直流弧焊发电机与硅弧焊整流器1

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1、第4章直流弧焊发电机与硅弧焊整流器主要内容4.1弧焊发电机的基本原理和分类4.3硅弧焊整流器的组成和分类4.4普通硅弧焊整流器4.5无反馈磁放大器式弧焊整流器4.6有反馈磁放大器式弧焊整流器4.7交直流两用及脉冲式硅弧焊整流器主要内容本章介绍直流弧焊发电机、硅弧焊整流器的组成和分类，结构特点，基本工作原理，重点分析它们如何获得的外特性形状和调节特性。简介内燃驱动的弧焊发电机、简单的硅弧焊整流器、交直流两用式和脉冲式硅弧焊整流器及有关典型产品等。硅弧焊整流器的特点：硅弧焊整流器在单相或三相变压器的基础上，以硅二极管作为整流

2、元件，将交流电整流成直流电。它与直流弧焊发电机相比有以下优点：（1）易造好修、节省材料、减轻重量、降低成本、提高效率。（2）无动力机和发电机的机械转动部分，噪声小。（3）磁放大器式硅弧焊整流器改变了机械调节方式，采用电磁控制方式。（4）易于获得不同形状的外特性，以满足不同焊接工艺的要求。同时，也可以实现交直流两用和脉冲焊接。4.1弧焊发电机的基本原理和分类4.1.1基本原理通常称之为直流弧焊机的，是指由一台电动机（或柴油、汽油驱动的其它原动机）和弧焊发电机组成的机组。在弧焊电源学习中，主要讨论发电机部分，它基于一般发电机原

3、理，为满足弧焊工艺要求而有其特殊结构和电气性能。目前弧焊发电机主要用于手工弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊，因此需具有下降的外特性。此外，也需具有良好的调节性能和动特性。获得下降外特性有以下几种办法：1．在电枢电路中串联镇定电阻如图4-1所示，Rz即镇定电阻器，发电机本身外特性近于平的，即Ua≈E≈U0。负载电压Uf与负载电流If（亦即电枢电流Ia）的关系是Uf＝U0－IfRz=E－If(Ra+Rz)=Uo－If(Ra+Rz)由上式可知，当If增大将引起电阻压降增大，并使Uf减小而得到下降外特性。改变Rz值可调节外特性。这种方法的

4、缺点是能量损耗大，只用于多站式直流弧焊发电机。例如AP-1000型多站弧焊发电机本身具有平的外特性，配备六个镇定电阻箱则可供六名焊工同时施焊。图4-1串联镇定电阻的电路2．改变磁极磁通Φ由式（4-1）可知，电枢电动势E与Φ成正比，因而只要设法让Φ随If的增大而减小就可获得下降外特性。只要去磁作用与负载电流成正比，就可以等效为在电枢串联了电阻。这样既可获得下降外特性又不增加能量损耗。4.1.2分类1、根据产生去磁磁通的不同方法分类（1）差复励式（用串联绕组去磁）。（2）裂极式（用电枢反应去磁）。（3）换向极去磁式（用换向极绕

5、组去磁）。2、按原动机不同分类（1）直流弧焊发电机它以三相异步电动机为原动机。电动机与发电机同轴共壳组成一体化结构。例如AX1-500型弧焊发电机，其外形如图4-2所示。(2)直流弧焊柴(汽)油发电机它用柴油机或汽油机驱动发电机，可组装成汽车式，用汽车的发动机驱动一台或两台发电机。如图4-3所示为AXQ2-2×250型直流弧焊汽油发电机的外形照片，它由轻便型越野车驱动两台弧焊发电机。图4-2AX1-500型弧焊发电机外形图图4-3AXQ2-2×250型直流弧焊汽油发电机外形图4.2典型的直流弧焊发电机本节介绍差复励式及换向

6、极式弧焊发电机的基本原理，结构、性能特点、电流调节方式及应用。差复励式弧焊发电机一般用串联去磁绕组以获得下降外特性，但励磁绕组有它励与并励之分，将分述于下。另外，简单介绍新型内燃机驱动的直流弧焊发电机等发展。4.2.1它励差复励式弧焊发电机4.2.1.1工作原理它的原理如图4-4所示。为它励绕组，WE为串联去磁绕组、二者产生的磁通与方向是相反的。图4-4它励差复励式弧焊发电机原理图1．空载这时If=0，=0，空载电压只由来建立(4-2-1)2．负载这时有负载电流If流过WE产生了ΦE。在磁路不饱和的情况下，电枢反应去磁作用

7、可以不计。根据式(4-1-3)有：Uf=U0—IfRb式中，，它考虑了串联绕组的去磁作用(RmE为ΦE磁路的磁阻)。该发电机就是靠这种作用获得下降外特性的。3．短路这时Uf＝0，If＝Iwd，根据上面对空载和负载状态的分析，可得到实际上，可以认为，故得（4-2-2）4.2.1.2参数调节由于可知调节电流的方法有：（1）改变Ip只要调节图4-4它励电路中的电阻Rp即可改变Ip、U0和If，外特性的变化如图4-5所示。此种调节方法可作为细调。（2）改变Rb即改变串联绕组的匝数NE。当NE增大，串联绕组去磁作用增强，外特性变陡而

8、空载电压不变，见图4-6。此种调节方法只能作为粗调。只用前一方法时，If减小，伴随着U0的降低将不利于引弧和稳弧，以致调节范围有限，故需配合以后一方法来扩大电流调节范围。图4-5改变Ip时的外特性图4-6改变NE时的外特性4.2.2并励差复励式弧焊发电机4.2.2.1工作原理如图4-7所示为其原理图。W