1、 第三章第三章 弧焊變壓器弧焊變壓器 在弧焊電源中使用最多是在弧焊電源中使用最多是交交流弧焊變壓器。流弧焊變壓器。 本章主要介紹各種弧焊變壓本章主要介紹各種弧焊變壓器的基本工作原理器的基本工作原理、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)特點(diǎn)以及以及獲得外特性的方法和焊接規(guī)獲得外特性的方法和焊接規(guī)范的調(diào)節(jié)方法范的調(diào)節(jié)方法等。等。第一節(jié)第一節(jié) 弧焊變壓器的基本工作原理弧焊變壓器的基本工作原理 一一、變壓器的作用及種類變壓器的作用及種類 作用：作用：電能電能磁能磁能電能電能 種類：種類： 升壓變壓器、降壓變壓器升壓變壓器、降壓變壓器 隔離變壓器、自耦變壓器隔離變壓器、自耦變壓器弧焊變壓器弧焊變壓器 弧焊變壓器是一種特殊的降

2、弧焊變壓器是一種特殊的降壓變壓器，其工作原理與一般的壓變壓器，其工作原理與一般的電力變壓器相同，但為了滿足焊電力變壓器相同，但為了滿足焊接工藝的要求，它接工藝的要求，它具有下降特性具有下降特性并可調(diào)節(jié)焊接規(guī)范的特點(diǎn)。并可調(diào)節(jié)焊接規(guī)范的特點(diǎn)。二二、基本工作原理基本工作原理1.空載運(yùn)行時(shí) 0（主磁通）主磁通） 10(0N1) 1 L0（空氣漏磁通）空氣漏磁通） 10=4.44 f N10 m 20=4.44 f N20 m 1=4.44 f N11 m令令0 /1 =0 /（0 +L0）=KM（耦合系數(shù)）耦合系數(shù)） 0 /1 = 10 / 1 = KM 10 =1KM 20 /10 = N2 /

3、N1 0 = 20 =（ N2 / N1）1 KM2.2.負(fù)載運(yùn)行時(shí)負(fù)載運(yùn)行時(shí) 1 11(N1I1) 2 2(2N2)L2 L2 L1 L1根據(jù)變壓器基礎(chǔ)知識(shí)可寫成根據(jù)變壓器基礎(chǔ)知識(shí)可寫成 f = 0 j f (XL+XK) 式中 XL（總漏抗）總漏抗）= X 1 + X2 XK（電抗器感抗）電抗器感抗） U0 Uf If =XL+XK分析：增加增加L0 E2Uf。增加增加 XK If 獲得下降特性。獲得下降特性。改變改變XL 或或XK 都可調(diào)節(jié)焊接電流。都可調(diào)節(jié)焊接電流。 總之，為了獲得下降外特總之，為了獲得下降外特性在焊接回路中增加阻抗就可性在焊接回路中增加阻抗就可以了。以了。增加焊接回路

4、阻抗的方法：內(nèi)阻內(nèi)阻耗電能大耗電能大 電抗電抗串聯(lián)可調(diào)的電抗器串聯(lián)可調(diào)的電抗器 或靠或靠變壓器自身的變壓器自身的 漏抗。漏抗。第二節(jié)第二節(jié) 串聯(lián)電抗器式弧焊變壓器串聯(lián)電抗器式弧焊變壓器組成：組成： 平特性降壓變壓器平特性降壓變壓器和和電抗器電抗器組成組成。1. 電抗器的作用電抗器的作用 獲得下降外特性，調(diào)節(jié)焊接獲得下降外特性，調(diào)節(jié)焊接電流電流I If f，限制焊接短路電流限制焊接短路電流I Id d，穩(wěn)穩(wěn)定焊接電弧。定焊接電弧。 2 2NK K K 在交流回路中起電抗壓降作用在交流回路中起電抗壓降作用。 EK = 4.44 fNk km = IXk = I（NkRm） 改變磁阻改變磁阻R Rm

5、 m或匝數(shù)或匝數(shù)N Nk k都能改變都能改變X Xk k E EK K 獲得下降特性。獲得下降特性。2. 電抗器的種類電抗器的種類 調(diào)節(jié)空氣隙式調(diào)節(jié)空氣隙式 調(diào)節(jié)線圈匝數(shù)式調(diào)節(jié)線圈匝數(shù)式 飽和電抗器式飽和電抗器式1）調(diào)節(jié)空氣隙式）調(diào)節(jié)空氣隙式 組成：組成：由線圈、動(dòng)鐵芯、定鐵芯組成。由線圈、動(dòng)鐵芯、定鐵芯組成。 工作原理：工作原理： Rm=Rmfe+Rm Rmfe Rm Rmfe可以忽略不計(jì) Rm=/*S EK =I（NkRm）Rm EkIf 可調(diào)節(jié)焊接電流。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：能均勻調(diào)節(jié)焊接電流。能均勻調(diào)節(jié)焊接電流。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：有振動(dòng)，焊接電流不穩(wěn)有振動(dòng)，焊接電流不穩(wěn)。2）調(diào)節(jié)線圈匝數(shù)式調(diào)節(jié)線圈

