1、第三單元 硅弧焊整流器 l 學習目標：（1）熟悉硅弧焊整流器的組成和分類；（2）了解各類無電抗器式硅弧焊整流器的基本電路及特點；（3）理解各類有電抗器式硅弧焊整流器的基本工作原理；（4）掌握常用硅弧焊整流器的工藝參數調節及典型產品；（5）學會對常用硅弧焊整流器的使用維護和一般故障排除 綜合知識模塊一 硅弧焊整流器的組成及分類 能力知識點 1 硅弧焊整流器的組成 l 硅弧焊整流器是將50Hz的工頻單相或三相電網電壓，利用降壓變壓器將高電壓降為焊接時所需的低電壓，經整流器整流和輸出電抗器濾波，從而獲得直流電，對焊接電弧提供電能。為了獲得脈動小、較平穩的直流電，以及使電網三相負載均衡，通常采用三相整

2、流電路。硅弧焊整流器的電路一般由主變壓器、電抗器、整流器、輸出電抗器等幾部分組成。圖3-1為硅弧焊整流器組成的框圖。l 硅弧焊整流器組成框圖圖3-1 硅弧焊整流器的組成l （1）主變壓器 其作用是把三相380V的交流電變換成幾十伏的三相交流電。l （2）電抗器 可以是交流電抗器或磁飽和電抗器（磁放大器）。當主變壓器為增強漏磁式或要求得到平外特性時，則可不用電抗器。其作用是使硅弧焊整流器獲得形狀合適、并且可以調節的外特性，以滿足焊接工藝的要求。l （3）整流器 其作用是把三相交流電變換成直流電。通常采用三相橋式整流電路。l （4）輸出電抗器 它是接在直流焊接回路中的一個帶鐵心并有氣隙的電感線圈，

3、其作用主要是改善硅弧焊整流器的動特性和濾波。l 此外，硅弧焊整流器中都裝有風扇和指示儀表。風扇用以加強對上述各部分、特別是硅二極管的散熱，儀表用以指示輸出電流或電壓值。l 硅弧焊整流器可按有無電抗器分為兩類：無電抗器的硅弧焊整流器和有電抗器的硅弧焊整流器。l 1無電抗器的硅弧焊整流器 l 按主變壓器的結構不同又可分為：l （1）主變壓器為正常漏磁的 這類電源的外特性是近于水平的，主要用于CO2氣體保護焊及其它熔化極氣體保護焊。按調節空載電壓的方法不同又分為抽頭式、輔助變壓器式和調壓式。l （2）主變壓器為增強漏磁的 這類電源由于主變壓器增強了漏磁，因而無需外加電抗器即可獲得下降外特性并調節焊接

4、工藝參數。按增強漏磁的方法不同可分為動圈式、動鐵式和抽頭式。l 2有電抗器的硅弧焊整流器 l 這類硅弧焊整流器所用的電抗器都是磁飽和電抗器式的。根據其結構特點不同又可分為l （1）無反饋磁飽和電抗器式硅弧焊整流器。l （2）有反饋磁飽和電抗器式硅弧焊整流器 根據磁飽和電抗器的反饋形式，可分為外反饋磁飽和電抗器式、全部內反饋磁飽和電抗器式和部分內反饋磁飽和電抗器式硅弧焊整流器等。l 從硅弧焊整流器的組成分析中可知，無電抗器的硅弧焊整流器是在弧焊變壓器原理的基礎上發展起來的，屬于比較簡單的硅弧焊整流器又少個能力知識點 2硅弧焊整流器的分類l綜合知識模塊二無電抗器的硅弧焊整流器能力知識點 1 動圈式

5、硅弧焊整流器 l 1結構l 動圈式弧焊整流器 由增強漏磁的三相動線圈式弧焊變壓器T、三相橋式硅整流元件組UR和輸出電抗器L組成，其基本電路如 圖3-2所示。圖3-2 三相動圈式弧焊整流器基本電路圖l （1）三相動圈式弧焊變壓器 一、二次繞組多采用Y/D接法。這是由于此變壓器為一種降壓變壓器，一次繞組接成星形后，一次相電壓只是線電壓的 倍，每相繞組匝數可以減少，絕緣要求可以降低。二次繞組接成三角形，則相電流只有線電流的 倍，這樣可以減小導線的截面積，采用較細導線；既容易繞制，又省銅，并可減小體積。其鐵心繞組結構特點分述如下： l 1）鐵心 三相動圈式變壓器的鐵心有對稱Y形和三角形兩種。鐵心柱布置

