第三单元--硅弧焊整流器汇总

● 能力知识点 3 全部内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器

● 1．结构

基本电路如

图3-18所示

● 2．工作原理

● （1）外特性 单相原理与接线如图3-19所示 图3-18 全反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器

基本电路图

推广到三相，其外特性如图3-21所示。

（2）调节特性 全部内反馈式磁饱和电抗器式弧焊整流器的外特性是水平的，即输出电压基本保持不变。如何调节输出电压的高低，就是该电源的调节特性。其调节特性将如图3-22中的曲线1所示。

(a) 原理图

图3-19 单相全部内反馈式磁饱和电抗

(b) 接线图 图3-21 全反馈磁饱和电抗器式

弧焊整流器的外特性

● 由该图可看出，当输出电压由最高调到最低时，就要将 由 调至﹣ ，即不仅需要调节 的大小，还要改变方向，这将

给控制带来不便。为此需设法避免改变的方向。只要在磁饱和电抗器铁心上加一偏移绕阻，如图3-23

● 加偏移绕组后的调节特性如图3-22中曲线2所示。

图3-23 偏移绕组的接线

图3-22 全反馈磁饱和电抗器式

弧焊整流器的调节特性

● 3．产品介绍

全部内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器国内定型产品有ZPG1-500、ZPG1-1500、ZPG2-500、GD-500等型号。这种弧焊整流器适用于二氧化碳或惰性气体及混和气体保护下的熔化极电弧焊。

ZPG1-500型弧焊整流器可用于焊丝直径为0.8～2.0mm 的二氧化碳气体保护焊或混合气体保护焊等。它的电弧自调性能良好,输出电压可以远距离无级调节，而且可以补偿网路电压的波动，使工作电压比较稳定。

能力知识点 4 部分内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器

● 1．结构

● 基本电路如图3-24所示

比较图3-12、图3-18与图3-24，无反馈式、全部内反馈式与部分内反馈式在结构上的差别，主要是磁饱和电抗器中的交流绕阻之间m 、n 两点的接法不同。无反馈式的m 、n 两点是短路连接，全部内反馈式m 、n 两点是开路，部分内反馈式m 、n 两点间接了一个内桥电阻。

● 2．工作原理

● （1）外特性 根据上述三种电源的结构对比可知，无反馈磁饱和电抗器式弧焊整流

器、全反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器、只是部分内反馈磁饱和电抗器弧焊整流器的两种特殊情况。当部分内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器中的 =0时，即m 、n 两点用导线短接，就相当于是无反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器，据前可知，它的外特性是陡降的。当 =∞，即m 、n 两点断开，就相当于全部内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器，它的外特性是水平的。

● 可推断，部分内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器的外特性介于两者之间，即具有缓

降的外特

性（如图3-25所示），并且随着内桥电阻由零逐渐增大时，外特性将由陡降逐渐趋于平缓

图3-24 部分内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器基本电路n R n R

（2）内桥形式 ①内桥为小电阻 如图3-24所示，它通常用康铜丝制成，阻值很小。内桥电阻应可分段调节以获取不同数值的内桥电流 ；②内桥为一根导线，如图3-26所示，在两个交流绕组的抽头处用一根导线将部分交流绕组短接起来。短接部分可看成是无反馈式磁饱和电抗器；未短接部分可看成全部内反馈式磁饱和电抗器。显然， 占的比例越大，得到的外特性越陡。若将 全部短接，

就变成了无反馈式磁饱和电抗器。选择合适的短接点，就可以得到满意的下降外特性。

（3）调节特性 见图3-27

图3-25 部分内反馈磁饱和电抗

器式弧焊整流器的外特性 n i d N d W

● 3．产品介绍

● 部分内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器，国内定型产品有ZXG-300、ZXG-400及ZXG-500等型号，以上产品具有下降外特性，可用作焊条电弧焊和钨极氩弧焊的直流电源。另外还有可兼获下降和平外特性的多特性弧焊整流器，定型产品有ZDG-500-1、ZDG-1000R 、ZPG-1000等型号产品。可用于焊条电弧焊、埋弧焊、二氧化碳气体保护电弧焊等。

图3-27 部分内反馈磁饱和电

抗器式弧焊整流器的调节特性 图3-26 短接部分交流绕组的内

桥

● 在实际焊接中，由于引弧和熔滴过渡，作为弧焊整流器直流电源的负载—电弧，变

动非常频繁，使电源常常处于动态过程，即由空载→短路、负载→短路、短路→空载等过渡过程，导致电源的动特性不够理想。因而，有必要分析磁饱和电抗器式弧焊整流器动特性欠佳的原因，提出改善动特性的有效方法。