6、匝數(shù)式 組成組成： 由線圈、定鐵芯組成由線圈、定鐵芯組成。 工作原理工作原理： EK =I（NkRm） EkNk 在在Rm不變的情況下，只改變不變的情況下，只改變 Nk就可調(diào)節(jié)焊接規(guī)范。就可調(diào)節(jié)焊接規(guī)范。 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：無(wú)活動(dòng)鐵芯，無(wú)振動(dòng)無(wú)活動(dòng)鐵芯，無(wú)振動(dòng) ， 焊接電流穩(wěn)定。焊接電流穩(wěn)定。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：只能有級(jí)調(diào)節(jié)焊接電流只能有級(jí)調(diào)節(jié)焊接電流。3）飽和電抗器式飽和電抗器式 組成組成： 由定鐵芯、交流繞組、直流繞組組成。由定鐵芯、交流繞組、直流繞組組成。 工作原理工作原理： EK =I（NkRm） Rm=L/SFe 改變直流控制繞組的電流大小就改變直流控制繞組的電流大小就改變改變RmEk調(diào)節(jié)焊接電

7、流。調(diào)節(jié)焊接電流。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：無(wú)活動(dòng)鐵芯，無(wú)振動(dòng)，焊接電無(wú)活動(dòng)鐵芯，無(wú)振動(dòng)，焊接電 流均勻調(diào)節(jié)，易控制，性能好。流均勻調(diào)節(jié)，易控制，性能好。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：耗用材料多，體積耗用材料多，體積、重量大。重量大。三種電抗器的共同點(diǎn)： 都是利用電抗器中的都是利用電抗器中的磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能量隨焊接電流的變化而變化量隨焊接電流的變化而變化的原的原理來(lái)理來(lái)調(diào)節(jié)外特性調(diào)節(jié)外特性和和焊接規(guī)范焊接規(guī)范。3. 分體式弧焊變壓器分體式弧焊變壓器 BN（單站式）BP（多站式）系列結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)變壓器和電抗器是變壓器和電抗器是 各自各自獨(dú)立的部件獨(dú)立的部件。只有只有電電的聯(lián)系，沒的聯(lián)系，沒有有磁磁的聯(lián)系。的聯(lián)系。變壓器是平特性

8、，變壓器是平特性，靠外接電抗器來(lái)獲靠外接電抗器來(lái)獲得下降特性并調(diào)節(jié)得下降特性并調(diào)節(jié)焊接規(guī)范。焊接規(guī)范。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 通過改變氣隙，可連續(xù)調(diào)節(jié)焊接電流；通過改變氣隙，可連續(xù)調(diào)節(jié)焊接電流； 機(jī)動(dòng)性好機(jī)動(dòng)性好。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)不緊湊結(jié)構(gòu)不緊湊； 耗材多耗材多； 受氣隙的影響受氣隙的影響, ,焊接電流小時(shí)焊接電流小時(shí) 電弧不穩(wěn)定。電弧不穩(wěn)定。4. 同體式弧焊變壓器同體式弧焊變壓器 BX2系列結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)變壓器和電抗器是變壓器和電抗器是 一體一體的。的。不僅有不僅有電電的聯(lián)系，的聯(lián)系， 還有還有磁磁的聯(lián)系。的聯(lián)系。變壓器是平特性，變壓器是平特性， 靠電抗起來(lái)調(diào)節(jié)下靠電抗起來(lái)調(diào)節(jié)下 降外特性并調(diào)節(jié)焊

9、 接規(guī)范接規(guī)范。第三節(jié)第三節(jié) 動(dòng)鐵芯式弧焊變壓器動(dòng)鐵芯式弧焊變壓器 BX1系列1. 組成組成 由靜鐵芯、動(dòng)鐵芯、一、二次線圈組成由靜鐵芯、動(dòng)鐵芯、一、二次線圈組成。2. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 一次繞組一次繞組 N N1 1 和二次繞組和二次繞組 N N2 2 之之 間有一定的距離間有一定的距離1212，就產(chǎn)生空就產(chǎn)生空 氣漏磁通氣漏磁通L L, ,靠自身可以獲得下靠自身可以獲得下 降外特性。降外特性。 兩個(gè)繞組之間設(shè)有一個(gè)動(dòng)鐵芯，兩個(gè)繞組之間設(shè)有一個(gè)動(dòng)鐵芯， 可提供一個(gè)磁分路，可提供一個(gè)磁分路，改變漏磁改變漏磁 路磁阻來(lái)調(diào)節(jié)焊接規(guī)范。路磁阻來(lái)調(diào)節(jié)焊接規(guī)范。3. 工作原理工作原理已知已知 U20 =