6、在等邊三角形三個頂點上，鐵心柱的截面為矩形，這種立體結構優于一般平面形鐵心（日字形）。因其三相磁路平衡，可使三相電流平衡，從而使整流電流比較平穩。l 2）繞組 其一次繞組可以移動，二次繞組固定不動。搖動手柄則一次繞組線圈可沿鐵心柱上下移動，從而調節焊接電流。（2）硅整流元件組 由大功率硅二極管VD16 組成三相橋式整流電路，其工作原理見圖3-2。圖中，VD1、3、5組成一組，其陰極聯在一起；VD2、4、6組成另一組，其陽極聯在一起。每一組中三管輪流導通。前一組中陽極電位最高者導通，后一組中陰極電位最低者導通，同一時間有兩個二極管導通。如圖3-3中，在0t1期間，uab為負值，即b點電位高于a點

7、電位，于是二極管VD3和VD2導通。由于VD3導通，m則點電位近似等于b點電位，VD1和VD5被反向截止而VD2導通，又使得n點電位近似等于a點的電位，故VD4和VD6也截止。在這段時間內的電流通路為： bVD3L焊接電弧VD2a。 同理可以分析在t1t2期間，電流通路為： cVD5L焊接電弧VD2a。 在t2t3期間，電流通路為： cVD5L焊接電弧VD4b。 依次類推，可以列出圖3-3中所示的二極管導通順序。如果不考慮輸出電抗器L的濾波作用，則整流輸出電壓波形如圖3-3c所示。二極管導通順序及波形見圖3-3所示：圖3-3 動圈式弧焊整流器波形圖a) 主變壓器二次輸出的三相電壓波形 b) 二

8、極管導通順序 c)三相橋式整流輸出波形l 2.特點 動圈式弧焊整流器與磁飽和電抗器式弧焊整流器相比，其結構及線路簡單，材料消耗少，重量較輕，電磁慣性與弧焊變壓器相近，動特性比較好，電流沖擊小，飛濺少，一般可不用輸出電抗器。輸出電壓和電流受電網電壓和溫升影響也較小。缺點是：由于一次繞組可動，工作時有輕微的振動和噪聲，沒有網路電壓補償，不易實現遠距離調節。l 3典型產品介紹 國產動圈式弧焊整流器有 ZXG1-160、ZXG1-250、ZXG1-400、ZXG3-500型和ZXG6-300型。前面四種主要適用于焊條電弧焊，后一種適用于焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、等離子弧焊。l 現以ZXG1-400 型為

9、例介紹如下： 其電路原理圖 如圖3-4所示 圖3-4 ZXG1-400型弧焊整流器電路圖l 該弧焊整流器設置有獨特的“浪涌裝置”。其目的在于增加小電流焊接時熔滴過渡推力。其電路結構由變壓器的繞組、二極管VD7和電阻R2組成，并聯在焊機的輸出端。l 浪涌裝置的作用原理是：繞組兩端交流電壓有效值為14V，峰值為20V，而弧焊整流器的輸出電壓 。 因此，其輸出電壓大于浪涌繞組的峰值電壓，VD7被反向截止。 l 當熔滴使電弧間隙短路時，輸出電壓為零，VD7導通，浪涌裝置發出瞬時浪涌電流，增加熔滴過渡的推力，以利于引弧和熔滴過渡。熔滴一旦消散，浪涌裝置就停止工作。浪涌裝置分弱、強兩檔，根據焊接要求用轉換

