弧焊电源及数字化控制复习题
1、电源按照控制技术分为哪些？每种类型各举一例。
1）交流弧焊电源弧焊变压器矩形波弧焊电源
2）直流弧焊电源直流弧焊发电机弧焊整流器
3）脉冲弧焊电源与焊接方法结合使用
4)逆变式弧焊电源 IGBT式逆变式弧焊电源
控制方式：机械式控制、电磁式、电子式、数字式（单片机控制、PLC/PLD控制、ARM 、DSP ）2、脉冲弧焊电源的特点是什么？适用于哪些方面的焊接？
脉冲弧焊电源的特点是电源输出电流是周期性变化的，脉冲频率、脉冲电流等脉冲参数可调。调节脉冲参数可以调节焊接工件的热输入量、焊丝的熔滴过渡形式等，有利于对热输入比较敏感的材料、薄板和全位置的焊接。故大部分弧焊电源中都包含脉冲弧焊电源。
、什么是焊接电弧？电弧中最基本的物理现象是什么？
焊接电弧是一种强烈的持久的气体放电现象，是气体放电的一种形式。气体的电离和电子的发射时电弧中最基本的物理现象。
、什么是焊接电弧的静特性？静特性曲线的形状是什么？常用电弧焊接方法的电弧特性曲线是什么形状？
一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf与电弧电流If之间的关系，称为焊接电弧的静态伏安特性，简称伏安特性或静特性，其曲线形状类似于U型，可称之为U形曲线。包括下降特性、平特性、上升特性三部分曲线形状。
不同的焊接方法，在其正常使用范围内，其电弧静特性曲线只是整个电弧“U”形静特性曲线的某一部分。常用电弧焊接方法的电弧特性如下：
焊条电弧焊、埋弧焊等焊接电弧基本工作在电弧静特性的水平段；
TIG焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊的焊接电弧也基本工作在电弧静特性的水平段，但当电流很小时，如微束等离子弧焊、微束TIG焊的焊接电弧则工作在电弧静特性的下降段；熔化极气体保护焊（MIG焊或CO2焊等）和水下焊接等焊接电弧基本上工作在电弧静特性的上升段。
、什么是焊接电弧的动特性？焊接电弧存在动特性的本质原因是什么？
一定弧长的电弧，当电弧电流以很快速度连续变化时，电弧电压瞬时值与电流瞬时值之间的关系称为电弧动态伏安特性，简称为电弧动特性。
热惯性：当电流快速增加或减小时，游离作用或消游离作用来不及变化，使得弧柱温度的变化相对滞后。
、与直流电弧相比，交流电弧燃烧的特点是什么？
1）交流电弧的电流、空载电压存在极性变化，最常见的交流电弧是工频正弦波交流电弧。该电弧一般是由50Hz按正弦规律变化的电源供电，每秒钟内电弧电流变换极性50次，100次经过电流的零点。电流经过零点的瞬间，电弧熄灭，过零点后电弧重新引燃。能否引燃主要取决于电源电压和再引燃电压之间的关系 2）交流电弧的再引燃过程使交流电弧放电的物理条件和电、热物理过程也随之改变，这对电弧的稳定燃烧和弧焊电源的特性有很大的影响。 3）对于电阻型弧焊电源其焊接电流是不连续的，如要使得焊接电流连续，应串联一个足够大的电感
、影响交流电弧稳定燃烧的因素有哪些？提高稳定性的措施？
1）空载电压U0: U0愈高，在同等大小的引弧电压下，熄弧时间愈短，电弧愈稳定；
2）引燃电压Uyh：Uyh愈高，电弧愈不稳定，引弧困难；
3）电路参数：增大电感L，减小电阻R可使电弧趋向稳定燃烧；
4）电弧电流：电流愈大，产热愈多，而且电流变化率dif/ dt愈大，热惯性作用明显，电弧愈稳定；
5）电源频率f: f提高，熄弧时间缩短，热惯性增强，也可提高电弧的稳定性；
6）电极的热物理性能和尺寸：它们影响电极所达到的温度，从而影响电弧的引燃电压。
PS：提高交流电弧稳定性的措施包括：1）提高弧焊电源频率；2）提高电源的空载电压；3）改善电弧电流波形；4）叠加高压电。
、请画出直流矩形脉冲电弧电流的波形，并列出脉冲电弧的基本参数。
、弧焊工艺对弧焊电源有哪些要求？
1）保证引弧容易 2）保证电弧稳定 3）保证焊接参数稳定 4）具有足够宽的焊接参数调节范围 5）具备对环境的适应性
Ps:弧焊电源的电气性能要求 (焊接电源空载电压、外特性、调节性能、动特性)
、什么是弧焊电源的外特性？
弧焊电源的外特性是指，在规定范围内，弧焊电源稳态输出电压Uy与输出电流Iy之间的关系。换言之，在电源内部参数一定的条件下，改变负载，稳态输出电压Uy与稳态输出电Iy值之间的关系，一般采用Uy＝f（Iy）来表示。
、电源-电弧系统的稳定条件是什么?
（1）无干扰时，能在给定负载电压和焊接电流下，保证电弧的稳定燃烧，系统保持静态平衡状态。（2）当系统受到瞬时干扰，破坏了系统原有的静态平衡，负载电压和焊接电流发生变化；当干扰消失后，系统能够自动恢复到原来的平衡状态或者达到新的平衡状态。
稳定条件公式：“即：电弧静特性曲线在工作点上的斜率必须大于电源外特性曲线在该工作点上的斜率 )
钨极氩弧焊（TIG）等离子弧焊分别选择什么形状的电源外特性？为什么？
都选择恒流外特性。 1）两者的电弧静特性工作部分呈平的或略上升的形状，从“电源—电弧”系统稳定的角度（Kw>0）考虑，应选用下降外特性的电源。 2）从焊接规范稳定的角度考虑，两者稳定焊接参数主要指稳定焊接电流。所以采用恒流外特性，电流静态偏差最小，电源外特性如下图。
对弧焊电源空载电压有哪些要求？
1）保证引弧容易空载电压愈高愈好
2）保证电弧的稳定燃烧U0≥（~）U f
3）保证电弧功率稳定 >U0/U f>
4）要有良好的经济性
5）保证人身安全
什么是弧焊电源稳态短路电流？稳态短路电流过大和过小对焊接过程有和影响？
在弧焊电源外特性上，当U f=0时对应的电流为稳态短路电流I wd。当电弧引燃和金属熔滴过度到熔池时，经常发生短路，过大会使焊条过热，药皮易脱落，使熔滴过渡中因有大的积蓄能量儿增加金
属飞溅。过小会因电磁压缩推动力不足而使引弧和焊条熔滴过渡产生困难。
什么是弧焊电源的调节特性？如何调节焊接参数？
焊接电源能满足不同工作电压、电流的需求的可调节性能称为电源调节性能。调节焊接参数，即在给定电弧电压时来调节电弧电流，火在给定电弧电流时调节电弧电压，都可以通过调节弧焊电源的空载电压U0和等效阻抗z来实现。
弧焊电源的负载持续率和额定电流的含义是什么？
额定负载持续率是指给定的负载持续时间与全周期时间的百分比。
额定电流I e就是指在规定的环境条件下，按额定负载持续率FS规定的负载状态工作，即在符合标准规定的温升限度下所允许的输出电流值。
在弧焊电源的电流调节范围内，按不同的负载持续率FS工作时，所允许使用的焊接电流I f 为（额定负载持续率和额定电流分别为FSe、Ie）
什么是弧焊电源的动特性？熔化极电弧焊的哪种熔滴过渡形式对弧焊电源的动特性有严格要求？
弧焊电源适应焊接电弧这样的动态负载所输出电流、电压相对时间变化的特性,称为弧焊电源的动特性。
短路过渡（它的电弧有较大变化的动负载，使弧焊电源常在空载、负载、短路三态之间转换，故需要对弧焊电源的动特性提出要求。）
3．1弧焊变压器的外特性是什么形状？如何获得？如何调节焊接电流？
弧焊电源的外特性是指,在规定范围内,弧焊电源稳态输出电压Uy与输出电流Iy之间的关系。换言之,在电源内部参数一定的条件下,改变负载,稳态输出电压Uy与稳态输出电Iy值之间的关系,一般采用Uy=f(Iy)来表示。
a) 平(缓)特性b)斜特性c)缓降特性d)恒流特性e)恒流带外拖特性①只取电压负反馈时,弧焊电源的输出特性为恒压外特性;②只取电流负反馈时,输出为恒压外特性;③电流截止负反馈时,初始为平特性,当电流大于阈值时为恒流或陡降外特性; 复合负反馈中:④同时采用电压电流负反馈得到下降外特性;⑤不同时刻采用不同反馈可以得到陡降带外拖外特性;恒压恒流截止负反馈时得到初始恒压后来电流大于某值时恒流的外特性。
改变X L或者X K可调节焊接电流I f 公式：
3．2串联电抗器式弧焊变压器的外特性如何获得？
增强漏磁式弧焊变压器有哪些？各自的外特性如何获得？
动铁心式弧焊变压器的梯形动铁心移进、移出时。外特性曲线如何变化？
动线圈式弧焊变压器的动绕组与固定绕组之间的间距增大、减小时，去外特性曲线如何变化？
试述晶闸管弧焊整流器的基本组成和工作原理。
三相主变压器T、晶闸管组V和输出直流电感L组成；二极管组VD还限流电阻R构成维弧电路；控制电路由给定电路G、检测电路M、比较电路和触发电路组成。