● 1．动特性存在的问题

● （1）引弧冲击和飞溅 空载时，弧焊整流器交流绕组内没有电流，故没有电压降，

即 。此时空载电压为 。引弧时，弧焊整流器发生由空载→短路的过渡过程。由于 具有类似电容的性质，其中电压 不能突变，短路瞬间仍维持为0V 。突然短路时，一方面相当于空载电压被瞬时短路；另一方面负载电阻值约为 ，因而会产生很大的瞬时短路冲击电流 ，又因磁饱和电抗器的时间常数大，所以衰减得较慢，故产生长时间的引弧冲击。因此，在对薄板焊接时易被烧穿。

（2）弧飘 短路时，负载电压 ，所以磁饱和电抗器交流绕组电压 较高。在突然拉开电弧的瞬间（即由短路至负载），一方面 不变，瞬间电弧电压很低；另一方面，负载电阻突然加大，因而产生一个“过小电流”。然后再缓慢增加到正常负载电流值（见图3-28)。这个“过小电流”大大降低了电弧的稳定性．并减弱了电弧的“挺度”或穿透力，即引起“弧飘”。

● 磁饱和电抗器式弧焊整流器出现以上问题的原因，在于磁饱和电抗器上绕有多个线

圈，电磁惯性较大，在过渡过程中均有自

感作用；另外，磁饱和电

抗器是由交直流同时磁化的，因此，铁心上交流绕组和控制绕组之间的互感作用对弧焊整流器的动特性起很大的影响所致

● 2．动特性的改善

● （1）在焊接主回路中串联直流电感 这种方法是改善动特性最常用的方法，大多数

硅弧焊整流器都串接有这种直流输出电感。

● （2）增加交流电感 如焊条电弧焊的情况下，用热轧硅钢片制做磁饱和电抗器有利

于改善整流电源的动特性。

图3-28

短路→负载时电流过渡过0j =U 0U j W j U 0h =R sd

I 0

h ≈U j U

●（3）增大主变压器自身漏抗

●（4）采用电流外正反馈其结构如图3-30所示

综合知识模块四

硅弧焊整流器的常见故障及排除

能力知识点1 硅弧焊整流器的使用与维护

●（1）定期检查焊机的绝缘电阻（在用兆欧表测量绝缘电阻前应将硅整流元件的正负

极用导线短路）。

●（2）焊机不得在不通风的情况下进行焊接工作，以免烧毁硅整流元件。安放焊机的

附近应有足够的空间使排风良好。

●（3）焊机切忌剧烈的振动，更不允许对焊机敲击，因这样会损坏磁饱和电抗器的性

能，使焊机性能变坏，甚至不能使用。

●（4）应避免焊条与焊件长时间短路，以免烧毁焊机。

●（5）保持焊机清洁与干燥，定期用低压干燥的压缩空气进行清扫工作。

本单元小结

●1．硅弧焊整流器的电路一般由主变压器、电抗器、整流器、输出电抗器等几部分组

成。硅弧焊整流器可按有无电抗器分为两类：无电抗器的硅弧焊整流器和有电抗器的硅弧焊整流器。

●无电抗器的硅弧焊整流器按主变压器的结构不同又可分为：（1）主变压器为正常漏

磁的；（2）主变压器为增强漏磁的，按增强漏磁的方法不同又可分为动圈式、动铁式和抽头式。

●有电抗器的硅弧焊整流器。这类硅弧焊整流器所用的电抗器都是磁饱和电抗器式的。

根据其结构特点

●不同又可分为：（1）无反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器。（2）有反馈磁饱和电抗

器式硅弧焊整流器。根据磁饱和电抗器的反馈形式，又可分为外反馈磁饱和电抗器式、全部内反馈磁饱和电抗器式和部分内反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器等。

●2．硅弧焊整流器与弧焊发电机相比具有以下优点：①易造易修、节省材料、成本低、

效率高；②易于获得不同形状的外特性，以满足不同焊接工艺的要求；③动特性及输出电流波形易于控制，适应性

●强；④易于实现远距离调节和对电网电压进行补偿；⑤噪声小。

3．在以硅为整流器件的磁饱和电抗器式弧焊整流器中，磁饱和电抗器是核心部分，它通过改变控制电流就可改变铁心的饱和程度，从而实现负载电流的调节，并且控制绕组中的直流控制电流较小的变化能引起负载电流较大的变化，即具有电流放大的作用。

●4．无反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器具有陡

降的外特性，国内典型产品有ZXG7-300、

ZXG7-500及ZXG7-300-1型等，可用于焊条电弧焊或钨极氩弧焊。但这种弧焊整流器的缺点是磁饱和电抗器没有反馈，电流放大倍数小，控制电流较大。

●6．部分内反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器的反馈作用介于无反馈式和全部内反馈

式之间，所以外特性既不是陡降的，也不是水平的，而是介于两者之间为缓降的，这是通过内桥电阻来实现的。部分内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器，国内定型产品

●有ZXG-300、ZXG-400及ZXG-500等型号，具有

下降外特性，可用作焊条电弧焊和钨极氩弧焊的直流电源。另外还有可兼获下降和平外特性的多特性弧焊整流器，定型产品有ZDG-500-1、ZDG-1000R、ZPG-1000等型号产品。可用于焊条电弧焊、埋弧焊、二氧化碳气体保护电弧焊等。

●7．上述三种类型磁饱和电抗器式弧焊整流器，它们的基本原理都是利用磁化曲线的

非线性，通过调节其控制绕组中的控制电流，来改变磁饱和

电抗器铁心的饱和程度、磁导率和交流绕组的感抗，以达到调节输出电流（无反馈式和部分内反馈式）和电压（全部内反馈式）的目的.