10、開關SA進行調節。l 弧焊整流器中電風扇M用以冷卻電器部件特別是硅整流二極管。l 電容用于抑制瞬時過電壓峰值保護硅二極管VD16不被電壓擊穿。電阻用于防止電容與電路電感發生振蕩。l 國內三相動鐵心式弧焊整流器型號為ZX-320，其電路原理如圖3-5所示。 圖3-5 ZX-320動鐵心式弧焊整流器電路原理圖圖3-2 三相動圈式弧焊整流器基本電路圖l （1）三相動圈式弧焊變壓器 一、二次繞組多采用Y/D接法。這是由于此變壓器為一種降壓變壓器，一次繞組接成星形后，一次相電壓只是線電壓的 倍，每相繞組匝數可以減少，絕緣要求可以降低。二次繞組接成三角形，則相電流只有線電流的 倍，這樣可以減小導線的截面積

11、，采用較細導線；既容易繞制，又省銅，并可減小體積。其鐵心繞組結構特點分述如下： l 1）鐵心 三相動圈式變壓器的鐵心有對稱Y形和三角形兩種。鐵心柱布置在等邊三角形三個頂點上，鐵心柱的截面為矩形，這種立體結構優于一般平面形鐵心（日字形）。因其三相磁路平衡，可使三相電流平衡，從而使整流電流比較平穩。l 2）繞組 其一次繞組可以移動，二次繞組固定不動。搖動手柄則一次繞組線圈可沿鐵心柱上下移動，從而調節焊接電流。l （2）硅整流元件組 由大功率硅二極管VD16 組成三相橋式整流電路，其工作原理見圖3-2。圖中，VD1、3、5組成一組，其陰極聯在一起；VD2、4、6組成另一組，其陽極聯在一起。每一組中三

12、管輪流導通。前一組中陽極電位最高者導通，后一組中陰極電位最低者導通，同一時間有兩個二極管導通。如圖3-3中，在0t1期間，uab為負值，即b點電位高于a點電位，于是二極管VD3和VD2導通。由于VD3導通，m則點電位近似等于b點電位，VD1和VD5被反向截止。而VD2導通，又使得n點電位近似等于a點的電位，故VD4和VD6也截止。在這段時間內的電流通路為： bVD3L焊接電弧VD2a。 同理可以分析在t1t2期間，電流通路為： cVD5L焊接電弧VD2a。 在t2t3期間，電流通路為： cVD5L焊接電弧VD4b。 依次類推，可以列出圖3-3中所示的二極管導通順序。如果不考慮輸出電抗器L的濾波

13、作用，則整流輸出電壓波形如圖3-3c所示。二極管導通順序及波形見圖3-3所示：圖3-3 動圈式弧焊整流器波形圖a) 主變壓器二次輸出的三相電壓波形 b) 二極管導通順序 c)三相橋式整流輸出波形l 2.特點 動圈式弧焊整流器與磁飽和電抗器式弧焊整流器相比，其結構及線路簡單，材料消耗少，重量較輕，電磁慣性與弧焊變壓器相近，動特性比較好，電流沖擊小，飛濺少，一般可不用輸出電抗器。輸出電壓和電流受電網電壓和溫升影響也較小。缺點是：由于一次繞組可動，工作時有輕微的振動和噪聲，沒有網路電壓補償，不易實現遠距離調節。l 3典型產品介紹 國產動圈式弧焊整流器有 ZXG1-160、ZXG1-250、ZXG1-

14、400、ZXG3-500型和ZXG6-300型。前面四種主要適用于焊條電弧焊，后一種適用于焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、等離子弧焊l 現以ZXG1-400 型為例介紹如下： 其電路原理圖 如圖3-4所示 圖3-4 ZXG1-400型弧焊整流器電路圖l 該弧焊整流器設置有獨特的“浪涌裝置”。其目的在于增加小電流焊接時熔滴過渡推力。其電路結構由變壓器的繞組、二極管VD7和電阻R2組成，并聯在焊機的輸出端。l 浪涌裝置的作用原理是：繞組兩端交流電壓有效值為14V，峰值為20V，而弧焊整流器的輸出電壓 。 因此，其輸出電壓大于浪涌繞組的峰值電壓，VD7被反向截止。 l 當熔滴使電弧間隙短路時，輸出電壓為零，

