電焊變壓器項(xiàng)目管理知識(shí)分析課件

電焊變壓器

一、能力目標(biāo) 二、使用的設(shè)備及儀器 磁分路動(dòng)鐵心式電焊變壓器（BX1-135）一臺(tái)、帶電抗器電焊變壓器（BX2-500）一臺(tái)、動(dòng)圈式電焊變壓器（BX3-300）一臺(tái)。 三、項(xiàng)目要求

1．熟悉常用電焊變壓器的類型和基本結(jié)構(gòu) （1）帶可調(diào)電抗器的電焊變壓器 帶可調(diào)電抗器的電焊變壓器有外加電抗器式和共軛式兩種結(jié)構(gòu)形式。電焊變壓器 一、能力目標(biāo)1電焊變壓器

圖5-1帶電抗器的電焊變壓器

圖5-2焊接變壓器電流的調(diào)節(jié)1-空載曲線；2-電抗小時(shí)的外特性；3-電抗大時(shí)的外特性電焊變壓器圖5-1帶電抗器的電焊變壓器圖5-2焊接變2電焊變壓器

1）外加電抗器式

外加電抗器式電焊變壓器是在一臺(tái)降壓變壓器的二次側(cè)輸出端再串接一臺(tái)可調(diào)電抗器組合而成，如圖5-1所示。為了調(diào)節(jié)二次側(cè)空載電壓U02，在一次側(cè)繞組中備有分接頭。電焊變壓器輸出電流的調(diào)節(jié)主要通過改變電抗器的氣隙大小來實(shí)現(xiàn)，如氣隙減小時(shí)，電抗增大，電焊機(jī)輸出外特性下降陡度就增大，電流就減小，如圖5-2所示。電焊變壓器 1）外加電抗器式3電焊變壓器

2）共軛式 共軛式電焊變壓器是將變壓器鐵心和電抗器鐵心制成一體成為共軛式結(jié)構(gòu)（即有部分磁軛是公用的），如圖5-3所示。它除了變壓3和動(dòng)鐵心4。變壓器二次側(cè)輸出線圈是與電抗器線圈串聯(lián)的，設(shè)EX是電抗器上的電動(dòng)勢(shì)，E2是變壓器二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)兩者是順極性串聯(lián)時(shí)，輸出電壓為兩者之和，即02=E2+EX。當(dāng)兩者是反極性串聯(lián)時(shí)，輸出電壓為兩者之差，即

02=E2-EX。因此得到兩種不同空載電壓的外特性，如圖5-4所示。電焊變壓器 2）共軛式4電焊變壓器

圖5-3共軛式電焊變壓器的接線圖(a)順極性；(b)反極性電焊變壓器圖5-3共軛式電焊變壓器的接線圖5電焊變壓器

圖5-4共軛式電焊變壓器的外特性

1）順接時(shí)；2）反接時(shí)

電焊變壓器圖5-4共軛式電焊變壓器的外特性6電焊變壓器

（2）磁分路動(dòng)鐵式電焊變壓器 磁分路動(dòng)鐵式電焊變壓器是在鐵心的兩柱中間又裝了一個(gè)活動(dòng)的鐵心柱，稱為動(dòng)鐵心，如圖5-5（a）所示。一次側(cè)繞組繞在左邊的鐵心柱上，而二次側(cè)繞組分兩部分，一部分在左邊與一次側(cè)同在一個(gè)鐵心柱上；另一部分在右邊一個(gè)鐵心柱上。當(dāng)改變二次繞組的接法就達(dá)到改變?cè)褦?shù)和改變漏抗的目的，從而達(dá)到改變起始空載電壓和改變電壓下降陡度的作用，以上是粗調(diào)作用，如圖5-5（b）所示。粗調(diào)有I和Ⅱ兩擋。電焊變壓器 （2）磁分路動(dòng)鐵式電焊變壓器7電焊變壓器