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；

半导体整流技术与可控硅整流装置

半导体变流技术与可控硅整流装置 一. 概述 半导体变流技术是近代工业发展到半导体时代最典型的技术之一，他不仅在发电机励磁系统方面得到广泛的应用，在冶金、化工、机械制造、交通运输等各方面都得到广泛的应用。可以说，现代生活、生产无处不存在变流技术。 半导体变流技术是现代励磁系统最基本的技术之一。在发电机励磁系统上他不仅取代了传统的直流励磁机，而且在励磁调节方面取代了传统的磁放大器、相复励变压器和整流器，甚至在灭磁方面也部分取代了磁场断路器和灭磁电阻的作用。现代发电机励磁系统中，从电源的变换到发电机励磁能量的提供，无处不存在变流技术的应用。 本课程主要就半导体变流技术的几种典型应用和具体电路进行分析，同时介绍能达公司生产的STR系列整流装置的基本性能和技术指标。另外还利用一定的篇幅根据整流装置在现场的应用介绍一些装置的故障判断和处理方法。希望通过本课程能够对本公司生产人员在变流技术方面提供一定的帮助。 二. 变流技术的种类 根据变流技术的应用和具体电路，我们将变流技术分成如下几类： 单相半波整流 单相全波整流不可控整流 单相桥式整流 单相整流 单相半波可控整流 单相桥式半控整流可控整流 单相桥式全控整流半导体变流 三相零式整流不可控整流 三相桥式整流三相整流 三相半控桥可控整流 三相全控桥

上面的分类只是按照应用最多的情况进行的分类，实际应用中远较上面的要多。比如六相整流、十二相整流等等。由于这些电路在励磁系统中应用的较少，我们在分类时就没有将他们列入。实际上，在早期的模拟式自动励磁调节器的电压测量回路中，为了保证测量电压的纹波系数，六相和十二相整流电路应用的还是很普遍的，只是现代微机励磁调节器采用交流电压采样方式以后，对测量电压的纹波要求相对降低了而不怎么采用了。 三. 单相整流电路 3.1单相半波整流电路 单相半波整流电路接线图及波形图见图一 单相半波整流是半导体变流技术中最基本的电路。他是利用半导体二极管的单向导电性，将交流电转换为直流电最基本的方法。由于二极管的单向导电性，变压器二次电压只有正方向电流才能够通过二极管而施加到负载上，而负方向由于二极管的阻断作用而不能施加到负载上，因此，负载上获得的平均电压仅为变压器二次电压的一半。由于存在二极管导通压降和变压器二次绕组的压降，故电路中： 245.0U U d = 由于在电路的输出侧装有滤波电容器，负载上的最高电压将可以达到变压器二次电压的峰值电压，即22u u d = ；同时，由于电容器的放电作用，在变压器二次电压下降时，负载 上的电压并不随二次电压下降而下降，而是由电容器的放电曲线所决定。单相半波整流电路的波形图见图一（b ）。图中：兰色曲线为变压器二次电压，红色曲线为无滤波电容器时的整流输出电压，棕色曲线为有滤波电容器时负载上的电压。 当整流二极管换为可控硅，电路变化为可控单相整流电路时，负载上的平均整流电压由： 2 cos 145.0)(sin 221 2 2α ωωπ π α +== ?U t td U U d 决定。

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

第三单元--硅弧焊整流器介绍

● 能力知识点 3 全部内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器 ● 1．结构 基本电路如 图3-18所示 ● 2．工作原理 ● （1）外特性 单相原理与接线如图3-19所示 图3-18 全反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器 基本电路图

推广到三相，其外特性如图3-21所示。 （2）调节特性 全部内反馈式磁饱和电抗器式弧焊整流器的外特性是水平的，即输出电压基本保持不变。如何调节输出电压的高低，就是该电源的调节特性。其调节特性将如图3-22中的曲线1所示。 (a) 原理图 图3-19 单相全部内反馈式磁饱和电抗 (b) 接线图 图3-21 全反馈磁饱和电抗器式 弧焊整流器的外特性

● 由该图可看出，当输出电压由最高调到最低时，就要将 由 调至﹣ ，即不仅需要调节 的大小，还要改变方向，这将 给控制带来不便。为此需设法避免改变的方向。只要在磁饱和电抗器铁心上加一偏移绕阻，如图3-23 ● 加偏移绕组后的调节特性如图3-22中曲线2所示。 图3-23 偏移绕组的接线 图3-22 全反馈磁饱和电抗器式 弧焊整流器的调节特性