15、VD7導通，浪涌裝置發出瞬時浪涌電流，增加熔滴過渡的推力，以利于引弧和熔滴過渡。熔滴一旦消散，浪涌裝置就停止工作。浪涌裝置分弱、強兩檔，根據焊接要求用轉換開關SA進行調節。l 弧焊整流器中電風扇M用以冷卻電器部件特別是硅整流二極管。l 電容用于抑制瞬時過電壓峰值保護硅二極管VD16不被電壓擊穿。電阻用于防止電容與電路電感發生振蕩。能力知識點 2 動鐵心式弧焊整流器 國內三相動鐵心式弧焊整流器型號為ZX-320，其電路原理如圖3-5所示。 圖3-5 ZX-320動鐵心式弧焊整流器電路原理圖l 由圖3-5可以看出。主要由三相動鐵心式主變壓器T、硅整流元件組VD16及輸出電抗器LK組成。圖中MF是風

16、扇電動機，H是指示燈，RS和A是分流器和直流電流表，C16和R16對元件起過壓保護作用。l 和動圈式弧焊整流器一樣，主變壓器的一、二次繞組也采用Y/D接法。其結構是采用三柱式鐵心，在窗口中放置兩個動鐵心，并在窗口內可以移進或移出。動鐵心的作用和弧焊變壓器中的相同，即起磁分路的作用，增加漏磁，獲得下降的外特性。因此這類弧焊整流器很適合作為焊條電弧焊輸出回路中所串聯的輸出電抗器LK為帶鐵心的電抗繞組，它的作用一是減小輸出電流的脈動，起濾波作用；二是限制短路電流增長速度，減小瞬態短路電流峰值，即有改善動特性的作用。l 動鐵心式弧焊整流器由于主變壓器三相漏磁條件不同，存在三相電流的不平衡，有振動和噪聲

17、問題。三相對稱磁分路動鐵心式變壓器制造比較復雜，難于保證三相電壓和電流平衡，因而有的動鐵心式弧焊整流器只好采用單相動鐵心式變壓器，并用輸出電抗器濾波。的電源。能力知識點 3 抽頭式弧焊整流器 l 1電路及工作原理基本電路如圖3-7所示。 l 由圖3-7可以看出。主要由主變壓器T、三相橋式硅整流器UR和輸出電抗器L組成。主變壓器是正常漏磁的一般三相降壓變壓器，漏磁很小，可以獲得近于水平的外特性。一次繞組設有若干抽頭，供調節輸出電壓之用。 抽頭式弧焊整流器通過換接一次或二次繞組的可改變弧焊整流 器的空載電壓，從而可得到若干條平行的外特性曲線，即改變初、次級繞組的匝數可調節輸出電壓。由于一次繞組導線

18、較細，設置抽頭比較容易，故常采用一次繞組抽頭調節輸出電壓。有時為了擴大輸出電壓調節范圍，也配合以二次繞組抽頭，作為粗調。這種配合調節方式為有級調節。l 2特點及應用范圍l 該弧焊整流器的結構簡單，節省材料，容易制造，工作可靠；但其空載電壓低，近似等于電弧電壓，故有時難以引弧；另外，不能補償電網電壓波動對輸出電壓的影響。l 這種弧焊整流器主要用于細絲、二氧化碳氣體保護焊，因其簡單、經濟、可靠，因而得到廣泛推廣應用。目前國內型號有CD200、ZPG200、NBC3200、ZPG8250綜合知識模塊三 有電抗器的硅弧焊整流器 能力知識點 1 磁飽和電抗器的結構及工作原理l 鐵磁材料的磁化曲線如圖3-

19、8所示。 圖3-8 鐵磁材料的磁化曲線l 1單鐵心式磁飽和電抗器l （1）單鐵心式磁飽和電抗器的結構 如圖3-9所示（2）單鐵心式磁飽和電抗器的工作原理 如圖3-10所示圖3-10 單鐵心磁飽和電抗器的工作原理圖（a）IK=IK1較小時（b）IK=IK2較大時l 單鐵心磁飽和電抗器有如下缺點。l 1）單鐵心磁飽和電抗器的鐵心是由直流磁動勢 和交流磁動勢 共同磁化的，而任意時刻控制磁通 的方向始終不變。則在正半波時，鐵心飽和；負半波時，鐵心不飽和。這樣，正負半波時鐵心的磁導率不同，將會引起負載電流正負半波不對稱， 的波形發生畸變，不利于焊接。l 2）負載電流是交變的，在鐵心中產生的交變磁通既穿過