如果要微調(diào)電流，則要微調(diào)中間動(dòng)鐵心的位置。如果把動(dòng)鐵心從貼心的中間逐步往外移動(dòng)，那么從動(dòng)鐵心中漏過的磁通會(huì)慢慢地減少。因?yàn)閯?dòng)鐵心往外移動(dòng)，氣隙加大，磁阻也加大，漏磁通就減少，漏抗隨之減少，電流下降速度就慢，如圖5-5（c）所示。當(dāng)連接片接在I位置時(shí)（即粗調(diào)電流），次級(jí)繞組匝數(shù)較多，所以空載電壓較高，為曲線1、2。這是把動(dòng)鐵心移到最里面，則漏磁通最多，漏抗多大，曲線下降最陡，即為曲線1；反之，把動(dòng)鐵心慢慢移出來，曲線就慢慢向曲線2靠近。從圖5-5（c）中看出，如果工作電壓為30V，工作電流就會(huì)從60A左右慢慢向170A變化。這就是微調(diào)電流的原理。電焊變壓器 如果要微調(diào)電流，則要微調(diào)中間動(dòng)鐵心的位置。如8電焊變壓器

當(dāng)粗調(diào)節(jié)器放在Ⅱ位置，由于二次匝數(shù)少了，空載電壓從70V降到60V，曲線3、4的陡度也小了。同前面分析的一樣，當(dāng)動(dòng)鐵心從最里面移動(dòng)到最外面時(shí)，工作電流將從130A左右慢慢向450A變化，如圖5-5（c）所示。電焊變壓器 當(dāng)粗調(diào)節(jié)器放在Ⅱ位置，由于二次匝數(shù)少了，空9電焊變壓器

圖5-5動(dòng)鐵式交流弧焊機(jī)(a)結(jié)構(gòu)圖；(b)電路圖；(c)外特性曲線1-粗調(diào)Ⅰ、動(dòng)鐵最里面；2-粗調(diào)Ⅰ、動(dòng)鐵最外；3-粗調(diào)Ⅱ、動(dòng)鐵最里面；4-粗調(diào)Ⅱ、動(dòng)鐵最外電焊變壓器圖5-5動(dòng)鐵式交流弧焊機(jī)10電焊變壓器

（3）動(dòng)圈式電焊變壓器前面兩種變壓器的一次側(cè)、二次側(cè)繞阻是固定不動(dòng)的，只是改變動(dòng)鐵心位置，即改變氣隙大小來改變漏磁通的大小，從而改變了漏抗大小，達(dá)到改變曲線的下降陡度、調(diào)節(jié)電流的目的。電焊變壓器 （3）動(dòng)圈式電焊變壓器11電焊變壓器

動(dòng)圈式電焊變壓器的鐵心是殼式結(jié)構(gòu)，鐵心氣隙是固定不可調(diào)的，一次側(cè)繞組固定在鐵心下部，二次繞組置于它的上面，并且可借助手輪轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿，使二次側(cè)繞組上下移動(dòng)，從而改變一次側(cè)、二次側(cè)的距離來調(diào)節(jié)漏磁的大小。顯然，原、副繞組越近則耦合越緊，漏抗就小，輸出電壓也高，下降陡度也小，輸出電流就大；反之則電流就小。以上介紹的是微調(diào)。還可以通過將一次側(cè)和二次側(cè)的部分繞組接成串聯(lián)或并聯(lián)（它們均有兩部分線圈構(gòu)成）來擴(kuò)大調(diào)節(jié)范圍，這是電焊變壓器的粗調(diào)。

電焊變壓器 動(dòng)圈式電焊變壓器的鐵心是殼式結(jié)構(gòu)，鐵心氣隙12電焊變壓器

2．掌握電焊變壓器的特點(diǎn) （1）二次側(cè)空載電壓應(yīng)為60~75V,以保證容易起弧。同時(shí)為了安全，空載電壓最高不超過85V。 （2）具有陡降的外特性，即當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí)，二次側(cè)輸出電壓應(yīng)急劇下降，如圖3—5所示。通常額定運(yùn)行時(shí)的輸出電壓U2N為30V左右（即電弧上電壓）。 （3）短路電流IK不能太大，以免損壞電焊機(jī)，同時(shí)也要求變壓器有足夠的電動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。焊條開始接觸工作短路時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)短路電流，引起電弧，然后焊條再拉起產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)長度的電弧間隙。所以，變壓器要能經(jīng)常承受這種短路電流的沖擊。電焊變壓器 2．掌握電焊變壓器的特點(diǎn)13電焊變壓器

（4）為了適應(yīng)不同的加工材料、工作大小和焊條，焊接電流應(yīng)能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。為了滿足以上要求，根據(jù)前面分析，影響變壓器外特性的主要因素是一次側(cè)、二次側(cè)繞組的漏阻抗ZS1和ZS2以及負(fù)載功率因數(shù)cosφ2。由于焊接加工是屬于電加熱性質(zhì)，故負(fù)載功率因數(shù)基本上都一樣，cosφ2≈1，所以不必考慮。而改變漏抗可以達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電流的目的。 3．根據(jù)給出的三臺(tái)電焊變壓器，區(qū)分出分別屬于那種電焊變壓器。 4．根據(jù)電焊變壓器常見的故障現(xiàn)象，寫出可能的原因和排除的方法。電焊變壓器 （4）為了適應(yīng)不同的加工材料、工作大小和焊條14電焊變壓器