大功率晶闸管组V受控于触发电路。触发电路的移相可以改变晶闸管导通角的大学，晶闸管导通角打，则焊接电流（电压）大；反之亦然。晶闸管式弧焊整流器外特性控制是借助于电流、电压反馈信号，当需要获得下降外特性时，触发脉冲的相位由给定电压和电流反馈信号经比较器后得到的控制信号确定；当需要获得平外特性时，触发脉冲的相位由给定电压和电压反馈信号确定；当需要获得任意外特性时，触发脉冲的相位由电压、电流反馈信号的比例确定，改变这个比例，就可以获得任意外特性。
框图：
晶闸管弧焊整流器的主电路主要由哪些组成？试作图说明，指出哪一种主电路更适合作弧焊电源，为什么？
半控电路、三相桥式全控电路和带平衡电抗器双反星形电路。
带平衡电抗器双反星形整流电路更适合。
当于两组三相半波整流器并联。它的各相电流流通时间课延长至120°，儿六相半波整流电路每相电路流通时间只有60°,显然前者的整流变压器和我整流元件的利用率较高。该电路中同时有两个晶闸管并联导电，每管分担1/6的负载电流。而三相桥式整流电路相当于两个三相半波整流电路中的串联，同时又两个整流元件串联导电，每个晶闸管分担1/3的负载电流，后者所用晶闸管的额定电流也就要求较大。同时后者要考虑两倍的管压降，因而效率较低。所以。。。。。。。
试画图分析三相桥式半控整流电路在控制角为0°、30°和60°时，电阻负载上的电压、电流波形图，并注明晶闸管触发脉冲的相位。
试画图分析三相桥式全控整流电路在控制角为0°、30°和60°时，电阻负载上的电压、电流波形图，并注明晶闸管触发脉冲的相位。
试画图分析带平衡电抗器双反星形整流电路在控制角为0°、30°和60°时，电阻负载上的电压、电流波形图
在三相桥式半空整流、三相桥式全控整流电路和平衡电抗器双反行刑整流电路中，每个晶闸管分布承担多少的负载电流？答案1/3I d、1/3I d、1/6I d
什么是晶闸管弧焊整流器触发电路？触发电路的作用是什么？
晶闸管门极控制电路称为触发电路。它是用来产生移相触发脉冲的。
晶闸管弧焊整流器对触发电路的要求是什么？为什么？
1）触发脉冲应有足够功率 2）触发脉冲相位必须与加在晶闸管上的阳极电压同步。。。。
晶闸管弧焊整流器的触发电路由哪些环节组成？
一般由同步电路、脉冲形成电路、脉冲移相和放大电路等组成。
晶闸管弧焊整流器的触发脉冲的传输方式有哪些？
1）电磁耦合 2）光电耦合 3）直接传输
光电耦合的优点：
a、驱动晶体管不时候感性负载产生的反电压，工况得到改善
b、以输出任意波形脉冲信号
c、光电耦合器件与脉冲变压器比，成本低、体积小，易于在电路板上安装焊接。
在晶闸管弧焊整流器的移相触发电路中，控制电压的变化改变触发脉冲的相位，从而决定了晶闸管的导通角和弧焊电源的输出电压。
晶闸管弧焊整流器如何获得恒流、恒压、缓降和恒流带外拖的外特性？
①只取电压负反馈时,弧焊电源的输出特性为恒压外特性;②只取电流负反馈时,输出为恒压外特性;③电流截止负反馈时,初始为平特性,当电流大于阈值时为恒流或陡降外特性; 复合负反馈中:④同时采用电压电流负反馈得到下降外特性;⑤不同时刻采用不同反馈可以得到陡降带外拖外特性;恒压恒流截止负反馈时得到初始恒压后来电流大于某值时恒流的外特性。
晶闸管弧焊整流器外特性控制电路由哪两部分组成？
反馈信号采样点路和误差放大器
说明晶闸管给定值式脉冲弧焊电源的工作原理和调节方式。（图略）
晶闸管式脉冲弧焊电源的主电路和控制电路工作原理与晶闸管式弧焊整流器基本相同。晶闸管式脉冲弧焊电源的控制电路中的比较电路环节的给定值是脉冲电压，其主电路输出电流为脉冲电流，这就是所谓的给定信号变换式的脉冲弧焊电源。当给定脉冲电压为高幅值时，主电路将输出相应幅值的脉冲电流；当脉冲给定脉冲电压为低幅值时，主电路将输出与其相应的基本电流。通过调节脉冲给定电压的脉冲宽度和脉冲间歇时间，就可以实现输出电流的脉宽比和脉冲频率的调节。
请说明单电源直流断续器晶闸管式脉冲弧焊电源的工作原理和调节方式。（图略）其主要由直流弧焊电源、晶闸管直流断续器Q和电阻R1组成。脉冲电流和基本电路由直流弧焊电源
分别通过断续器Q和电阻R1提供。当Q断开（晶闸管断开）时，电源通过R1对电弧供以基本电流。当开关Q闭合（晶闸管导通）时，则对电弧直接供给较大的脉冲电流。如果开关Q不断地闭合和断开，就可以对电弧提供间断出现的脉冲电流和基本电流，改变开关Q的断开和闭合的周期，即可控制脉冲电流的频率。控制Q的延迟断开时间t1，就可调节脉宽比（t1/T）。基本电流值和脉冲电流幅值分别通过R1和直流弧焊电源进行调节。
矩形波交流弧焊电源的特点是什么？适用于哪方面的焊接？
矩形波交流电流和正弦波交流电流相比较，主要的特点是电流过零点时的上升与下降率高，其次是通过电子控制电路，使正、负半波通电时间比和电流比值君可以自由调升。当它用于铝及其合金的钨极氩弧焊接时，其特点有：电弧稳定，电流过零点时重新引弧容易，不必加穏弧器：通过调节正、负半波通电时间比，在保证阴极雾化作用的条件下增大正极性电流，从而获得最佳的熔深，提高生产率和延长钨极的寿命：可以不必采用消除直流分量的装置。应用于碱性焊条手工焊时，，可使电弧稳定、飞溅小。用于埋弧焊时，焊接过程稳定，焊缝成型形好，提高了焊接接头的力学性能。
画出晶闸管电抗器式矩形波交流弧焊电源的电路原理图，并说明如何获得矩形波交流电流。
通过晶闸管桥的开关和直流电抗器的储能作用，把正弦波交流电流转变成矩形波交流电流。将单桥式全控整流电路电源主电路放在交流一侧与变压器二次侧绕组想串联，其中电抗器L是个带有间隙大电抗相桥式整流电路。由于其电感量很大，具有储能及续流作用，而保证小电流的连续性。
1什么是逆变？
将直流电转变为交流电的过程叫逆变
2试述弧焊逆变器的主要组成和工作原理。
供电部分，电子功率系统，电子控制系统，给定与反馈电路，焊接电弧。一般都采用闭环反馈系统控制他的电气性能，及控制他的外特性和动特性。
3弧焊逆变器如何获得恒流，恒压，缓降和恒流带外拖的外特性
恒压特性：只取电弧电压负反馈时mUf≠0 nIf＝0 Uf＝Ugu/m
m：分压比取定后是常数 Uf取决于Ugu， Ugu 是定值，则Uf是定值
只用电弧电压反馈恒压外特性，分析：Uk＝K（Ugu－mUf）Uf Ugu不变Uk 控制脉冲往减小输出电压方向变
恒流特性：只取电流负反馈时mUf ＝0 nIf ≠ 0 If＝Ugi/nn：分流比取定后是常数
Uf取决于Ugi， Ugi 是定值，则If是定值只用电流反馈恒流外特性，
分析：Uk＝K（Ugi－nIf）If ，Ugi不变 Uk 控制脉冲往减小输出电流方向变
缓降特性：电弧电压负反馈和电流负反馈同时采用mUf ≠ 0 nIf ≠ 0K1mUf＝－K2nIf＋C 恒流加外拖特性
当电压大于一定值，取电流负反馈
当电压小于此值，同时采用电流负反馈和电压负反馈，可获得恒流加外拖特性
4 IGBT弧焊逆变器采用什么调节方式来实现外特性调节特性和输出脉冲的控制
借助于电压控制和PWM定频调宽的调剂控制方式及输出电压，电流负反馈，实现弧焊逆变器的外特性，调节性能，动特性及波形的控制和调节。
5弧焊逆变器电子控制电路的作用是什么？
向弧焊逆变器驱动电路提供一对前后沿陡峭，相位差180，对称和宽度可变相位可以动的矩形脉冲列。《除晶闸管逆变器》
6 IGBT弧焊逆变器的驱动电路采用电压控制型。
8借助于电压控制和PWM定频调宽的控制方式及输出电压，电流负反馈，实现IGBT弧焊逆变器的外特性，调节特性，动特性及波形的控制和调节。
9对IGBT弧焊逆变器驱动电路的最基本要求是什么？
使功率开关管在各种工作条件下都能迅速开通和关断，同时驱动电路还应具备一定的抗干扰能力，避免出现误导通或关断的情况发生。
12硬开关型弧焊电源的功率器件在被强迫开通的状态下，其开关损耗大，软开关型弧焊电源的功率器件工作在零电压或零电流条件下自然开通或关断状态，其开关损耗小。
第七章
1弧焊电源数字化控制系统的关键技术有哪些？
工艺时序控制技术，引弧和收弧控制技术，一元化调节技术，弧焊电源的波形控制技术，弧焊电源的数字化控制技术。
2熔化极气体保护焊在引弧和收弧过程中，电流电压应如何控制才能保证引弧顺利和收弧效果好？
在引弧过程中在空载电压上维持有一段时间，电流上升迅速，引弧时间短，引弧顺畅，电弧声音柔和。
在收弧过程中电流应缓慢减小到零，让焊丝回烧以填平弧坑，减少坑裂纹等焊接缺陷。