20、 也穿過 ，會在 中感應出交變電動勢，在控制繞組中產生交變環流。它會影響磁飽和電抗器的正常工作，增加損耗，帶來一系列不良后果。 由于存在以上缺點，單鐵心式磁飽和電抗器是不實用的，必須要在結構上加以改進。一般采用的方法是用兩個單鐵心式磁飽和電抗器通過合適的接線方式組合而成，即采用雙鐵心式磁飽和電抗器，它可以克服上述單鐵心式存在的缺點。l 2雙鐵心式磁飽和電抗器l 雙鐵心式磁飽和電抗器的結構如圖3-11所示 a）WK分繞，Wj串聯圖3-11 雙鐵心磁飽和電抗器結構b）WK分繞，Wj并聯這種聯接方式使兩個鐵心磁狀態具有以下特點：如圖3-11a所示為交流電某一半周的情況，鐵心1中的 與 方向相同，總磁

21、通 ，處于較飽和狀態；而鐵心2中 與 方向相反，總磁通 ，處于不很飽和狀態。在交流電的另一半周，兩鐵心的磁狀態互易。而不同鐵心上兩個繞組是互相串聯或并聯使用的，對于某一半周來說總是由一較飽和的和另一個不很飽和的磁飽和電抗器相串聯或并聯，所以總的負載電流的波形正負半周是對稱的，避免了畸變l 3磁飽和電抗器的反饋l 反饋就是將輸出量的部分或全部回輸到輸入端用以增強（或削弱）輸入量。反饋有正反饋和負反饋、電流反饋和電壓反饋、內反饋和外反饋等多種形式。磁飽和電抗器一般都是內正反饋，即輸出量經過整流后通過交流繞組本身實現反饋，并且反饋量電流（或電壓）在鐵心中產生的附加磁通與控制電流產生的磁通方向一致，增

22、強了控制電流的勵磁作用。根據反饋形式與結構特點的不同，可將磁飽和電抗器式硅弧焊整流器分為無反饋、全反饋、部分內反饋三種主要類型。l 能力知識點 2 無反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器 l 1結構l 基本電路如圖3-12所示圖3-12 無反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器的基本電路(a) Wj串聯(b) Wj并聯l 2工作原理l （1）外特性 單相原理及接線見圖3-13 (a) 原理圖 (b) 接線圖圖3-13 單相無反饋磁飽和電抗器l 推廣到三相，無反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器具有陡降的外特性，如圖3-14所示。圖3-14 無反饋磁飽和電抗器整流器的外特性l （2）調節特性 調節特性是指焊接電流與控制電

23、流之間的關系。該電源實際的調節特性如圖3-15的曲線2圖3-15 無反饋磁飽和電抗器弧焊整流器的調節特性l 3產品介紹l 國產的無反饋式磁飽和電抗器式弧焊整流器有ZXG7-300、ZXG7-500及ZXG7-300-1型，這三種都可用于焊條電弧焊，最后一種還可用于鎢極氬弧焊。無反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器的缺點是電流放大倍數小，控制電流較大，故該電源在國內應用很少。現以ZXG7-300型弧焊整流器為例加以介紹。ZXG7-300型弧焊整流器電路如圖3-16所示。 圖3-16 ZXG7-300弧焊整流器電路圖l 由圖3-16可以看出，其主變壓器與無反饋磁飽和電抗器做成一體，組成主變壓器-磁飽和電抗

24、器組。主變壓器為三相變壓器，其二次端部較長，延伸到磁飽和電抗器鐵心上，兼起交流工作繞組的作用。這種結構比較緊湊，可以減輕重量和節省材料。并且這個組件的內感抗比較大，可以不用輸出電抗器。 焊接時，合上開關SA，接觸器KM吸合，主變壓器T接通電源，風扇電動機M轉動并壓合風壓開關SW，使繼電器KA吸合，指示燈HL亮，調壓器TV通電，控制繞組接通，可以進行焊接。l 調壓器TV用以調節控制電流，從而調節焊接電流。風壓開關SW起保護作用：當風扇因故障而停轉時，風壓開關自動斷開，繼電器KA釋放，控制電流降為零，焊接電流也降到趨于零，因而保護了弧焊整流器。電阻、起過電壓保護作用。這種弧焊整流器的外特性是近于垂

