《弧焊变压器》ppt课件

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1、第3章弧焊变压器3.1弧焊变压器的基本原理和分类3.2串联电抗器式弧焊变压器3.3动铁心式弧焊变压器3.4动线圈式弧焊变压器3.5抽头式弧焊变压器内容提要本章主要以一般变压器理论为基础，根据弧焊工艺的要求，阐明弧焊变压器的特殊性，陡降外特性的获得和焊接参数的调节方法，并介绍常见弧焊变压器的结构、原理和特点。3.1弧焊变压器的基本原理和分类弧焊变压器的特点：1）为稳弧要有一定的空载电压和较大的电感。2）主要用于焊条电弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊，应具有下降的外特性。3）为了调节电弧电流、电压，外特性应可调。3.1.1基本原理与普通变压器一样，可通过基本方程式、等效电路和矢量图三个方面来分析。

2、主要是弄清空载电压的建立，获得下降外特性的原理和调节焊接参数的方法。3.1.1.1基本方程式1.空载如图3-1所示在一次绕组上施加电压产生了空载电流和磁通。磁通中的一部分经铁心闭合的为空载主磁通，它是耦合磁通；另一部分经空气闭合的为空载漏磁通。分别与W1、W2（一次、二次）绕组耦合，各产生感应电动势，在二次输出端输出空载电压，上述电磁关系可表示为：图3-1变压器空载运行情况讨论电压之间的关系。由于变压器的磁通可被看作是按正弦规律来变化的，故有：其有效值为：(3-1-1)同理有令，为耦合系数，其值在0～1之间变化，它说明一次、二次绕组间耦合的紧密程度。由以上式子得到：(3-1-2)式（3

3、-1-2）说明：有漏磁时，空载电压只是由耦合磁通（主磁通）建立的；当无漏磁时，则有：(3-1-3)在一般变压器理论中常忽略漏磁通，不讨论它的作用。而在弧焊变压器中，往往要人为地增大漏磁通来加以利用。变压器空载时有漏磁通，在一次绕组中也就产生了漏抗电动势或感抗压降根据克氏第二定律，可以写出变压器一次电路的复数电压方程式为：式中，、分别为一次绕组的漏抗和电阻。。2.负载如图3-2所示，在一次绕组上施加电压，二次绕组与负载接通。图3-2变压器负载运行时的原理图a）原理图b）等效电路图根据变压器基础知识,经计算可以得出：(3-1-12)分别为变压器二次绕组的漏抗和电抗器的感抗；分别为变压器二次

4、绕组的电阻和电抗器的电阻。图3-3接有电抗器的弧焊变压器令——变压器总漏抗，而和、值较小可以忽略，且则有：(3-1-13)令，于是：(3-1-14)根据以上所述可以得出以下结论：1)式(3-1-12)、(3-1-13)或(3-1-14)是弧焊变压器的电压平衡方程式，也是弧焊变压器的外特性方程式；2)式(3-1-12)说明不仅二次的漏抗，而且一次的漏抗（或）也对二次的输出电压有影响。二者增大都使变压器的外特性下降得更加陡。3)在二次电路串联电抗器便有感抗，也可获得下降外特性；4)弧焊变压器的外特性方程式也可以写成以下形式：。(3-1-15)由式(3-1-15)容易看出，改变或可调节焊接电

5、流3.1.1.2等效电路变压器一、二次电路是靠主磁通联系起来的。根据式(3-1-12)可画出图3-4a所示等效电路图，即用一个等效电路代替了两个相互间有磁联系的电路。通过它能更形象、更具体地理解弧焊变压器的工作原理。图3-4弧焊变压器的等效电路a）一般等效电路b）简化等效电路3.1.1.3弧焊变压器的矢量图在上述分析的基础上，我们可以把弧焊变压器的各量，按其大小和相位关系画出矢量图，如图3-5所示图3-5弧焊变压器空载时的矢量图图3-6弧焊变压器负载时矢量图为了便于分析弧焊变压器的外特性，还可根据式(3-1-14)或图3-4b所示简化等效电路，画出弧焊变压器的简化矢量图于图3-7。图中

6、，以一次电流为参考矢量，电弧电压与同相，而则比导前90°。与的矢量和为。于是、和三个矢量构成了以不变而负载电阻减小时，使和值增大，图中直角三角形的顶点为为斜边的直角三角形。通过该直角三角形可以分析弧焊变压器的外特性形状。当要沿着以直径的半圆往下移。如虚线所示，对应的要减小。因此每改变一次，可从图上求得相应的，作出如图3-8所示的外特性曲线。若改变为另一值，按上述方法可求得另一条外特性曲线。图3-7弧焊变压器的简化矢量图图3-8弧焊变压器的外特性实际上式(3-1-14)还可写成以下形式：(3-1-17)不难看出，式(3-1-17)是个以和为其长、短轴的椭圆。外特性曲线是该椭圆在第一象限的

7、部分。式(3-1-17)为表达弧焊变压器特性的椭圆方程。3.1.2弧焊变压器的分类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。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