一、能力目標(biāo) 二、使用的設(shè)備及儀器 磁分路動(dòng)鐵心式電焊變壓器（BX1-135）一臺(tái)、帶電抗器電焊變壓器（BX2-500）一臺(tái)、動(dòng)圈式電焊變壓器（BX3-300）一臺(tái)。 三、項(xiàng)目要求

1．熟悉常用電焊變壓器的類型和基本結(jié)構(gòu) （1）帶可調(diào)電抗器的電焊變壓器 帶可調(diào)電抗器的電焊變壓器有外加電抗器式和共軛式兩種結(jié)構(gòu)形式。電焊變壓器 一、能力目標(biāo)15電焊變壓器

圖5-1帶電抗器的電焊變壓器

圖5-2焊接變壓器電流的調(diào)節(jié)1-空載曲線；2-電抗小時(shí)的外特性；3-電抗大時(shí)的外特性電焊變壓器圖5-1帶電抗器的電焊變壓器圖5-2焊接變16電焊變壓器

1）外加電抗器式

外加電抗器式電焊變壓器是在一臺(tái)降壓變壓器的二次側(cè)輸出端再串接一臺(tái)可調(diào)電抗器組合而成，如圖5-1所示。為了調(diào)節(jié)二次側(cè)空載電壓U02，在一次側(cè)繞組中備有分接頭。電焊變壓器輸出電流的調(diào)節(jié)主要通過改變電抗器的氣隙大小來實(shí)現(xiàn)，如氣隙減小時(shí)，電抗增大，電焊機(jī)輸出外特性下降陡度就增大，電流就減小，如圖5-2所示。電焊變壓器 1）外加電抗器式17電焊變壓器

2）共軛式 共軛式電焊變壓器是將變壓器鐵心和電抗器鐵心制成一體成為共軛式結(jié)構(gòu)（即有部分磁軛是公用的），如圖5-3所示。它除了變壓3和動(dòng)鐵心4。變壓器二次側(cè)輸出線圈是與電抗器線圈串聯(lián)的，設(shè)EX是電抗器上的電動(dòng)勢(shì)，E2是變壓器二次側(cè)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)兩者是順極性串聯(lián)時(shí)，輸出電壓為兩者之和，即02=E2+EX。當(dāng)兩者是反極性串聯(lián)時(shí)，輸出電壓為兩者之差，即

02=E2-EX。因此得到兩種不同空載電壓的外特性，如圖5-4所示。電焊變壓器 2）共軛式18電焊變壓器

圖5-3共軛式電焊變壓器的接線圖(a)順極性；(b)反極性電焊變壓器圖5-3共軛式電焊變壓器的接線圖19電焊變壓器

圖5-4共軛式電焊變壓器的外特性

1）順接時(shí)；2）反接時(shí)

電焊變壓器圖5-4共軛式電焊變壓器的外特性20電焊變壓器

（2）磁分路動(dòng)鐵式電焊變壓器 磁分路動(dòng)鐵式電焊變壓器是在鐵心的兩柱中間又裝了一個(gè)活動(dòng)的鐵心柱，稱為動(dòng)鐵心，如圖5-5（a）所示。一次側(cè)繞組繞在左邊的鐵心柱上，而二次側(cè)繞組分兩部分，一部分在左邊與一次側(cè)同在一個(gè)鐵心柱上；另一部分在右邊一個(gè)鐵心柱上。當(dāng)改變二次繞組的接法就達(dá)到改變?cè)褦?shù)和改變漏抗的目的，從而達(dá)到改變起始空載電壓和改變電壓下降陡度的作用，以上是粗調(diào)作用，如圖5-5（b）所示。粗調(diào)有I和Ⅱ兩擋。電焊變壓器 （2）磁分路動(dòng)鐵式電焊變壓器21電焊變壓器

