路控制的線路構(gòu)成先進(jìn)的交流系統(tǒng)。它以小巧的中頻變壓器，取代了傳統(tǒng)焊機(jī)中笨重的工頻變壓器，從而使該焊機(jī)具有效率高、空載損耗小、輸出電流穩(wěn)定、節(jié)能、節(jié)材、高穩(wěn)定、高可靠、快速的特點(diǎn)。 據(jù)實(shí)際測試其耗電量比一般弧焊發(fā)電機(jī)少以上，產(chǎn)品本身節(jié)約銅、鋼、鐵等材料達(dá)以上，因此該焊機(jī)具有體積小、重量輕、移動方便等優(yōu)點(diǎn)。 系列逆變式弧焊整流器，適用于直徑5m焊條施焊，焊接電流調(diào)節(jié)范圍極寬，有（上海電焊機(jī)廠），有，（成都·皮克電力電子技術(shù)研究所）。焊機(jī)除作為手工電弧焊外，還可以作為手工