10
3什么是STT弧焊电源？
STT弧焊电源工作于熔滴短路过渡方式，在CO2焊过程实时测量电压与电压变化率，弧焊电源在一个过渡周期内根据不同电弧电压值（电弧状态）输出不同的焊接电流。
4数字化弧焊电源的含义是什么？
数字化弧焊电源是采用计算机技术以0和1的方式来完成对弧焊工艺过程的闭环控制。
5数字化弧焊电源是在那种类型的弧焊电源基础上开发的？
弧焊逆变器
6弧焊电源的数字化体现在以下3个方面
1）主电路的数字化：主电路中的大功率电力电子器件工作在0和1的开关状态，使弧焊逆变器的主电路由模拟工作状态变为开关状态：
2）控制电路的数字化：以单片机，DSP或ARM嵌入式微处理器为控制核心，通过软件编程实现弧焊工艺过程控制；
3）专家数据库软件系统：将专家经验作为系统输入固化到焊机内部形成专家系统，大大提高弧焊电源的可操作性。
7单片机控制的弧焊电源实现的功能有哪些？
外特性控制，动特性控制，预置焊接参数，实现一元化调节功能，对焊接电流波形的控制，对焊接工艺程序的控制和焊接故障报警。
8弧焊电源的单片机控制主要分为哪些模块？
1主电路的驱动控制2电参数控制3信号检测电路4故障报警与处理电路5通信电路6人机界面
9全数字化控制的弧焊电源DSP技术实现了PID控制器和PWM信号发生电路的全数字化。10弧焊电源的智能控制包括模糊控制，人工神经网络控制和专家系统三个方面
11弧焊机器人的研究经历了三个阶段：示教再现，离线编程和自主编程的智能机器人。
12弧焊机器人所用电源是在弧焊逆变器基础上进行数字化控制的弧焊电源。
第8章
1正确合理的选择弧焊电源，一般应考虑哪些方面？
1焊接材料与工件材料2焊接电流的种类3焊接工艺方法4弧焊电源的功率5工作条件和节能要求6工件重要程度和经济价值
2铝及铝合金的TIG焊最好采用矩形波交流弧焊电源。
弧焊电源重点
第一章焊接电弧及其电特性 （填空） 焊接电弧的特性：电压最低，电流最大，温度最高，发光最强 三种电离：撞击电离，热电离，光电离 四种电子发射：热发射，光电发射，重粒子撞击发射，强电场作用下的自发射 1.弧焊电源可分为哪几类？按什么分类？ 答：（1）弧焊电源及其控制技术的分类：交流弧焊电源、直流弧焊电源、脉冲弧焊电源、逆变式弧焊电源 （2）弧焊电源的控制技术分类：机械式控制、电磁式控制、数字式控制、电子式控制。2弧焊电源的压降如何分布？ 答：电弧沿其长度方向分为三个区：阳极区、阴极区、弧柱区，这三个区的电压降分别称为阳极压降Uy、阴极压降Ui、弧柱压降Uz。它们组成了总的电弧电压Uf，且Uf=Uy+Ui+Uz。阳极压降基本不变，而阴极压降在一定条件下基本上也是固定的数值，弧柱压降则在一定气体介质下与弧柱长度成正比。则，弧长不同，电弧电压也不同。 3.弧焊电源的静特性、动特性是指什么？ 答：电弧静特性：电极材料、气体介质、弧长一定的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf与电弧电流If之间的关系。Uf=f(If) 电弧动特性：在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系为：Uf=f(if) 4.焊条电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊得电弧静特性是怎样的？ 答：焊条电弧焊：多半工作在静特性的水平段。 埋弧焊：多半工作在静特性的水平段。 CO2气体保护焊：基本上工作在上升段。（虚线的是二氧化碳的，实线的是Ar弧焊的）
5.交流电弧有什么特点？为保护交流电弧连续燃烧电路参数应当怎样配合？ 答：特点：a.电弧周期性的熄灭引燃 b.电弧电压和电流波形发生畸变 c.热惯性作用较为明显 （2）a.交流电弧连续引燃的条件之一： 即当ωt=π时，使电弧电流if 正好过零点，if=0，从而得到： b.连续引燃条件之二： 即在ωt=0时，弧焊电源电压Uy 应大于电弧引燃电压Uyh ，即： 综上分析： 为保证交流电弧连续燃烧必须保证电路中各项参数：电源空载电压U0、电弧电压Uf 及引燃电压Uyh 之间必须保持一定的关系。 即： 6.有哪些因素影响交流电弧燃烧的稳定性？ 答：1）空载电压Uo ：Uo 越高，电弧越稳定。 2）引燃电压Uyh ：Uyh 越高，引燃电弧越难，电弧越不稳定。 3）电路参数：增大L 或减小R ，均可使电弧趋向稳定的连续燃烧。 4）电弧电流：电弧电流越大，电弧的稳定性提高。 5）电源频率f ：f 提高，电弧的稳定性提高。 6）电极的热物理性能和尺寸。 第二章 焊电源的基本要求 1.弧焊工艺对电源电气性能提出的要求是什么？ 答：a.对弧焊电源空载电压的要求 b.对弧焊电源外特性的要求 c.对弧焊电源调节特性的要求 d.对弧焊电源动特性的要求 2.“电源-电弧”系统的稳定条件是什么？如何表示？ 答：所谓“电源-电弧”系统的稳定性应包含两方面的含义： 1）系统在无外界因素干扰下，能在给定电弧电压和电流下维持长时间的连续 电弧放电，保持静态平衡，此时应有如下关系：Uf=Uy ；If=Iy 2）当系统一旦受到瞬时的外界干扰，破坏了原来的静态平衡，造成了焊接参数的变化。但当干扰消失之后，系统能够自动地恢复稳定平衡，使得焊接规范重新恢复。 m f U U 2cos π?=yh m U U ≥?sin 4212220π+≥f yh f U U U U
弧焊电源及数字化控制复习题
1、电源按照控制技术分为哪些？每种类型各举一例。 1）交流弧焊电源弧焊变压器矩形波弧焊电源 2）直流弧焊电源直流弧焊发电机弧焊整流器 3）脉冲弧焊电源与焊接方法结合使用 4)逆变式弧焊电源 IGBT式逆变式弧焊电源 控制方式：机械式控制、电磁式、电子式、数字式（单片机控制、PLC/PLD控制、ARM 、DSP ）2、脉冲弧焊电源的特点是什么？适用于哪些方面的焊接？ 脉冲弧焊电源的特点是电源输出电流是周期性变化的，脉冲频率、脉冲电流等脉冲参数可调。调节脉冲参数可以调节焊接工件的热输入量、焊丝的熔滴过渡形式等，有利于对热输入比较敏感的材料、薄板和全位置的焊接。故大部分弧焊电源中都包含脉冲弧焊电源。 、什么是焊接电弧？电弧中最基本的物理现象是什么？ 焊接电弧是一种强烈的持久的气体放电现象，是气体放电的一种形式。气体的电离和电子的发射时电弧中最基本的物理现象。 、什么是焊接电弧的静特性？静特性曲线的形状是什么？常用电弧焊接方法的电弧特性曲线是什么形状？ 一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf与电弧电流If之间的关系，称为焊接电弧的静态伏安特性，简称伏安特性或静特性，其曲线形状类似于U型，可称之为U形曲线。包括下降特性、平特性、上升特性三部分曲线形状。 不同的焊接方法，在其正常使用范围内，其电弧静特性曲线只是整个电弧“U”形静特性曲线的某一部分。常用电弧焊接方法的电弧特性如下： 焊条电弧焊、埋弧焊等焊接电弧基本工作在电弧静特性的水平段； TIG焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊的焊接电弧也基本工作在电弧静特性的水平段，但当电流很小时，如微束等离子弧焊、微束TIG焊的焊接电弧则工作在电弧静特性的下降段；熔化极气体保护焊（MIG焊或CO2焊等）和水下焊接等焊接电弧基本上工作在电弧静特性的上升段。 、什么是焊接电弧的动特性？焊接电弧存在动特性的本质原因是什么？ 一定弧长的电弧，当电弧电流以很快速度连续变化时，电弧电压瞬时值与电流瞬时值之间的关系称为电弧动态伏安特性，简称为电弧动特性。 热惯性：当电流快速增加或减小时，游离作用或消游离作用来不及变化，使得弧柱温度的变化相对滞后。 、与直流电弧相比，交流电弧燃烧的特点是什么？ 1）交流电弧的电流、空载电压存在极性变化，最常见的交流电弧是工频正弦波交流电弧。该电弧一般是由50Hz按正弦规律变化的电源供电，每秒钟内电弧电流变换极性50次，100次经过电流的零点。电流经过零点的瞬间，电弧熄灭，过零点后电弧重新引燃。能否引燃主要取决于电源电压和再引燃电压之间的关系 2）交流电弧的再引燃过程使交流电弧放电的物理条件和电、热物理过程也随之改变，这对电弧的稳定燃烧和弧焊电源的特性有很大的影响。 3）对于电阻型弧焊电源其焊接电流是不连续的，如要使得焊接电流连续，应串联一个足够大的电感 、影响交流电弧稳定燃烧的因素有哪些？提高稳定性的措施？ 1）空载电压U0: U0愈高，在同等大小的引弧电压下，熄弧时间愈短，电弧愈稳定； 2）引燃电压Uyh：Uyh愈高，电弧愈不稳定，引弧困难； 3）电路参数：增大电感L，减小电阻R可使电弧趋向稳定燃烧； 4）电弧电流：电流愈大，产热愈多，而且电流变化率dif/ dt愈大，热惯性作用明显，电弧愈稳定；
