焊接设备教学课件作者刘太湖6.ppt

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1、第六章硅弧焊整流器第一节硅弧焊整流器的组成及分类第二节磁饱和电抗器第三节无反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器第四节全部内反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器第五节部分内反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器第六节硅弧焊整流器的维护、常见故障与维修本章小结返回第一节硅弧焊整流器的组成及分类硅弧焊整流器是将50Hz的工频单相或三相电网电压，利用降压变压器将高电压降为焊接时所需的低电压，经整流器整流和输出电抗器滤波，从而获得直流电，对焊接电弧提供电能。为了获得脉动小、较平稳的直流电采用三相整流电路。硅弧焊整流器的电路一般由主变压器以及使电网三相负载均

2、衡的外特性调节机构、整流器、输出电抗器等几部分组成。图6一1为硅弧焊整流器组成的框图。(1)主变压器。其作用是把三相380V的交流电变换成几十伏的三相交流电。(2)外特性调节机构。其作用是使硅弧焊整流器获得形状合适、并且可以调节的外特性，以满足焊接工艺的要求。(3)整流器。其作用是把三相交流电变换成直流电。通常采用三相桥式整流电路。下一页返回第一节硅弧焊整流器的组成及分类(4)输出电抗器。它是接在直流焊接回路中的一个带铁芯并有气隙的电感线圈，其作用主要是改善硅弧焊整流器的动特性和滤波。此外，硅弧焊整流器中都装有风扇和指示仪表。

3、风扇用以加强对上述各部分，特别是硅二极管的散热，仪表用以指示输出电流或电压值。硅弧焊整流器可按有无磁饱和电抗器来分:(1)有磁饱和电抗器的硅弧焊整流器。这类硅弧焊整流器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外反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器;③全部内反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器;④部分内反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器。上一页下一页返回第一节硅弧焊整流器的组成及分类(2)无磁饱和电抗器的硅弧焊整流器。这类硅弧焊整流器按主变压器的结构不同又可分为:①变压器为正常漏磁的。这类硅弧焊整流器的外特性是近于水平

4、的。按空载电压调节方法不同又分为抽头式、辅助变压器式和调压器式;②变压器为增强漏磁的。这类硅弧焊整流器由于主变压器增强了漏磁，因而无须外加电抗器即可获得下降外特性。按增强漏磁的方法不同又可分为动圈式、动铁式和抽头式。上一页返回第二节磁饱和电抗器在以硅为整流器件的磁饱和电抗器式弧焊整流器中，磁饱和电抗器是其中一个重要组成部分，它对弧焊整流器的性能有直接影响。铁磁材料的磁化曲线B=f(H)和μ=f(H)如图6-2所示。由图可知，铁磁材料的磁化曲线是非线性的，磁导率不是常数，而是随磁场强度H的变化而变化的。当H增大到一定数值后，磁导

5、率拜随着H的增大而急剧减小，而磁感应强度B的增加显著减慢，这种现象称为饱和。B越大，铁芯越饱和。铁磁材料的这一特性是磁饱和电抗器的工作基础。下一页返回第二节磁饱和电抗器一、单铁芯式磁饱和电抗器1.单铁芯式磁饱和电抗器的结构简图如图6-3所示，单铁芯式磁饱和电抗器主要由三部分组成:闭合铁芯、匝数较多的直流控制绕组wK、匝数较少的交流工作绕组wi。Wk两端加直流控制电压UK，则流过直流控制电流IK,IKNk便产生控制磁通ΦK，Wi接在交流电路中，流过它的电流为负载电流IK，由IhNj产生工作磁通Φi。ΦK、Φi均通过铁芯而闭合。直

6、流磁动势IKN、与交流磁动势IhNk共同磁化铁芯。图中，黑点“·”表示各绕组的同名端。当电流都从同名端流进或流出时，两个绕组产生的磁通ΦK与Φi方向相同。上一页下一页返回第二节磁饱和电抗器2.单铁芯式磁饱和电抗器的工作原理在图6-4(a)图所示磁化曲线中，当磁饱和电抗器所加直流控制电流IK=Ik1较小时，磁动势入Ik1Nk很小，则在铁芯中产生一个较小的磁感应强度BKI，在磁化曲线上得到一起始工作点Q1，对应的磁场强度为H1。可以导出，正常焊接时，加在交流绕组两端的电压U一定，由于交流电源频率f、交流绕组匝数Ni以及铁芯横截面积

7、S均为定值，故交流电流IH产生的最大磁感应强度氏、是固定的。而铁芯是由直流磁动势IKINk与交流磁动势入IKINi共同磁化的，所以铁芯的实际磁通密度为(Bm+BKI),即实际的工作点为磁化曲线上的P1点。同理，当控制电流增大到IK=Ik2>IK2时，起始工作点为Q2，对应的磁通密度为BK2，则实际工作点在P2点，如图6-4(b)所示。上一页下一页返回第二节磁饱和电抗器二、双铁芯式磁饱和电抗器双铁芯式磁饱和电抗器的结构简图如图6-5所示，它是由两个单铁芯式磁饱和电抗器通过不同的接线方式组合而成。接线时，Wk绕组应串联且同名端接在

8、一起，这样可使直流控制电路中感应的交流电动势相互抵消。上一页下一页返回第二节磁饱和电抗器三、磁饱和电抗器的反馈所谓反馈，就是将输出量的部分或全部回输到输入端用以增强(或削弱)输入量。反馈有正反馈和负反馈、电流反馈和电压反馈、内反馈和外反馈等多种形式。磁饱和电抗器一般都是内反馈