如果要微調(diào)電流，則要微調(diào)中間動(dòng)鐵心的位置。如果把動(dòng)鐵心從貼心的中間逐步往外移動(dòng)，那么從動(dòng)鐵心中漏過的磁通會(huì)慢慢地減少。因?yàn)閯?dòng)鐵心往外移動(dòng)，氣隙加大，磁阻也加大，漏磁通就減少，漏抗隨之減少，電流下降速度就慢，如圖5-5（c）所示。當(dāng)連接片接在I位置時(shí)（即粗調(diào)電流），次級(jí)繞組匝數(shù)較多，所以空載電壓較高，為曲線1、2。這是把動(dòng)鐵心移到最里面，則漏磁通最多，漏抗多大，曲線下降最陡，即為曲線1；反之，把動(dòng)鐵心慢慢移出來，曲線就慢慢向曲線2靠近。從圖5-5（c）中看出，如果工作電壓為30V，工作電流就會(huì)從60A左右慢慢向170A變化。這就是微調(diào)電流的原理。電焊變壓器 如果要微調(diào)電流，則要微調(diào)中間動(dòng)鐵心的位置。如22電焊變壓器

當(dāng)粗調(diào)節(jié)器放在Ⅱ位置，由于二次匝數(shù)少了，空載電壓從70V降到60V，曲線3、4的陡度也小了。同前面分析的一樣，當(dāng)動(dòng)鐵心從最里面移動(dòng)到最外面時(shí)，工作電流將從130A左右慢慢向450A變化，如圖5-5（c）所示。電焊變壓器 當(dāng)粗調(diào)節(jié)器放在Ⅱ位置，由于二次匝數(shù)少了，空23電焊變壓器

圖5-5動(dòng)鐵式交流弧焊機(jī)(a)結(jié)構(gòu)圖；(b)電路圖；(c)外特性曲線1-粗調(diào)Ⅰ、動(dòng)鐵最里面；2-粗調(diào)Ⅰ、動(dòng)鐵最外；3-粗調(diào)Ⅱ、動(dòng)鐵最里面；4-粗調(diào)Ⅱ、動(dòng)鐵最外電焊變壓器圖5-5動(dòng)鐵式交流弧焊機(jī)24電焊變壓器

（3）動(dòng)圈式電焊變壓器前面兩種變壓器的一次側(cè)、二次側(cè)繞阻是固定不動(dòng)的，只是改變動(dòng)鐵心位置，即改變氣隙大小來改變漏磁通的大小，從而改變了漏抗大小，達(dá)到改變曲線的下降陡度、調(diào)節(jié)電流的目的。電焊變壓器 （3）動(dòng)圈式電焊變壓器25電焊變壓器

動(dòng)圈式電焊變壓器的鐵心是殼式結(jié)構(gòu)，鐵心氣隙是固定不可調(diào)的，一次側(cè)繞組固定在鐵心下部，二次繞組置于它的上面，并且可借助手輪轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿，使二次側(cè)繞組上下移動(dòng)，從而改變一次側(cè)、二次側(cè)的距離來調(diào)節(jié)漏磁的大小。顯然，原、副繞組越近則耦合越緊，漏抗就小，輸出電壓也高，下降陡度也小，輸出電流就大；反之則電流就小。以上介紹的是微調(diào)。還可以通過將一次側(cè)和二次側(cè)的部分繞組接成串聯(lián)或并聯(lián)（它們均有兩部分線圈構(gòu)成）來擴(kuò)大調(diào)節(jié)范圍，這是電焊變壓器的粗調(diào)。

電焊變壓器 動(dòng)圈式電焊變壓器的鐵心是殼式結(jié)構(gòu)，鐵心氣隙26電焊變壓器

2．掌握電焊變壓器的特點(diǎn) （1）二次側(cè)空載電壓應(yīng)為60~75V,以保證容易起弧。同時(shí)為了安全，空載電壓最高不超過85V。 （2）具有陡降的外特性，即當(dāng)負(fù)載電流增大時(shí)，二次側(cè)輸出電壓應(yīng)急劇下降，如圖3—5所示。通常額定運(yùn)行時(shí)的輸出電壓U2N為30V左右（即電弧上電壓）。 （3）短路電流IK不能太大，以免損壞電焊機(jī)，同時(shí)也要求變壓器有足夠的電動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。焊條開始接觸工作短路時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)短路電流，引起電弧，然后焊條再拉起產(chǎn)生一個(gè)適當(dāng)長度的電弧間隙。所以，變壓器要能經(jīng)常承受這種短路電流的沖擊。電焊變壓器 2．掌握電焊變壓器的特點(diǎn)27電焊變壓器

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