电焊工考试试题及答案
焊工考试题 一、填空题没空0.5分，共30分） 1、手工电弧焊时向焊缝渗合金的方式主要是通过（焊芯）和（药皮）过渡。 2、焊接低合金结构钢时，在焊接接头纹有（冷裂纹）、（热裂纹）、再热裂纹，其 中尤以（冷裂纹）最为常见。 3、焊缝按断续情况不同可以分为（定位焊缝）、（连续焊缝）和（断续焊缝）。 4、当焊条直径相同时，由于不惜滚撒个焊条的电阻率比低碳钢（大），产生的电 阻热（大），所以长度比碳钢焊条（短）。 5、焊接过程中，焊接区内充满大量气体，他sam主要来自（焊接材料）、（空气） 焊丝和母材表面上的杂质和高温蒸发产生的气体。 6、焊接按结合形式不同可以分为（对接焊缝）、（角焊缝）和（塞焊缝）。 7、溶滴过渡是的飞溅会影响电弧燃烧的（稳定性），焊接不锈钢时还会降低母材 金属的（抗腐蚀性）。 8、熔化极电弧焊时，焊条（或焊丝）具有两个作用：一方面作为（电弧的一个 极）；另一方面（向溶池提供填充金属）。 9、熔化极电弧焊时，熔化焊条（或焊丝）的热量有（电阻热）、（电弧热）和（化 学热） 10、焊条长度不能制造过长的原因是焊条长度增加时，焊条末端的通电时间 （增加），电阻热（加大），药皮容易发红而变质。 11、减少焊接残余应力的措施不正确的是先焊（收缩较小焊缝） 12、奥氏体不锈钢中主要的合金元素是（铬）和（镍），他们在所起的作用分 别是保证钢的耐腐性和改善钢的（组织和性能）、有较好的工艺性能和力学性能。 13、根据焊接过程中金属索处地不同状态，焊接方法可分为（熔焊）（压焊） 和（钎焊）三类。 14、手工电焊电弧的引燃方法有（直击法）和（划擦法）两种。 15、短弧是指电弧长度小于（焊条直径）的电弧。 16、焊接时对塑性、韧性和抗裂性要求较高的焊缝，应选用（碱性）焊条。 17、同一种焊芯的焊条、其直径越大，则焊条越（长），这是因为直径越大， 电阻越（小），相应电阻热也越小，故可以（增加）焊条长度。 18、焊接电流主要影响焊缝的（溶深）。 19、电弧电压主要影响焊缝的（溶宽）。 20、焊工用护目玻璃的号越大，则色泽越（深）。 21、预防和减少焊接缺陷的可能性的检验时（焊前检验）。 22、硫和磷都是有害杂质，它能使焊缝金属的（力学性嫩）降低。 23、手工电弧焊时，电弧产生的热量仅有一部分用来熔化（焊条），大部分热 量用来熔化（母材）、（药皮），另外还有相当部分的热量消耗在（辐射）、飞溅和母材传热上。 24、不锈钢中最危险的一种破坏形式是（晶间腐蚀） 25、（焊接工艺参数）是指焊接时为保证焊接质量，而选定的诸物理量地总 称。 26、为了减少焊接变形，应选择（X型坡口）. 27、在装配图中，（零件所有尺寸）是不需要标注的。
弧焊电源复习题
*2.焊接电弧的静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf 与电弧电流If 之间的关系。动特性：在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系：uf=f （if ）。电流变化速度愈小，静、动特性曲线就愈接近。 3.交流电弧的特点：电弧周期性地熄灭和引燃，电弧电压和电流波形发生畸变，热惯性作用较为明显。 4.钨极交流氩弧焊接铝时，在负极性的半周时叠加高电压。 *5.哪些因素影响交流电弧的稳定燃烧？采用何种措施稳弧？ 答：电弧连续燃烧条件方程式为：42122 20 π+≥f yh f U U U U ，因此影响交流电弧稳 定燃烧的因素有：1.空载电压U 02.引燃电压U yh 3.电路参数4.电弧电流 5.电源频率f6.电极的热物理性能和尺寸。措施：提高弧焊电源频率；提高电源的空载电压；改善电弧电流波形；叠加高压电。 7.交流电弧的功率（有功功率）是指交流电弧在半个周期（π）内的平均功率。交流电弧的功率因数?f 是交流电弧的有功功率Pf 与电弧电压和电弧电流有效值乘积之比值，即：?f=Pf/（Uf*If ） *8.在电源参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值 Uy 与输出的电流稳定值Iy 之间的关系 Uy=f(Iy),称为电源的外特性（静特性）。弧焊电源的动特性是指电弧负载状态发生突然变化时，弧焊电源输出电压与电流的响应过程，可以用弧焊电源的输出电流与电压对时间的关系表示：uf=f （t ），if=f （t ）。 9.弧焊工艺对弧焊电源的要求：保证引弧容易；保证电弧稳定；保证焊接规范稳定；具有足够宽的焊接规范调节范围。 *10.电源——电弧系统的稳定条件： 定性分析：电弧静特性曲线在工作点上的斜率 必须大于弧焊电源外特性曲线在该工作点上的斜率 。 11.陡降外特性和平外特性的优点和缺点：1.优点：焊接电流偏差小，焊接参数稳定，电弧弹性好。缺点：垂直下降特性时引弧困难，熔滴过渡困难；过于平缓时短路电流过大，飞溅大，电弧不稳定，电弧弹性差。2.优点：电弧自身调节作用强烈，短路电流大，易引弧。缺点：会引起严重的飞溅。 12.根据生产经验规定了工作电压与工作的关系为一条缓升直线，称为负载特性。 13.对弧焊电源空载电压的要求：保证引弧容易，保证电弧的稳定燃烧，保证电弧功率稳定，有良好的经济性，保证人身安全。 14.对弧焊电源调节性能的要求：弧焊电源能满足不同工作电压、电流的需求的可调节性能称为电源调节性能。保证在所需的宽度范围内均匀而方便地调节参数，并能满足保证电弧稳定，焊缝成型好等工艺要求。 15.对电弧动特性的要求：弧焊电源对负载瞬变要有一定的适应能力。保证良好的引弧、燃弧和熔滴过渡状态，得到满意的焊缝质量。 *16.负载持续率FS 来表示负荷状态，即FS=负载持续运行时间t/（负载持续运
自动控制原理试卷有参考答案
一、填空题（每空1分，共15分） 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为 ()G s ，则G(s)为G 1(s)+G 2(s)（用G 1(s)与G 2(s)表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率=n ω 1.414， 阻尼比=ξ0.707， 该系统的特征方程为2220s s ++=， 该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+， 则该系统的传递函数G(s)为 105 0.20.5s s s s + ++。 6、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为 (1) (1) K s s Ts τ++。 1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。 2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制系统；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。 3、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。 4、传递函数是指在 零初始条件下、线性定常控制系统的 输出拉氏变换与 输入拉氏变换之比。 5、设系统的开环传递函数为2(1)(1)K s s Ts τ++，则其开环幅频特性为222221 1 K T τωωω++； 相频特性为arctan 180arctan T τωω--(或：2 180arctan 1T T τωω τω---+)。 6、频域性能指标与时域性能指标有着对应关系，开环频域性能指标中的幅值穿越频率c ω对应时域性能指标调整时间s t ，它们反映了系统动态过程的快速性 .