25、直陡降的，當弧長變化時，焊接電流變化很小，適用于薄板焊條電弧焊、鎢極氬弧焊。l 這種弧焊整流器的缺點是所采用的磁飽和電抗器沒有反饋，電流放大倍數較小，控制電流較大。l 能力知識點 3 全部內反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器l 1結構基本電路如圖3-18所示 圖3-18 全反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器基本電路圖l 2工作原理l （1）外特性 單相原理與接線如圖3-19所示 (a) 原理圖圖3-19 單相全部內反饋式磁飽和電抗器(b) 接線圖l 推廣到三相，其外特性如圖3-21所示。圖3-21 全反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器的外特性（2）調節特性 全部內反饋式磁飽和電抗器式弧焊整流器的外特性是水平的，

26、即輸出電壓基本保持不變。如何調節輸出電壓的高低，就是該電源的調節特性。其調節特性將如圖3-22中的曲線1所示。圖3-22 全反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器的調節特性l 由該圖可看出，當輸出電壓由最高調到最低時，就要將 由 調至 ，即不僅需要調節 的大小，還要改變方向，這將給控制帶來不便。為此需設法避免改變的方向。只要在磁飽和電抗器鐵心上加一偏移繞阻，如圖3-23圖3-23 偏移繞組的接線l 加偏移繞組后的調節特性如圖3-22中曲線2所示。l 3產品介紹 全部內反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器國內定型產品有ZPG1-500、ZPG1-1500、ZPG2-500、GD-500等型號。這種弧焊整流器適用于

27、二氧化碳或惰性氣體及混和氣體保護下的熔化極電弧焊。 ZPG1-500型弧焊整流器可用于焊絲直徑為0.82.0mm的二氧化碳氣體保護焊或混合氣體保護焊等。它的電弧自調性能良好,輸出電壓可以遠距離無級調節，而且可以補償網路電壓的波動，使工作電壓比較穩定。 能力知識點 4 部分內反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器 l 1結構l 基本電路如圖3-24所示圖3-24 部分內反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器基本電路圖 比較圖3-12、圖3-18與圖3-24，無反饋式、全部內反饋式與部分內反饋式在結構上的差別，主要是磁飽和電抗器中的交流繞阻之間m、n兩點的接法不同。無反饋式的m、n兩點是短路連接，全部內反饋式m、n兩

28、點是開路，部分內反饋式m、n兩點間接了一個內橋電阻。l 2工作原理l （1）外特性 根據上述三種電源的結構對比可知，無反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器、全反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器、只是部分內反饋磁飽和電抗器弧焊整流器的兩種特殊情況。當部分內反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器中的 =0時，即m、n兩點用導線短接，就相當于是無反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器，據前可知，它的外特性是陡降的。當 =，即m、n兩點斷開，就相當于全部內反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器，它的外特性是水平的。 l 可推斷，部分內反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器的外特性介于兩者之間，即具有緩降的外特 性（如圖3-25所示），并且隨著內橋電阻由零

29、逐漸增大時，外特性將由陡降逐漸趨于平緩圖3-25 部分內反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器的外特性（2）內橋形式 內橋為小電阻 如圖3-24所示，它通常用康銅絲制成，阻值很小。內橋電阻應可分段調節以獲取不同數值的內橋電流 ；內橋為一根導線，如圖3-26所示，在兩個交流繞組的抽頭處用一根導線將部分交流繞組短接起來。短接部分可看成是無反饋式磁飽和電抗器；未短接部分可看成全部內反饋式磁飽和電抗器。顯然， 占的比例越大，得到的外特性越陡。若將 全部短接，就變成了無反饋式磁飽和電抗器。選擇合適的短接點，就可以得到滿意的下降外特性。（3）調節特性 見圖3-27圖3-26 短接部分交流繞組的內橋圖3-27 部分內