● 3．产品介绍 全部内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器国内定型产品有ZPG1-500、ZPG1-1500、ZPG2-500、GD-500等型号。这种弧焊整流器适用于二氧化碳或惰性气体及混和气体保护下的熔化极电弧焊。 ZPG1-500型弧焊整流器可用于焊丝直径为0.8～2.0mm 的二氧化碳气体保护焊或混合气体保护焊等。它的电弧自调性能良好,输出电压可以远距离无级调节，而且可以补偿网路电压的波动，使工作电压比较稳定。 能力知识点 4 部分内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器 ● 1．结构 ● 基本电路如图3-24所示 比较图3-12、图3-18与图3-24，无反馈式、全部内反馈式与部分内反馈式在结构上的差别，主要是磁饱和电抗器中的交流绕阻之间m 、n 两点的接法不同。无反馈式的m 、n 两点是短路连接，全部内反馈式m 、n 两点是开路，部分内反馈式m 、n 两点间接了一个内桥电阻。 ● 2．工作原理 ● （1）外特性 根据上述三种电源的结构对比可知，无反馈磁饱和电抗器式弧焊整流 器、全反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器、只是部分内反馈磁饱和电抗器弧焊整流器的两种特殊情况。当部分内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器中的 =0时，即m 、n 两点用导线短接，就相当于是无反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器，据前可知，它的外特性是陡降的。当 =∞，即m 、n 两点断开，就相当于全部内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器，它的外特性是水平的。 ● 可推断，部分内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器的外特性介于两者之间，即具有缓 降的外特 性（如图3-25所示），并且随着内桥电阻由零逐渐增大时，外特性将由陡降逐渐趋于平缓 图3-24 部分内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器基本电路n R n R

《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

弧焊电源重要知识点

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 焊）、水下焊基本工作在上升段。 化极气体保护焊（MAG、CO 2 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稳定的特点，又可通过外拖性增大短路电流，提高了引弧性能和电弧熔透能力； ⑵熔化极弧焊（包括埋弧焊、气体的混合气体保护焊（MAG）等），①等速送丝控制系统的熔化极弧焊，在焊丝中电流密度较大，电弧静特性为上升的条件下，应尽可能采用平的弧焊电源外特性，此时自身调节作用才足够强烈，可使焊接规范

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？

弧焊电源答疑

题目内容： 1. 晶闸管弧焊电源的组成和特点是什么？ 2. 晶闸管式弧焊整流器主电路形式、工作原理及其特点是什么？ 3. 移相触发脉冲信号传输方式有哪几种？ 4. 晶闸管式脉冲弧焊电源的主要特点有哪些？ 主观题答案分数：(20分) 1. 答：一般晶闸管式弧焊整流器的组成包括：主电路由三相主变压器、晶闸管组和输出直流电感组成；维弧电路由二极管组和限流电阻构成；控制电路由给定电路、检测电路、比较电路和触发电路组成。主要特点：1）控制性能好可以用较小功率的触发信号，实现对大功率整流器的输出控制。2）动特性好，响应速度快内部电感小得多，系统时间常数只有十几个毫秒，电磁惯性小，其动特性可以采用电子电抗器加以控制和调节。3）调节性能好可通过不同的反馈方式实现对弧焊电源外特性形状的任意控制，焊接电流、电压可在较宽的范围内进行调节，并易于实现网压补偿。4）节能、省材。 2. 答：晶闸管式弧焊整流器主电路主要有三种：三相桥式半控电路、三相桥式全控电路以及带平衡电抗器双反星形电路。三相桥式半控电路只用三个晶闸管和三个触发单元，因而线路比较简单、可靠、经济

和较易调试，其整流变压器为普通三相降压变压器，易于制造。主要缺点是调至低压或小电流时波形脉动较明显，为满足对直流弧焊电源规定的脉动系数的要求，需配备大电感量的输出电路。三相桥式全控整流电路的输出电压每周有六个波峰，脉动较小，所需备用的输出电感量也较小，缺点是要用六只晶闸管，六套触发电路，电路复杂，增加了调试和维修的难度。带平衡电抗器双反星形可控整流电路相当于两组三相半波整流电路并联，同时有两个晶闸管并联导电，每管分担1/6的负载电流；有六个晶闸管，触发电路比三相桥式半控整流电路的要复杂；整流电压波形为每个波形六个波峰。 3. 答：1）电磁耦合采用脉冲变压器来传输脉冲信号。脉冲变压器的目的是在触发脉冲电压一定的情况下，触发电路由晶闸管门级导通电阻决定；在触发多个晶闸管时，可输出多路隔离的触发脉冲，并可改变脉冲的正负极性，实现主电路和控制电路之间的电气隔离。2）光电耦合由发光元件和光敏元件组成在一体的器件，采用光电耦合传递信号。有以下优点：驱动晶体管不承受感性负载产生的反电压，工况得到改善；以输出任意波形脉冲信号；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。3）直接传输将移相触发电路的脉冲信号经功率放大后，直接输出到主电路的晶闸管，结构简单但是控制电路和主电路之间没有隔离，已产生干扰。 4. 答：1）输出的脉冲电流波形为方波或带前沿尖峰的方波；2）脉冲电流和基本电流都是由同一电源供给，即是一体式脉冲弧焊电源；

