焊接设备教学课件作者刘太湖5.ppt

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1、第五章弧焊变压器第一节弧焊变压器的原理及分类第二节常用弧焊变压器第三节弧焊变压器的维护、常见故障与维修本章小结返回第一节弧焊变压器的原理及分类弧焊变压器是一种特殊的变压器，其基本工作原理与前面叙述的一般电力变压器相同。但为了满足弧焊工艺的要求，它还应具有以下特点:(1)为了保证交流电弧稳定燃烧，要有一定的空载电压和较大的电感。(2)弧焊变压器主要用于焊条电弧焊、埋弧焊和钨极氢弧焊，应具有下降的外特性。(3)弧焊变压器的内部感抗值应可调，以进行焊接参数的调节。一、弧焊变压器的工作原理弧焊变压器和一般电力变压器一样，具有变电压、变电流、变阻抗的功

2、能。作为一种弧焊电源，根据变压器的原理，可以导出弧焊变压器的外特性方程如下:下一页返回第一节弧焊变压器的原理及分类式中Uh—电弧电压;U0—空载电压;Ih—焊接电流;Xz—变压器的总等效阻抗，并且Xz=XL+XK，其中XL和Xk分别表示变压器的漏抗值和电抗器的感抗值。二、弧焊变压器的分类根据获得下降外特性的不同方法，可将弧焊变压器分成如下两大类。1.正常漏磁式弧焊变压器它是由一台正常漏磁式的变压器串联一个电抗器组成，所以又称为串联电抗器式弧焊变压器。根据电抗器与变压器的配合方式又可分为:上一页下一页返回第一节弧焊变压器的原理及分类(1)分体式

3、弧焊变压器。变压器与电抗器是相互分开的，两者之间没有磁的联系，仅有电的联系。BN系列和BN10系列属于此类。(2)同体式弧焊变压器。变压器与电抗器组成一个整体，两者之间不仅有电的联系还有磁的联系。BX,BX2系列属于此类。(3)多站式弧焊变压器。由一台三相平特性变压器并联多个电抗器组成。BP一3x500型属于此类上一页下一页返回第一节弧焊变压器的原理及分类2.增强漏磁式弧焊变压器(1)动圈式弧焊变压器。其一次绕组和二次绕组相互独立，且有一定的距离。改变一次绕组与二次绕组之间的距离，使漏抗发生变化，从而达到调节焊接参数的目的。BX3系列属于此类

4、。(2)动铁式弧焊变压器。其结构特点是在一次绕组与二次绕组之间加一个活动铁芯作为磁分路，以增大漏磁，即加大漏抗。通过改变动铁芯的位置可调节漏磁的大小，从而改变焊接参数。BX1系列属于此类。(3)抽头式弧焊变压器。它的特点是靠一次绕组与二次绕组之间藕合不紧密来增大漏抗，通过变换抽头改变漏抗，从而调节焊接参数。BX6系列属于此类。上一页返回第二节常用弧焊变压器一、同体式弧焊变压器1.结构特点同体式弧焊变压器的结构如图5一1所示。由图可知，下部是变压器，上部是电抗器，变压器与电抗器共用了一个磁扼。图中将变压器一、二次绕组画成上下叠绕是为了便于分析，

5、实际上是同轴缠绕，一次绕组在内层，二次绕组在外层，均匀分布在两个侧柱上，因此漏磁很少。与分体式不同之处在于，将电抗器叠加于变压器之上共用中间磁扼，以达到省料的目的。一次绕组W1两部分串联后接入电网，二次绕组W2两部分串联后再与电抗器绕组Wk串联向焊接电弧供电。电抗器铁芯留有空气隙δ,δ的大小可通过螺杆机构来进行调节。下一页返回第二节常用弧焊变压器2.工作原理同体式弧焊变压器的变压器和电抗器之间，不仅有电的联系，而且还有磁的联系。这是因为变压器的二次绕组W2与电抗器绕组Wk串联，有电的联系;由于变压器和电抗器共用一个磁扼使变压器的二次绕组W2与

6、电抗器绕组wK磁通相互藕合，所以有磁的联系。下面从空载、负载和短路三种状态进行讨论。(l)空载。可以导出该弧焊变压器的空载电压为上一页下一页返回第二节常用弧焊变压器(2)负载。该弧焊变压器是由一台正常漏磁式的变压器串联一个电抗器组成，根据式(5-2)可以导出这种弧焊变压器的外特性方程式为(3)短路。短路时，电弧电压Uh=0，带入式(5一3)，可得短路电流方程式为上一页下一页返回第二节常用弧焊变压器3.焊接工艺参数调节这种弧焊变压器的参数调节主要是指焊接电流的调节。它主要靠调节电抗器铁芯空气隙δ大小来调节焊接电流。当δ减小时，Xk增大，从而IH

7、减小;同理，δ增大，IH增大。4.特点同体式弧焊变压器具有以下特点:(1)同体式弧焊变压器由于结构紧凑，因此可比分体式弧焊变压器节省16%的硅钢片，节省10%的铜导线。(2)由于变压器二次绕组和电抗器绕组采用反接接线方式，因而提高了同体式弧焊变压器的效率，降低了电能的损耗。上一页下一页返回第二节常用弧焊变压器(3)占地面积小，节省了工作面积。由于同体式弧焊变压器采用动铁芯式电抗器调节焊接电流，所以当焊接电流调节到小电流范围时，这时空气隙长度s较小，空气隙的磁感应强度增大，电抗器动、静铁芯之间的电磁作用力增加，铁芯振动大，容易导致焊接电流波动和

8、电弧不稳等现象。因此，同体式弧焊变压器不宜在中、小电流范围使用，即这类弧焊变压器适用于作为大容量的焊接电源。上一页下一页返回第二节常用弧焊变压器二、动圈式弧焊变压器