10、 (N2 / N1) U1 Km Km （耦合系數(shù)）耦合系數(shù)）=0 /1U1N1I1N110Lf L L L是固定不變，是固定不變，K Km m決定于決定于漏磁通的大小，漏磁通的大小，KmKm隨隨fLfL的變的變化而變化化而變化。 當(dāng)當(dāng)f L Km U20 這就可以調(diào)節(jié)焊接規(guī)范。這就可以調(diào)節(jié)焊接規(guī)范。4. 具體操作方法具體操作方法 當(dāng)動(dòng)鐵芯移出時(shí)當(dāng)動(dòng)鐵芯移出時(shí) Lcf L0Km U20If 當(dāng)動(dòng)鐵芯移入時(shí)當(dāng)動(dòng)鐵芯移入時(shí) Lcf L0Km U20If優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便， 連續(xù)可調(diào)焊接電流。連續(xù)可調(diào)焊接電流。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：耗材多，有振動(dòng)部件焊耗材多，有振動(dòng)部件焊 接電流不

11、穩(wěn)定。接電流不穩(wěn)定。 動(dòng)鐵芯式弧焊變壓器動(dòng)鐵芯式弧焊變壓器 BX1系列系列第四節(jié)第四節(jié) 動(dòng)線圈式弧焊變壓器動(dòng)線圈式弧焊變壓器 BX3系列1.1.組成組成 由靜鐵芯、由靜鐵芯、一、二次繞組一、二次繞組組成。組成。2. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) N1、N2分別做成匝數(shù)相等的分別做成匝數(shù)相等的 兩盤。兩盤。 線圈內(nèi)緊外松（考慮散熱）。線圈內(nèi)緊外松（考慮散熱）。 鐵芯形狀高而窄（目的鐵芯形狀高而窄（目的12 來(lái)調(diào)節(jié)接規(guī)范）。來(lái)調(diào)節(jié)接規(guī)范）。3. 工作原理工作原理U20 = (N2 / N1) U1KmKm （耦合系數(shù)）耦合系數(shù)）=0 /1 10L當(dāng)當(dāng)L Km U20 這就可以調(diào)節(jié)焊接規(guī)范。這就可以調(diào)節(jié)焊接規(guī)范

12、。4. 具體操作方法具體操作方法12L0KmU0XZIf 有時(shí)為了增大調(diào)有時(shí)為了增大調(diào)節(jié)范圍也可以改變節(jié)范圍也可以改變N2來(lái)來(lái)粗粗、細(xì)調(diào)節(jié)配細(xì)調(diào)節(jié)配合使用。合使用。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 粗細(xì)配合焊接電流的調(diào)節(jié)范圍寬粗細(xì)配合焊接電流的調(diào)節(jié)范圍寬； 焊接規(guī)范較穩(wěn)定焊接規(guī)范較穩(wěn)定。缺點(diǎn)缺點(diǎn)： 1212 受鐵芯高度的限制受鐵芯高度的限制； 消耗硅鋼片多消耗硅鋼片多； 宜用于中等容量的焊接電源宜用于中等容量的焊接電源。動(dòng)線圈式弧焊變壓器動(dòng)線圈式弧焊變壓器 BX3系列系列第五節(jié)第五節(jié) 抽頭式弧焊變壓器抽頭式弧焊變壓器 BX6系列系列1. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 初級(jí)繞組初級(jí)繞組N1分成分成N1、N1兩部分；兩部分； N2

13、與與 N1之間有較大的漏磁；之間有較大的漏磁； N2與與 N1之間漏磁小。之間漏磁小。2. 工作原理工作原理總漏抗：總漏抗： XZ LK（1） N2 （重合率）重合率）= N1/（N1+ N1） K（結(jié)構(gòu)系數(shù)）與鐵芯形狀有關(guān)（結(jié)構(gòu)系數(shù)）與鐵芯形狀有關(guān) N1 與與N1不緊不緊KmXzIf 通過改變通過改變來(lái)調(diào)節(jié)焊接規(guī)范來(lái)調(diào)節(jié)焊接規(guī)范。 若若二次側(cè)接入硅二極管整流橋二次側(cè)接入硅二極管整流橋就成為就成為抽頭式弧焊整流器。抽頭式弧焊整流器。 抽頭式弧焊變壓器抽頭式弧焊變壓器 BX6系列系列 復(fù)習(xí)題復(fù)習(xí)題1）在弧焊變壓器中，為了獲得下降外特性在弧焊變壓器中，為了獲得下降外特性 一般采用哪幾種方法？一般采用哪幾種方法？2）弧焊變壓器與一般電力變壓器相比有什弧焊變壓器與一般電力變壓器相比有什 么區(qū)別？么區(qū)別？