弧焊电源课后题
第一单元焊接电弧对弧焊电源的要求 一、填空题 1．电弧是一种的现象。 2．的过程叫气体电离。 3．气体粒子受热的作用而产生的电离称为，温度越高，电离作用越。 4．电离的方程式有、和等。5．中性粒子在光辐射的作用下产生的电离称为。 6．阴极的金属表面连续地向外发射出电子的现象，称为。7．电弧的产生和维持的必要条件是。 8．根据吸收能量的不同，阴极电子发射可分为、和等三种形式。 二、判断题 1．电弧在含有K、Na等元素的气氛中不容易引弧，在含有Ar、He 等元素的气氛中容易引弧。（） 2．气体电离的必要条件是有点场或热能的作用。（）3．若两电极间的电压越高，电场的作用越大，则电离作用越弱（）4．高频高压引弧法由于采用较高的电压，所以比较危险。（）5．接触短路引弧法可以用较低的空载电压产生焊接电流。（）三、选择题 1．在下列电极材料中，电子逸出功最小的两个元素是。A．K、Na B. Na、W C. K、Cu D. C、Cu
2．原子产生电离需要的能量，称为该元素的电离势，电离势很低的元素有。 A．Ar、He B. K、Na C. H2、O2 D. Li、W 3．焊接电弧的产生是在焊条或焊丝拉离焊件表面时，由于而产生大量电子，在电极间电场的作用下，使气体发生电离而开始放电。A．热发射 B. 强电场发射 C．热发射和强电场发射 D. 热发射和质电撞击发射 四、简答 1．什么是气体电离 2．什么是焊接电弧？焊接电弧是怎样产生的？、 3．电弧的实质是什么？它与一般的燃烧现象有何异同点？ 4．负离子形成的条件是什么？它为什么不能担负导电任务？ 5．维持电弧放电需满足什么条件？怎样满足？ 6．热电离与碰撞电离有本质上的不同吗?为什么？ 7．热发射与自发射各有什么特点。分别在什么样的条件下起主要作用？
《弧焊电源》重要知识点
1.焊接电弧的物理本质的气体放电。 2.焊接引弧分：接触引弧、非接触引弧。 3.焊接电弧静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压U f与电弧电流I f 之间的关系，即焊接电弧的静特性伏安特性，可表示为：U f= f ( I f ) . 4.焊接电弧动特性：在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系，可表示为：u f= f ( i f ) . 5.电弧焊、埋弧焊多半工作在静特性的水平段；非熔化极气体保护焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊多半工作在水平段，当焊接电流较大时才工作在上升段；熔化极气体保护焊（MAG、CO2焊）、水下焊基本工作在上升段。 6.交流电弧的特点：①电弧周期性地熄灭和引燃；②电弧电压和电流波形发生畸变；③热惯性作用较为明显。 8.影响交流电话稳定燃烧的因素：⑴空载电压U0，U0愈高，同等大小的引弧电压下，熄弧时间t x愈短，电弧就愈稳定；⑵引燃电压U yh，U yh愈高，引燃电弧愈短，电弧愈不易稳定；⑶电路参数，增加L或减小R，使比值增大，可使电弧趋于稳定燃烧；⑷电弧电流，电弧电流愈大，可导致U yh降低，电弧的稳定性提高；⑸电源频率f，f的提高，周期和电弧熄灭的时间t x1相应缩短，热惯性 作用增强，提高了电弧稳定性；⑹电极的热物理性能和尺寸，电极有较大的热容量和热导率，或尺寸较大，熔点较低，则电极散热较快，温度较低，U yh较大，电弧稳定性下。 9.提高交流电弧稳定性的措施，①提高弧焊电源频率；②提高电源的空载电压； ③改善电弧电流的波形；④叠加高压电。 10弧焊工艺对弧焊电源要求：①保证引弧容易；②保证电弧稳定；③保证焊接参数稳定；④具有足够宽度的焊接参数调节范围。 11.弧焊电源电气性能四个考虑方面：①对弧焊电源空载电压的要求；②对弧焊电源外特性的要求；③对弧焊电源调节性能的要求；④对弧焊电源动特性的要求。 12.电源外特性：在电源参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值U y与输出电流稳定值I y之间的关系。 必须大于弧焊电源外特性曲线在该工 作点上的斜率 14.对弧焊电源外特性工作区段曲线的要求：⑴焊条电弧焊应采用缓降外特性的弧焊电源，有时采用恒流带外拖特性的弧焊电源，它能体现恒流特性使焊接参数
自动控制原理试题库(含答案)
一、填空题（每空 1 分，共15分） 1、反馈控制又称偏差控制，其控制作用是通过给定值与反馈量的差值进行的。 2、复合控制有两种基本形式：即按输入的前馈复合控制和按扰动的前馈复合控制。 3、两个传递函数分别为G 1(s)与G 2(s)的环节，以并联方式连接，其等效传递函数为()G s ，则G(s)为G1(s)+G2(s)（用G 1(s)与G 2(s) 表示）。 4、典型二阶系统极点分布如图1所示， 则无阻尼自然频率=n ω2， 阻尼比=ξ，20.7072 = 该系统的特征方程为2220s s ++= ， 该系统的单位阶跃响应曲线为衰减振荡。 5、若某系统的单位脉冲响应为0.20.5()105t t g t e e --=+， 则该系统的传递函数G(s)为1050.20.5s s s s +++。 6、根轨迹起始于开环极点，终止于开环零点。 7、设某最小相位系统的相频特性为101()()90()tg tg T ?ωτωω--=--，则该系统的开环传递函数为(1) (1)K s s Ts τ++。 8、PI 控制器的输入－输出关系的时域表达式是 1()[()()]p u t K e t e t dt T =+?， 其相应的传递函数为1[1]p K Ts +，由于积分环节的引入，可以改善系统的稳态性 能。 1、在水箱水温控制系统中，受控对象为水箱，被控量为水温。 2、自动控制系统有两种基本控制方式，当控制装置与受控对象之间只有顺向作用而无反向联系时，称为开环控制系统；当控制装置与受控对象之间不但有顺向作用而且还有反向联系时，称为闭环控制系统；含有测速发电机的电动机速度控制系统，属于闭环控制系统。 3、稳定是对控制系统最基本的要求，若一个控制系统的响应曲线为衰减振荡，则该系统稳定。判断一个闭环线性控制系统是否稳定，在时域分析中采用劳斯判据；在频域分析中采用奈奎斯特判据。 4、传递函数是指在零初始条件下、线性定常控制系统的输出拉氏变换与输入拉
专升本弧焊电源试题1答案
《弧焊电源》试题1答案 一、 简答题： 1． 电弧静特性“U ”曲线是如何形成的？ 答：电弧的静特性是指一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压U f 与电弧电流I f 之间的关系。 电弧沿其长度方向分为三个区域：阳极区、弧柱区和阴极区，因此电弧电压U f 可表示为：U f =U i +U y +U z 其中：U i 为阴极压降；U y 为阳极压降；U z 为弧柱压降。 阳极压降U y , 因为在阳极区不发射带电粒子，因此阳极压降几乎与电流无关，U y =f(I y )为一水平线，见图。 阴极压降：因为阴极压发射点子，阴极发射电子是从阴极的斑点区发射出来的。当电流较小时，随着电流的增加，阴极斑点的面积增加S i ，此时电流密度i f i S I j = 基 本上不变，这样阴极的电场强度就不变，U i 也就不变。当阴极斑点面积和阴极端部面积相等时，电弧电流继续增加，S i 不能再扩大，电流密度将随着电流的增加而增加，这样阴极区的电场强度增加，阴极电压也就增加，阴极压降与电流关系见图。 