焊接理论试题(试题学习)

焊接理论试题 一、选择题（每题四个选项，只有一个是正确的，将正确的选项号填入括号内） 1. 焊接就是通过加热或加压，或者两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到（ A ）结合的一种加工方法。 A原子 B分子 C中子 D电子 2．属于压力焊的焊接方法是（ C ）。 A埋弧焊 B钨极氩弧焊 C冷压焊 D CO 气体保护焊 2 3．属于熔化焊的焊接方法是（ B ）。 A扩散焊 B电渣焊 C锻焊 D爆炸焊 4．焊接结构具有较高的（ A ）。 A密封性和强度 B止裂性 C塑性 D加工精度 5．焊接结构不具有（ B ）的优点。 A节省金属材料，减轻结构重量 B劳动强度低，劳动条件好 C较好的密封性 D容易实现机械化和自动化 6．电弧燃烧的必要条件是（ C ）。 A阳极电子发射 B带电导体的存在 C气体电离及阴极电子发射 D气体电离及阳极电子发射 7．常用焊接方法中，采用非接触引弧的是（ A ）。 A钨极氩弧焊 B二氧化碳焊 C焊条电弧焊 D气焊 8．非接触引弧一般借助于（ B ）脉冲装置。 A低频高压 B高频高压 C低压高频 D大电流 9、焊条电弧焊在正常的焊接电流范围内，电弧电压主要与（C ）有关。A焊接电流 B焊条直径 C电弧长度 D电极材料 10．焊条药皮中加入（ D ）物质，能增加电弧的稳定性。

A KCl B NaCl C CaF D CaO 2 11．可以提高焊接电弧稳定性的方法是（ B ）。 A减小焊接电流 B减小弧长 C采用交流电源 D在焊条药皮中加入氯化物 12．不会影响焊接电弧稳定性的因素是（ D ）。 A焊接电流的种类 B电源空载电压 C焊条药皮 D焊接速度 13．不会引起电弧偏吹的因素是（ D ）。 A焊条偏心B气流的干扰 C磁场的作用D电流的变化14．造成电弧磁偏吹的原因是（ C ）。 A焊条偏心B焊工技术不好 C磁场的作用D气流的干扰15．焊接接头不包括（ D ）。 A焊缝 B熔合区 C热影响区 D退火区 16．焊接接头的4种基本形式不包括（ B ）接头。 A对接 B卷边 C搭接 D角接 17．在焊接结构中采用最多的一种接头形式为（ A ）接头。 A对接 B卷边 C角接 D搭接 18．按空间位置不同，可将焊缝分为（ C ）。 A平焊缝、横焊缝、角焊缝、对接焊缝 B对接焊缝、角焊缝、塞焊缝、端接焊缝 C平焊缝、横焊缝、立焊缝、仰焊缝 D连续焊缝、断续焊缝、端接焊缝、塞焊缝 19．水平固定管的对接焊缝，包括了（ A ）焊接位置。 A平焊、立焊和仰焊 B平焊、立焊和横焊 C平焊、横焊和仰焊 D横焊、立焊和仰焊 20．中厚板对接接头中，最常用的坡口形式是（ A ）坡口。 A V形 B K形 C U形 D 双U形 21．当焊件厚度较大，只能单面焊接时，为提高生产率，可采用（ B ）