30、反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器的調節特性l 3產品介紹l 部分內反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器，國內定型產品有ZXG-300、ZXG-400及ZXG-500等型號，以上產品具有下降外特性，可用作焊條電弧焊和鎢極氬弧焊的直流電源。另外還有可兼獲下降和平外特性的多特性弧焊整流器，定型產品有ZDG-500-1、ZDG-1000R、ZPG-1000等型號產品。可用于焊條電弧焊、埋弧焊、二氧化碳氣體保護電弧焊等。l 在實際焊接中，由于引弧和熔滴過渡，作為弧焊整流器直流電源的負載電弧，變動非常頻繁，使電源常常處于動態過程，即由空載短路、負載短路、短路空載等過渡過程，導致電源的動特性不夠理想。因而，有必要分析磁

31、飽和電抗器式弧焊整流器動特性欠佳的原因，提出改善動特性的有效方法。l 1動特性存在的問題l （1）引弧沖擊和飛濺 空載時，弧焊整流器交流繞組內沒有電流，故沒有電壓降，即 。此時空載電壓為 。引弧時，弧焊整流器發生由空載短路的過渡過程。由于 具有類似電容的性質，其中電壓 不能突變，短路瞬間仍維持為0V。突然短路時，一方面相當于空載電壓被瞬時短路；另一方面負載電阻值約為 ，因而會產生很大的瞬時短路沖擊電流 ，又因磁飽和電抗器的時間常數大，所以衰減得較慢，故產生長時間的引弧沖擊。因此，在對薄板焊接時易被燒穿。 （2）弧飄 短路時，負載電壓 ，所以磁飽和電抗器交流繞組電壓 較高。在突然拉開電弧的瞬間（

32、即由短路至負載），一方面 不變，瞬間電弧電壓很低；另一方面，負載電阻突然加大，因而產生一個“過小電流”。然后再緩慢增加到正常負載電流值（見圖3-28)。這個“過小電流”大大降低了電弧的穩定性并減弱了電弧的“挺度”或穿透力，即引起“弧飄”。l 磁飽和電抗器式弧焊整流器出現以上問題的原因，在于磁飽和電抗器上繞有多個線圈，電磁慣性較大，在過渡過程中均有自 感作用；另外，磁飽和電 抗器是由交直流同時磁化的，因此，鐵心上交流繞組和控制繞組之間的互感作用對弧焊整流器的動特性起很大的影響所致圖3-28 短路負載時電流過渡過程l 2動特性的改善l （1）在焊接主回路中串聯直流電感 這種方法是改善動特性最常用的

33、方法，大多數硅弧焊整流器都串接有這種直流輸出電感。l （2）增加交流電感 如焊條電弧焊的情況下，用熱軋硅鋼片制做磁飽和電抗器有利于改善整流電源的動特性。l （3）增大主變壓器自身漏抗 l （4）采用電流外正反饋 其結構如圖3-30所示又少個能力知識點 5 磁飽和電抗是硅弧焊整流器的動特性【綜合訓練】l 一、填空題答案 1陡降； 2直流控制繞組的匝數、交流工作繞組的匝數、 、 ；3帶有正反饋；4水平、水平；5偏移調節特性、穩定輸出電壓；6對稱、半波整流、不對稱l 二、簡答題答案（略）l 三、實踐部分 要求見教材綜合知識模塊四 硅弧焊整流器的常見故障及排除 能力知識點 1 硅弧焊整流器的使用與維護 l （1）定期檢查焊機的絕緣電阻（在用兆歐表測量絕緣電阻前應將硅整流元件的正負極用導線短路）。l （2）焊機不得在不通風的情況下進行焊接工作，以免燒毀硅整流元件。安放焊機的附近應有足夠的空間使排風良好。l （3）焊機切忌劇烈的振動，更不允許對焊機敲擊，因這樣會損壞磁飽和電抗器的性能，使焊機性能變壞，甚至不能使用。l （4）應避免焊條與焊件長時間短路，以免燒毀焊機。l （5）保持焊機清潔與干燥，定期用低壓干燥的壓縮空氣進行清掃工作。能力知識點 2 常見故障及排除 l 硅弧焊整流器常見的故障及其維修方法見表3-1。（見教材）l 【綜合訓練】l 在老師的指