弧柱压降：电弧可以看成一个近似均匀的导体，电压降表示为： Z Z Z Z Z Z f Z f Z l j S l I R I U γγ=== 在弧柱长度一定的条件下，α f Z kI S = 1） 当电流比较小时，1>α，随着电弧电流的增加，弧柱面积快速增加，电流密度j Z 减小；另一方面，随着电流增加，弧柱温度增加，热电离产生的带电粒子数增加，从而使弧柱的导电率Z γ增加，最终使弧柱压降降低。2）当电流中等大小时，1=α，即随着电流增加，弧柱面积按比例增加，弧柱电流密度不变，而此时，电弧温度不再增加，电离度基本不变，弧柱的导电率也就基本保持不变，因而此时弧柱电压不随电流的变化而变化。3）当电流很大时，电弧导电率不再变化，而此时由于电磁收缩力、保护气体产生的等离子流力的作用，弧柱面积不再扩张，即弧柱面积S Z 不随电弧电流的变化而变化，弧柱电流密度增加，弧柱压降增加。 综上所述，电弧电压U f 随电流增加呈U 形曲线变化。 2． 哪些因素影响交流电弧的稳定燃烧？采用何种措施稳弧？ 答：电弧连续燃烧条件方程式为：4212 220π+≥f yh f U U U U ，因此影响交流电弧稳定燃烧的因素有： 1） 空载电压U 0: U 0愈高，在同等大小的引弧电压下，熄弧时间愈短，电弧愈稳定； 2） 引燃电压U yh ：U yh 愈高，电弧愈不稳定，引弧困难； 3） 电路参数：增大电感L ，减小电阻R 可使电弧趋向稳定燃烧；
弧焊电源实验指导书
实验一弧焊电源结构观察 一、实验目的 1、了解弧焊变压器结构，掌握各种弧焊变压器下降外特性的获得和焊接参数的调节方法； 2、熟悉晶闸管可控整流主电路形式和结构，了解移相触发控制电路工作原理，掌握晶闸管弧焊电源外特性、调节特性的控制方法； 3、掌握弧焊逆变电源的基本组成、基本原理，熟悉逆变主电路及控制驱动、反馈电路、外特性、调节特性，以及动态特性的获得方法、特点、分类等。 二、实验设备及材料 1.BX1－500交流弧焊变压器一台； 2.ZX5－500弧焊整流器一台 3.NB-500 （IGBT） MIG/MAG逆变焊机一台； 三、弧焊电源结构及工作原理 不同类型弧焊电源的结构和组成各不相同，它们的外特性调节方式也不相同。通过实际观察电焊机结构，能够获得对不同类型电焊机内部结构的直观认识，对理解课堂理论教学内容起到很好的帮助作用。 1、弧焊变压器结构组成及工作原理 弧焊变压器是一类特殊的变压器，其基本原理与一般电力变压器相同，但为满足弧焊工艺要求又具有自身的特点。弧焊变压器具有下降的外特性，根据获得下降外特性的方法不同分为：串联电抗器式弧焊变压器和增强漏磁式弧焊变压器。 1）串联电抗器式弧焊变压器 这类弧焊电源由变压器和电抗器组成。前者为正常漏磁的普通变压器，将电网电压降至所要求的空载电压，变压器本身的外特性是接近于平的，为了得到下降外特性及调节电流需要串联电抗器，电抗器在交流电路中分担一部分电压，通过调整电抗器的电抗值的大小，从而获得所需要的下降外特性和电流。 2）增强漏磁式弧焊变压器 这类弧焊电源通过人为地增大变压器的漏抗，而无需再串联电抗器。按
增强和调节漏抗的方式不同又可分为以下三种： (1)动铁心式在一、二次恻绕组间设置可动的磁分路，以增强和调节漏磁。 BX1系列弧焊变压器即属于此类。 图1 动铁心式弧焊变压器结构 铁心Ⅱ可以移动，进出于铁心I的窗口(在图中是垂直于纸面移动)以调节漏磁，从而可以获得不同的下降外特性。 (2)动线圈式通过增大一、二次恻绕组之间距离来增强漏磁，改变绕组之 间距离来调节。BX3系列弧焊变压器属于此类。 图2 动线圈式弧焊变压器结构示意图 ，调节通过改变变压器绕组1（下部）和绕组2（上部）之间的距离δ 12 漏磁通的大小，从而改变漏抗值的大小，可以获得不同的下降外特性。(3)抽头式也是将一、二次绕组分开来增加漏磁，通过绕组抽头来改变绕 组匝数以调节楼抗。BX6-120型弧焊变压器属于此类。
弧焊电源复习题(本科)
弧焊电源复习题（本科）（2006年10月） 名词解释 1．名词解释：（20分） 1、撞击电离 2、热电离 3、电子发射 4、焊接电弧的动特性 5、弧焊电源的外特性 2．名词解释：（20分） 1、气体原子的电离 2、热发射 3、重离子撞击发射 4、光电离 5、焊接电源的额定负载持续率 3．名词解释：（20分） 1、气体原子的激发 2、光电发射 3、强电场作用下的自发射 4、焊接电弧的静特性 5、弧焊电源的负载特性 第一章焊接电弧的电特性 4．画图说明焊接电弧的压降分布？ 5．焊接电弧的静特性曲线呈什么形状（分为哪几段）？是怎么形成的？ 6．说明焊接电弧的静特性曲线的各区段分别对应哪些焊接工艺方法？ 7．交流电弧连续燃烧的条件是什么？如何提高交流电弧的稳定性？ 8．影响交流电弧稳定燃烧的因数有哪些？ 第二章焊接电源的电特性 9．对电源－电弧系统的稳定性的静态和动态（受到干扰消失后自动回到平衡点）条件进行描述及分析。 10．电源外特性大致可分为哪几种？分别适用于哪些弧焊工艺方法？ 11．分别分析手工电弧焊、粗丝埋弧焊、细丝CO2气体保护焊对弧焊电源外特性的要求？ 12．试分析等速送丝控制系统熔化极电弧焊对电源外特性的要求？ 13．在细焊丝CO2焊接短路过渡并采用平特性电源的情况下，电源动特性及其优劣的含义是什么？ 第三章弧焊变压器 14．写出弧焊变压器的详细的电压平衡方程式（既其外特性方程式）及其简化式，并据此画出弧焊变压器的简化矢量图以及外特性曲线。 15．用矢量图分析同体式弧焊变压器次级绕组与电抗绕组进行顺连或反连时，中间磁轭磁通量大小的不同，并说明采用那种连接方法合理。 16．画出动铁心式弧焊变压器在负载时的磁通分布图，并写出总漏抗的表达式？17．动绕组式弧焊变压器的结构有哪些特点？焊接电流如何调节？ 第五章磁放大器式硅弧焊整流器 18．画图分析磁放大器式弧焊整流器采用双铁心结构的原因。 19．根据磁放大器式弧焊整流器换相时出现电压面积缺失的现象推导该类电源的外特性曲线方程式。 20．写出磁放大器式弧焊整流器外特性曲线方程式，并据此在磁化曲线平面上分析无反馈磁放大器得到下降外特性曲线的机理。 21．写出磁放大器式弧焊整流器外特性曲线方程式，并据此在磁化曲线平面上分析全部内反馈磁放大器得到平外特性曲线的机理。 第六章晶闸管弧焊整流器 22．晶闸管弧焊整流器的主要特点有哪些？
自动控制原理试题及答案解析
自动控制原理 一、简答题：（合计20分, 共4个小题，每题5分） 1. 如果一个控制系统的阻尼比比较小，请从时域指标和频域指标两方面 说明该系统会有什么样的表现？并解释原因。 2. 大多数情况下，为保证系统的稳定性，通常要求开环对数幅频特性曲 线在穿越频率处的斜率为多少？为什么？ 3. 简要画出二阶系统特征根的位置与响应曲线之间的关系。 4. 用根轨迹分别说明，对于典型的二阶系统增加一个开环零点和增加一 个开环极点对系统根轨迹走向的影响。 二、已知质量-弹簧-阻尼器系统如图(a)所示，其中质量为m 公斤，弹簧系数为k 牛顿/米，阻尼器系数为μ牛顿秒/米，当物体受F = 10牛顿的恒力作用时，其位移y (t )的的变化如图(b)所示。求m 、k 和μ的值。(合计20分) F ) t 图(a) 图(b) 三、已知一控制系统的结构图如下，（合计20分, 共2个小题，每题10分） 1） 确定该系统在输入信号()1()r t t =下的时域性能指标：超调量%σ，调 节时间s t 和峰值时间p t ； 2） 当()21(),()4sin3r t t n t t =?=时，求系统的稳态误差。