可控硅整流器的原理、结构及用途

可控硅整流器的原理、结构及用途 发布日期：2012-06-08 浏览次数：459 核心提示：可控硅整流器，是一种以晶闸管(电力电子功率器件)为基础，以智能数字控 制电路为核心的电源功率控制电器。具有效率高、无机械 可控硅整流器，是一种以晶闸管(电力电子功率器件)为基础，以智能数字控制电路为核心的电源功率控制电器。具有效率高、无机械噪声和磨损、响应速度快、体积小、重量轻等诸多优点。 晶闸管(Thyristor)是晶体闸流管的简称，又称作可控硅整流器(Silicon Controll ed Rectifier——SCR)，以前被简称为可控硅。由于其能承受的电压和电流容量仍然是目前电力电子器件中最高的，而且工作可靠，因此在大容量的应用场合仍然具有比较重要的地位。 自从20世纪50年代问世以来已经发展成了一个大的家族，它的主要成员有单向晶闸管、双向晶闸管、光控晶闸管、逆导晶闸管、可关断晶闸管、快速晶闸管，等等。今天大家使用的是单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个PN结，对外有三个电极〔图2(a)〕：第一层P型半导体引出的电极叫阳极A，第三层P型半导体引出的电极叫控制极G，第四层N型半导体引出的电极叫阴极K。从晶闸管的电路符号〔图2(b)〕可以看到，它和二极管一样是一种单方向导电的器件，关键是多了一个控制极G，这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。 可控硅整流器的工作原理 可控硅是P1N1P2N2四层三端结构元件，共有三个PN结，分析原理时，可以把它看作由一个PNP管和一个NPN管所组成 当阳极A加上正向电压时，BG1和BG2管均处于放大状态。此时，如果从控制极G输入一个正向触发信号，BG2便有基流ib2流过，经BG2放大，其集电极电流ic 2=β2ib2。因为BG2的集电极直接与BG1的基极相连，所以ib1=ic2。此时，电流ic2再经BG1放大，于是BG1的集电极电流ic1=β1ib1=β1β2ib2。这个电流又流回到BG2的基极，表成正反馈，使ib2不断增大，如此正向馈循环的结果，两个管子的电流剧增，可控硅使饱和导通。 由于BG1和BG2所构成的正反馈作用，所以一旦可控硅导通后，即使控制极G 的电流消失了，可控硅仍然能够维持导通状态，由于触发信号只起触发作用，没有关断功能，所以这种可控硅是不可关断的。 可控硅整流器的结构 ◆从外形上来看，可控硅整流器也主要有螺栓型和平板型两种封装结构。

弧焊变压器及整流器

1.串联电抗器式由正常漏磁（漏磁很少，可忽略）的变压器串联电抗器构成，按结构不 同又分为： （1）分体式变压器和电抗器式独立的个体。BN系列弧焊变压器及BP-3×500型多站弧焊变压器属于此类； (2) 同体式变压器与电抗器铁心组成一体，二者之间非但有电的串联，还有磁的联系。BX2系列弧焊变压器属于此类。 2.增强漏磁式在这类变压器中人为地增大了自身的漏抗，而无需再串联电抗器。按增强 和调节漏抗的方法不同又可分为： (1) 动铁心式在一、二次绕组间设置可动的磁分路，以增强和调节漏磁。BXl系列弧焊变压器即属此类； (2) 动线圈式通通过增大一、二次绕组之间距离来增强漏磁，改变绕组之间距离以资调节。BX3系列弧焊变压器属于此类； (3) 抽头式也是将一、二次绕组分开来 1．硅弧焊整流器的电路一般由主变压器、电抗器、整流器、输出电抗器等几部分组成。硅弧焊整流器可按有无电抗器分为两类：无电抗器的硅弧焊整流器和有电抗器的硅弧焊整流器。 无电抗器的硅弧焊整流器按主变压器的结构不同又可分为：（1）主变压器为正常漏磁的；（2）主变压器为增强漏磁的，按增强漏磁的方法不同又可分为动圈式、动铁式和抽头式。 有电抗器的硅弧焊整流器。这类硅弧焊整流器所用的电抗器都是磁饱和电抗器式的。根据其结构特点 不同又可分为：（1）无反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器。（2）有反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器。根据磁饱和电抗器的反馈形式，又可分为外反馈磁饱和电抗器式、全部内反馈磁饱和电抗器式和部分内反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器等。 2．硅弧焊整流器与弧焊发电机相比具有以下优点：①易造易修、节省材料、成本低、效率高；②易于获得不同形状的外特性，以满足不同焊接工艺的要求；③动特性及输出电流波形易于控制，适应性强； 3．在以硅为整流器件的磁饱和电抗器式弧焊整流器中，磁饱和电抗器是核心部分，它通过改变控制电流就可改变铁心的饱和程度，从而实现负载电流的调节，并且控制绕组中的直流控制电流较小的变化能引起负载电流较大的变化，即具有电流放大的作用。 4．无反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器具有陡降的外特性，国内典型产品有ZXG7-300、ZXG7-500及ZXG7-300-1型等，可用于焊条电弧焊或钨极氩弧焊。但这种弧焊整流器的缺点是磁饱和电抗器没有反馈，电流放大倍数小，控制电流较大。 5．部分内反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器的反馈作用介于无反馈式和全部内反馈式之间，所以外特性既不是陡降的，也不是水平的，而是介于两者之间为缓降的，这是通过内桥电阻来实现的。部分内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器，国内定型产品有ZXG-300、ZXG-400及ZXG-500等型号，具有下降外特性，可用作焊条电弧焊和钨极氩弧焊的直流电源。全部内反馈磁饱和电抗器式整流器有ZPG1-500，zpg1-1500,可用作二保焊和惰性气体保护焊；另外还有可兼获下降和平外特性的多特性弧焊整流器，定型产品有ZDG-500-1、ZDG-1000R、ZPG-1000等型号产品。可用于焊条电弧焊、埋弧焊、二氧化碳气体保护电弧焊等。 7．上述三种类型磁饱和电抗器式弧焊整流器，它们的基本原理都是利用磁化曲线的非线性，通过调节其控制绕组中的控制电流，来改变磁饱和 电抗器铁心的饱和程度、磁导率和交流绕组的感抗，以达到调节输出电流（无反馈式和部分