四、已知最小相位系统的开环对数幅频特性渐近线如图所示，c ω位于两个交接频率的几何中心。 1） 计算系统对阶跃信号、斜坡信号和加速度信号的稳态精度。 2） 计算超调量%σ和调节时间s t 。（合计20分, 共2个小题，每题10分） [ 1 %0.160.4( 1)sin σγ =+-, s t = 五、某火炮指挥系统结构如下图所示，()(0.21)(0.51) K G s s s s = ++系统最 大输出速度为2 r/min ，输出位置的容许误差小于2，求： 1） 确定满足上述指标的最小K 值，计算该K 值下的相位裕量和幅值裕量； 2） 前向通路中串联超前校正网络0.41 ()0.081 c s G s s +=+，试计算相位裕量。 （合计20分, 共2个小题，每题10分） (rad/s)
焊工考试试题答案
焊工考试试题答案 07年电焊工技能考试 一、判断题:(你认为正确的在题后括号内画“?”，错误的画“×”。每题2分，共50分) 1、焊接方向是指焊接操作时焊接热源在焊缝长度方向的运动方向。(?) 2、弧长对焊接的稳定性没有影响。(×) 3、焊缝背面与母材的交界处称为焊根。 (?) 4、采用直流弧焊电电源焊接时，电弧燃烧比采用交流弧焊电电源焊接时稳定。 (?) 5、提高弧焊电源的空载电压，有助于电弧稳定燃烧。 (?) 6、电弧是各种熔焊方法的热源。(×) 7、焊接时开坡口留钝边的目的是为了使接头根部焊透。(×) 8、焊接热影响区的大小与焊接工艺参数无关。(×) 9、尽管焊接热影响区的温度不同，但各区的组织和性能是一样的。(×) 10、下坡焊就是向下立焊。(×) 11、由焊接电流与焊条直径的关系可知:焊条直径越大，要求焊接电流也越大。 (?) 12、焊接时为维持一定的弧长，焊接速度应等于焊条溶化速度。(×) 13、焊接容器进行水压试验时，同时具有降低焊接残余应力的作用。 (?) 14、焊缝表面两焊趾之间的距离称为焊缝宽度。 (?) 15、碱性焊条焊接为防止气孔产生，应采用反复段弧收尾法收尾。(×) 16、焊接前的预热有助于减少焊接能力。 (?) 17、交流电弧两电极的温度是一致的。 (?) 18、碱性焊条在焊接前必须烘干。 (?) 19、焊条直径是指焊芯的直径。 (?) 20、碱性焊条比酸性焊条的抗裂性好。 (?) 21、E5003是典型的碱性焊条。(×) 22、酸性焊条对铁绣、氧化皮和油脂的敏感性小。 (?) 23、酸性焊条在焊接前可不烘干。 (?) 24、焊芯的牌号与焊丝的牌号表示法相同。 (?) 25、在焊接过程中，碳是一种良好的脱氧剂，所以焊芯中含碳量越高越好。(×) 二、选择题:(选择正确的答案，填在括号中;每题2分，共50分) 1、焊接电弧静特性曲线的形状类似( A )。
弧焊电源
第一章：1.弧焊电源在焊接过程中的作用是什么？ 答:弧焊电源具有供给焊接电弧电能(提供电流和电压)以及适宜电弧焊工艺所需电气 特性的作用。性能良好、工作稳定的弧焊电源是保证电弧稳定燃烧和焊接过程顺利 进行并得到良好焊接接头的必要条件之一。 2.脉冲弧焊电源的特点是什么？ 答:脉冲弧焊电源的特点是电源输出电流是周期性变化的,脉冲频率、脉冲电流等脉冲 参数可调。调节脉冲参数可以调节焊接工件的热输入量、焊丝的熔滴过渡形式等, 有利于对热输入比较敏感的材料、薄板和全位置的焊接。故大部分弧焊电源中都包 含脉冲弧焊电源。 第二章：9.与直流电弧相比,交流电弧燃烧特点是什么？ 答:与直流电弧相比,交流电弧的特点:一、交流电弧的电流、空载电压存在极性变化, 最常见的交流电弧是工频正弦波交流电弧。该电弧一般是由50Hz按正弦规律变化的 电源供电,每秒钟内电弧电流变换极性50次,100次经过电流的零点。电流经过零点 的瞬间,电弧熄灭,过零点后电弧重新引燃。能否引燃主要取决于电源电压和再引 燃电压之间的关系。二、交流电弧的再引燃过程使交流电弧放电的物理条件和电、 热物理过程也随之改变,这对电弧的稳定燃烧和弧焊电源的特性有很大的影响。三、 对于电阻型弧焊电源其焊接电流是不连续的,如要使得焊接电流连续,应串联一个 足够大的电感。 13. 什么是弧焊电源的外特性？常用弧焊电源的外特性形状有哪些？ 答:弧焊电源的外特性是指,在规定范围内,弧焊电源稳态输出电压Uy与输出电流Iy之 间的关系。换言之,在电源内部参数一定的条件下,改变负载,稳态输出电压Uy与 稳态输出电Iy值之间的关系,一般采用Uy=f(Iy)来表示。 常用弧焊电源的外特性形状有如下五种: a)平(缓)特性b)斜特性c)缓降特性d)恒流特性e)恒流带外拖特性 15.“电源—电弧”系统稳定的含义是什么？系统稳定的条件是什么？ 答：（1）无干扰时，能在给定负载电压和焊接电流下，保证电弧的稳定燃烧，系统保持静态平衡状态。（2）当系统受到瞬时干扰，破坏了系统原有的静态平衡，负载电压和焊接电流发生变化；当干扰消失后，系统能够自动恢复到原来的平衡状态或者达到新的平衡状态。19.什么是弧焊电源空载电压,它的主要作用是什么,有什么要求？ 答:弧焊电源的空载电压(U0)是指电源输出为开路状态时,电源输出的电压值;或者说 电源输出电流为零时,电源的输出电压值。 它的主要作用是保证引弧及维持电弧的稳定燃烧。故对其的要求如下: 1)证引弧容易。 2)保证电弧的稳定燃烧。在交流弧焊电源中为确保交流电弧的稳定燃烧,一般要求 Uo>(1.8~2.25)Uf。 3)保证电弧功率稳定。为了保证正弦交流电弧功率稳定,一般要求: 2.5>U0/Uf>1.57。 4)要有良好的安全性和经济性。 综上所述,在设计弧焊电源确定空载电压时,应在满足弧焊工艺需要,确保引 弧容易和电弧稳定的前提下,尽可能采用较低的空载电压数值,以利于人身安全和 提高经济效益。 第四章：电子控制型弧焊电源的主要构成是电子功率系统（主电路）和电子控制系统（控制电路）。 2、电子控制型弧焊电源外特性控制原理是什么,画出电子控制型弧焊电源外特性控制原理图,并说明如何获得所需要的电源外特性。 答:电子控制型弧焊电源是根据电流、电压负反馈控制原理,利用电子电路对电子功率 系统(整流器或逆变器)进行闭环控制,来获得不同的外特性曲线形状。 ①只取电压负反馈时,弧焊电源的输出特性为恒压外特性;②只取电流负反馈时,输出为 恒压外特性;③电流截止负反馈时,初始为平特性,当电流大于阈值时为恒流或陡降外特性;
智慧树知道网课《弧焊电源及控制》课后章节测试满分答案
第一章测试 1 【判断题】(1分) 电源－电弧稳定系统稳定的条件：1）电弧静特性曲线与电源外特性曲线有交点；2）在交点的左边保证外特性曲线电压U y<电弧静特性曲线电压U f，而在交点右边保证U y>U f。 A. 错 B. 对 2 【多选题】(1分) 目前技术比较先进的弧焊电源有 A. 弧焊变压器 B. 数字化电源 C. 弧焊发电机 D. 逆变式弧焊电源 3 【判断题】(1分)
按照弧焊电源的调节方式分类，有机械调节式、电磁调节式、电子控制式三类弧焊电源，按照弧焊电源输出的电流可分为直流弧焊电源、交流弧焊电源和焊条电弧焊电源，这些说法正确与否 A. 对 B. 错 4 【单选题】(1分) 下列连接方法产生原子（或分子）间结合的是 A. 粘接 B. 螺栓连接 C. 铆接 D. 焊接 5 【多选题】(1分) 根据弧焊电源的概念，下列弧焊电源必须具备的功能是 A. 输出220/380伏电压
B. 供给电弧能量 C. 适应焊接操作者的要求 D. 适应电弧焊工艺电气特性 第二章测试 1 【判断题】(1分) 电源－电弧稳定系统稳定的条件：1）电弧静特性曲线与电源外特性曲线有交点；2）在交点的左边保证外特性曲线电压U y<电弧静特性曲线电压U f，而在交点右边保证U y>U f。 A. 错 B. 对 2 【单选题】(1分) 电弧的实质（或概念）是 A. 高温燃烧 B. 气体放电
C. 空间放电 D. 高温强光 3 【单选题】(1分) 电弧的静特性曲线（伏安特性曲线）是 A. 线性直线 B. L形曲线 C. U形曲线 D. 单调上升曲线 4 【多选题】(1分) 对于一个有一定长度变化的电弧，下列说法正确的是 A. 阴极区长度和压降基本不变 B. 弧柱区长度和压降基本不变 C.