ZX5-400晶闸管整流弧焊机的电 路原理分析

1绪论 焊接技术被誉为工业生产的“裁缝”，随着科技的发展和工业需求的增加，焊接技术在工业生产中所占据的分量越来越大，而且焊接技术的优良度直接影响着零件或者产品的质量。随着焊接技术的发展，大量新的焊接技术不断涌现出来，而这些不同的焊接技术又表现出不同的工艺特性和应用环境，所以在产品的制造过程中首先能较全面的了解各种焊接技术的特点和工艺要求，并结合各种焊接工艺的特点选择相应的焊接方法。 作为一种气体导电的物理现象,电弧是在19世纪初被发现的,直到1885年俄国人别那尔道斯发明碳极电弧可以看作是电弧作为热源应用的创始,而电弧真正运用于工业是在1892年发现金属极电弧后。上世纪40年代研究成功埋弧焊,而随着航天与原子能的发展出现了氩弧焊。上世纪50年代出现了CO2与各种气体保护焊并研究出等离子弧焊,到70 - 80年代,弧焊电源的发展更是出现飞跃:多种型式的弧焊整流器相继出现和完善,研制成功多种型式的脉冲弧焊电源,为进一步提高焊接质量和适应全位置焊接自动化提供了性能优良的弧焊电源。此外,还先后研制成功高效节能,性能好,晶闸管式、晶体管式、场效应管式和IGBT弧焊逆变器。随着新型弧焊技术的发展,弧焊电源也有了长足的进步。弧焊变压器,它把网路电压的交流电变成适宜于弧焊的低压交流电,由主变压器及所需的调节部分和指示装置等组成. 它具有结构简单、易造易修、成本低、效率高等优点,但其电流波形为正弦波,输出为交流下降外特性,电弧稳定性较差,功率因数低,但磁偏吹现象很少产生,空载损耗小,一般应用于手弧焊埋、弧焊和钨极氩弧焊等方法。 矩形波交流弧焊电源,它采用半导体控制技术来获得矩形波交流电流,其电弧稳定性好,可调参数多,功率因数高。它除了用于交流钨极氩弧焊( TIG)外,还可用于埋弧焊,甚至可代替直流弧焊电源用于碱性焊条手弧焊.直流弧焊发电机,一般由特种直流发电机和获得所需外特性的调节装置等组成. 它的缺点是空载损耗较大、磁偏吹现象较明显、效率低、噪声大、造价高、维修难;优点是过载能力强、输出脉动小,可用于各种弧焊方法的电源,也可用柴油机驱动用于没有电源的野外施工。

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？

硅整流器操作规程

硅整流器操作规程 1、安全注意事项 a 可控硅整流器是用于电解系统中的主要设备，由变压器、整流系统、控制系统三部分组成； b 整流器内所有带电部位，运行中严禁用手触碰，以防止触电； c 在运行中，测量和检查主回路有关元件的电压和电流以及控制板触发脉冲时，必须有两人，务须谨慎操作； d 当整流系统的某个元件烧毁时，必须停电更换，严禁带电操作。 2、开机前的准备工作 a 开机前电源进线电压是否正常； b 检查各设备是否有异常现象，特别是整流器出线电缆及负载应无短路； c 检查各转换开关是否置于相应档位； d 将给定电位器调至“零”位。 3、开机步骤 a 合上动力柜刀开关； b 送相应整流器空气开关； c 将锁开关转至“开”位置； d 按启动按钮； e 将给定电位器调至所需电流位置； f 观察输出电流及电压值。 4、关机步骤 a 将给定电位器调至“零”位置； b 按停止按钮； c 将锁开关转至“停”位置； d 拉下进线空气开关； e 拉下动力柜刀开关。 注：若短时停机，d、e项可以不进行。 5、巡视与检查 1）运行中操作人员必须每小时到整流室巡视一次，检查电流、电压及风机是否有异常现象。 2）严禁生产操作人员在巡视中对设备进行任何修理工作。 3）应保证运行设备的门关闭良好。 4）所有指示牌、标记应良好。 5）巡视中若发现异常现象，应及时停机并报告维修人员。 6）若设备本身发生故障信号，应首先将音响信号解除，未检查出故障前，严禁开机。 6、日常保养