焊工初级理论知识试题(答案)
焊工初级理论知识试题 （一）、判断题 (下列判断题中, 正确的打”√”错误的打”×”) 1、焊接时产生的弧光是由紫外线和红外线组成的。( × ) 2、弧光中的紫外线可造成对人眼睛的伤害，引起白内障。( × ) 3、用酸性焊条焊接时，药皮中的萤在高温下会产生氟化氢有毒气体。( × ) 4、焊工尘是指焊工长期吸入超过规定浓度的烟尘或粉尘所引起的组织纤维化的病症。( √ ) 5、焊工最常用的工作服是深色工作服，因为深色易吸收弧光。( × ) 6、为了工作方便，工作服的上衣应紧系在工作裤里边。( × ) 7、使用耳罩时，务必不要使耳罩软垫圈与周围皮肤贴合。( × ) 8、焊工工作服一般用合成纤维织物制成。( × ) 9、在易燃易爆场合焊接时，鞋底应有鞋钉，以防滑倒。( × ) 10、焊接场地应符合安全要求，否则会造成火灾，爆炸，触电事故。( √ ) 11、夹紧工具是扩大或撑紧装配件用的一种工具。( × ) 12、面罩是防止焊接时的飞溅，弧光及其他辐射对焊工面部及劲部损伤的一种遮蔽工具。( √ ) 13、焊工推拉闸刀时要面对电闸以便看得清楚。( × ) 14、焊机的安装,检查应由电工进行,而修理则由焊工自己进行。( × ) 15、焊工在更换焊条时可以手操作。( × ) 16、焊条电弧焊施焊前应检查设备绝缘的可靠性，接线的正确性，接地的可靠性，电流调整的可靠性等项目。( √ ) 17、焊条电弧焊中使用的涂有药皮的熔化电极称为焊条。( √ )
18、焊条直径实际是指焊芯的直径。( √ ) 19、焊条直径不同但焊条长度是一样的。( × ) 20、碱性焊条的工艺性能差，对油，锈及水分很敏感，因此不能用于重要结构的焊接。( × ) 21、碱性焊条抗气孔的能力比酸性焊条强。( × ) 22、酸性焊条抗裂纹的能力比碱性焊条差。( √ ) 23、酸性焊条药皮中的氧化性较强，所以不宜焊接合金元素较多的材料。( √ ) 24、根据GB/T-5117碳钢焊条型号是熔敷金属的力学性能，焊接位置，药皮类型和焊 接电流种类来划分的。( √ ) 25、“E5015“是碳钢焊条型号完整的表示方法，其中”50“表示熔敷金属的屈服点和500Mpa。( × ) 26焊条型号E4303对应的焊条牌号为J422。( √ ) 27、“J422“是结构钢焊条牌号完整的表示方法，其中“42”表示熔敷金属的抗拉强 度最大值为420 Mpa。( × ) 28、碳钢焊条一般是按焊缝与母材等强度的原则来选用。( √ ) 29、当接头坡口表面铁锈等难以清理干静时，应选用抗裂性能好的碱性焊条。( × ) 30、保管焊条的库房要保持一定湿度，要求相对湿度应在60%以下。( √ ) 31、烘干焊条时，焊条应铺成层状，φ4mm焊条不超过5层。( × ) 32、储存焊条必须垫高，与地面和墙壁的距离均应大于0.3m。( √ ) 33、所有的焊接接头应用最为广泛。 ( √ ) 34、T形接头能承受各种方向的力和力矩,所以应用最为广泛。 ( × ) 35、对于V形坡口, 坡口面角度总是等到于坡口角度。 ( × ) 36、开坡口的目的主要是保证焊件在厚度方向上全部焊透。 ( √ )
弧焊电源及数字化控制复习题
1、电源按照控制技术分为哪些？每种类型各举一例。1矩形波弧焊电源）交流弧焊电源弧焊变压器弧焊整流器2）直流弧焊电源直流弧焊发电机 3）脉冲弧焊电源与焊接方法结合使用式逆变式弧焊电源4)逆变式弧焊电源 IGBT）控制、ARM 、DSP 、电磁式、电子式数字式（单片机控制、PLC/PLD控制方式：机械式控制、、脉冲弧焊电源的特点是什么？适用于哪些方面的焊接？2脉冲弧焊电源的特点是电源输出电流是周期性变化的，脉冲频率、脉冲电流等脉冲参数可调。调节脉冲参数可以调节焊接工件的热输入量、焊丝的熔滴过渡形式等，有利于对热输入比较敏感的材料、薄板和全位置的焊接。故大部分弧焊电源中都包含脉冲弧焊电源。 、什么是焊接电弧？电弧中最基本的物理现象是什么？焊接电弧是一种强烈的持久的气体放电现象，是气体放电的一种形式。气体的电离和电子的发射时电弧中最基本的物理现象。什么是焊接电弧的静特性？静特性曲线的形状是什么？常用电弧焊接方法的电弧特性曲线、是什么形状？之间的关系，称为焊接电弧的静态伏安特与电弧电流If一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf形曲线。包括下降特性、平特性、上升型，可称之为U性，简称伏安特性或静特性，其曲线形状类似于U 特性三部分曲线形状。 ”形静特性曲线的某一部分。不同的焊接方法，在其正常使用范围内，其电弧静特性曲线只是整个电弧“U 常用电弧焊接方法的电弧特性如下： 焊条电弧焊、埋弧焊等焊接电弧基本工作在电弧静特性的水平段；焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊的焊接电弧也基本工作在电弧静特性的水平段，但当电流很小 TIG熔化极气体保时，如微束等离子弧焊、微束TIG焊的焊接电弧则工作在电弧静特性的下降段； CO2焊等）和水下焊接等焊接电弧基本上工作在电弧静特性的上升段。护焊（MIG焊或、什么是焊接电弧的动特性？焊接电弧存在动特性的本质原因是什么？一定弧长的电弧，当电弧电流以很快速度连续变化时，电弧电压瞬时值与电流瞬时值之间的关系称为电弧动态伏安特性，简称为电弧动特性。当电流快速增加或减小时，游离作用或消游离作用来不及变化，使得弧柱温度的变热惯性： 化相对滞后。 、与直流电弧相比，交流电弧燃烧的特点是什么？ 1）交流电弧的电流、空载电压存在极性变化，最常见的交流电弧是工频正弦波交流电弧。该电弧一般是由50Hz按正弦规律变化的电源供电，每秒钟内电弧电流变换极性50次，100次经过电流的零点。电流经过零点的瞬间，电弧熄灭，过零点后电弧重新引燃。能否引燃主要取决于电源电压和再引燃电压之间的关系 2）交流电弧的再引燃过程使交流电弧放电的物理条件和电、热物理过程也随之改变，这对电弧的稳定燃烧和弧焊电源的特性有很大的影响。 3）对于电阻型弧焊电源其焊接电流是不连续的，如要使得焊接电流连续，应串联一个足够大的电感 、影响交流电弧稳定燃烧的因素有哪些？提高稳定性的措施？ 1）空载电压U0: U0愈高，在同等大小的引弧电压下，熄弧时间愈短，电弧愈稳定； 2）引燃电压Uyh：Uyh愈高，电弧愈不稳定，引弧困难； 3）电路参数：增大电感L，减小电阻R可使电弧趋向稳定燃烧； dif/ dt愈大，热惯性作用明显，电弧愈稳电弧电流：电流愈大，产热愈多，而且电流变化率 4）定； 5）电源频率f: f提高，熄弧时间缩短，热惯性增强，也可提高电弧的稳定性； 6）电极的热物理性能和尺寸：它们影响电极所达到的温度，从而影响电弧的引燃电压。 PS：提高交流电弧稳定性的措施包括： 1）提高弧焊电源频率； 2）提高电源的空载电压； 3））叠加高压电。改善电弧电流波形； 4、请画出直流矩形脉冲电弧电流的波形，并列出脉冲电弧的基本参数。 、弧焊工艺对弧焊电源有哪些要求？ 1）保证引弧容易 2）保证电弧稳定 3）保证焊接参数稳定 4）具有足够宽的焊接参数调节范围 5）具备对环境的适应性 Ps:弧焊电源的电气性能要求 (焊接电源空载电压、外特性、调节性能、动特性) 、什么是弧焊电源的外特性？