由于使用环境恶劣，设备使用一段时间后，铝制散热器表面会有化学沉积和灰尘堆积。若堆积过多，会影响设备散热，导致设备工作不稳定，严重时会造成设备的损坏。故应定期（间隔应不超过三个月一次）打开机箱侧板，对机箱内部进行清扫除尘。保证空气的流畅流通，使机箱内的热量顺利散发，一延长设备的使用寿命。 7、使用环境 ①海拔不超过1000米； ②相对湿度：月平均最大相对湿度为90%，最低位15%； ③使用环境温度不得超过下列极限： a 最高环境空气温度40℃ b 月平均环境空气温度35℃ c 最低环境空气温度-15℃ ④使用场所应无严重影响使用的的气体、蒸汽、化学沉积、尘垢霉菌及其它易燃、易爆、腐蚀性介质，并无剧烈震动和颠簸。 ⑤除非采取防护措施，否则不得在室外使用。供电电压为380V±10%， 额定频率为50HZ。 8、一般故障处理

晶闸管式弧焊整流器

晶闸管式弧焊整流器 重点问题： 1 可控整流电路优缺点及应用 2 电路结构 3不同负载（阻性/感性）、不同触发角的整流输出波形绘制； 4不同负载下的移相范围； 5 触发脉冲位置，晶闸管导通顺序及时间 6输出电压的平均值Ud； 7自然换相点的位置。 预备知识 1、晶闸管的触发、触发角和导通角的概念。 触发（延迟）角：从自然换相点开始到晶闸管被触发时刻的电相位角度。 导通角：晶闸管的实际导通的电角度 2、三相交流电的线电压、相电压及相位关系。 1）三个相电压分别相差120度电相位角； 2）在任意时刻，线电压的值等于相应的两个相电压的差； 3）线电压超前相电压30度电相位角。 3、三相整流电路的自然换相点与过零点。 换向点：两个相/线电压的交点（过零30度；相电压过零30度相当于线电压过零60度）过零点：相电压等于零的点 4、晶闸管的共阳极、共阴极接法。 即阴，阳极共位点 三相半控桥式整流电路 1.1电阻性负载电路结构： 1.2 电阻性负载： 触发角为0度： （1）换向点：相电压过零30度，即线电压过零60度 （2）整流输出波形为线电压包络线； （3）SCR导通时间为120度； （4）每周期内有六个波峰； （5）整流输出电压为2.34U2； （6）管子导通顺序：P98 图5-3 触发角为30度： （1）每周期内有6个脉动，且脉动不均匀； （2）SCR导通时间为120度； （3）整流输出电压与触发角度关系为：Ud=1.17U2(1+cosα)

触发角为60度： （1）SCR触发点与二极管的自然换相点相重合； （2）SCR导通时间为120度； （3）每周期内有3个脉动，脉动较大； （4）整流输出波形临界连续 （5）整流输出电压与触发角度关系为：Ud=1.17U2(1+cosα) 触发角为90度：（大于60度即类似） （1）SCR触发点为换向点之后90度 （2）SCR导通时间为90度； （3）每周期内有3个脉动，脉动较大； （4）整流输出波形不连续； （5）整流输出电压与触发角度关系为：Ud=1.17U2(1+cosα) 1.3 触发脉冲移向范围：180度 根据Ud=1.17U2(1+cosα)，当触发角为零时，晶闸管处于全导通状态；随α增大，Ud减小；当α为180度是，Ud为0。 2.1电阻电感性负载电路结构：见图上 （1）对于三相半控桥式整流电路，为了防止SCR在触发角大于60度后失控，需要有续流二极管。 （2）当α>60度,整流输出电压Ud某个时刻开始变为零,此时,续流二级管提供电流通道,保证了相应的SCR按时可靠关断。 （3）加续流二极管后，其输出波形与电阻性负载一致；续流二级管只有在α>60度后才起作用 2.2 移向范围0—120度 3 三相半控桥式整流电路特点： 1）优点：只用三只晶闸管和三个触发脉冲单元，线路简单、可靠，易于调试；2）缺点：低电压（小电流）时，输出脉动大，需配备大的输出电抗器。 3）理论移相范围：0-180度。每只晶闸管导通时间为120度； 4）α=60度时，输出电流临界连续； 5）输出整流电压Ud=1.17U2（cosα+1）。 4 改进：解决脉动大，不连续问题 （1）加大输出电抗器L （2）增加附加电路： 附加小电流电路-----维持电弧燃烧的小电流；附加高压电路，提高空载电压，改善引弧性能。 三相全控桥式整流电路 三相半控桥式整流电路在导通角大于60度时，每个周期只有三个波峰，输出电压波动较大，为改善，采用三相全控桥式整流电路。 以线电压波形表示： 1 电路结构：见上图 为了获得每个周期六个波峰的输出电压，需要相间隔的触发两组晶闸管，即同组晶闸管的的触发脉冲相位互差120度，两组之间差60度。这样每隔60度按续触发一个晶闸管，输出电压每个周期出现Uab Uac Ubc Uba Uca Ucb六个波峰 2 .1 电阻性负载： 触发角为0度：