第三單元 硅弧焊整

第三單元硅弧焊整第一頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四學(xué)習(xí)目標(biāo)：（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(diǎn)；（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(shù)調(diào)節(jié)及典型產(chǎn)品；（5）學(xué)會(huì)對常用硅弧焊整流器的使用維護(hù)和一般故障排除第二頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四綜合知識(shí)模塊一

硅弧焊整流器的組成及分類

第三頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四硅弧焊整流器的組成

硅弧焊整流器是將50Hz的工頻單相或三相電網(wǎng)電壓，利用降壓變壓器將高電壓降為焊接時(shí)所需的低電壓，經(jīng)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(dòng)小、較平穩(wěn)的直流電，以及使電網(wǎng)三相負(fù)載均衡，通常采用三相整流電路。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。能力知識(shí)點(diǎn)1第四頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四硅弧焊整流器組成框圖圖3-1硅弧焊整流器的組成第五頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四（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。（2）電抗器可以是交流電抗器或磁飽和電抗器（磁放大器）。當(dāng)主變壓器為增強(qiáng)漏磁式或要求得到平外特性時(shí)，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(diào)節(jié)的外特性，以滿足焊接工藝的要求。第六頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四（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。（4）輸出電抗器它是接在直流焊接回路中的一個(gè)帶鐵心并有氣隙的電感線圈，其作用主要是改善硅弧焊整流器的動(dòng)特性和濾波。此外，硅弧焊整流器中都裝有風(fēng)扇和指示儀表。風(fēng)扇用以加強(qiáng)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。第七頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四硅弧焊整流器的分類

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。1．無電抗器的硅弧焊整流器按主變壓器的結(jié)構(gòu)不同又可分為：（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(hù)焊及其它熔化極氣體保護(hù)焊。按調(diào)節(jié)空載電壓的方法不同又分為抽頭式、輔助變壓器式和調(diào)壓式。能力知識(shí)點(diǎn)1第八頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四（2）主變壓器為增強(qiáng)漏磁的這類電源由于主變壓器增強(qiáng)了漏磁，因而無需外加電抗器即可獲得下降外特性并調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)。按增強(qiáng)漏磁的方法不同可分為動(dòng)圈式、動(dòng)鐵式和抽頭式。2．有電抗器的硅弧焊整流器

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(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同又可分為：第九頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四（1）無反饋磁飽和電抗器式硅弧焊整流器。（2）有反饋磁飽和電抗器式硅弧焊整流器根據(jù)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(nèi)反饋磁飽和電抗器式和部分內(nèi)反饋磁飽和電抗器式硅弧焊整流器等。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(chǔ)上發(fā)展起來的，屬于比較簡單的硅弧焊整流器。第十頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四綜合知識(shí)模塊二無電抗器的硅弧焊整流器第十一頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四動(dòng)圈式硅弧焊整流器

1．結(jié)構(gòu)動(dòng)圈式弧焊整流器由增強(qiáng)漏磁的三相動(dòng)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。能力知識(shí)點(diǎn)1圖3-2三相動(dòng)圈式弧焊整流器基本電路圖第十二頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四（1）三相動(dòng)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(shù)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(dǎo)線的截面積，采用較細(xì)導(dǎo)線；既容易繞制，又省銅，并可減小體積。其鐵心繞組結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分述如下：

第十三頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四1）鐵心三相動(dòng)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(gè)頂點(diǎn)上，鐵心柱的截面為矩形，這種立體結(jié)構(gòu)優(yōu)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(wěn)。2）繞組其一次繞組可以移動(dòng)，二次繞組固定不動(dòng)。搖動(dòng)手柄則一次繞組線圈可沿鐵心柱上下移動(dòng)，從而調(diào)節(jié)焊接電流。第十四頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四（2）硅整流元件組由大功率硅二極管VD1～6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(lián)在一起；VD2、4、6組成另一組，其陽極聯(lián)在一起。每一組中三管輪流導(dǎo)通。前一組中陽極電位最高者導(dǎo)通，后一組中陰極電位最低者導(dǎo)通，同一時(shí)間有兩個(gè)二極管導(dǎo)通。如圖3-3中，在0～t1期間，uab為負(fù)值，即b點(diǎn)電位高于a點(diǎn)電位，于是二極管VD3和VD2導(dǎo)通。由于VD3導(dǎo)通，m則點(diǎn)電位近似等于b點(diǎn)電位，VD1和VD5被反向截止。第十五頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四

而VD2導(dǎo)通，又使得n點(diǎn)電位近似等于a點(diǎn)的電位，故VD4和VD6也截止。在這段時(shí)間內(nèi)的電流通路為：

b→VD3→L→焊接電弧→VD2→a。同理可以分析在t1～t2期間，電流通路為：

c→VD5→L→焊接電弧→VD2→a。在t2～t3期間，電流通路為：

c→VD5→L→焊接電弧→VD4→b。依次類推，可以列出圖3-3中所示的二極管導(dǎo)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。第十六頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四二極管導(dǎo)通順序及波形見圖3-3所示：圖3-3動(dòng)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(dǎo)通順序c)三相橋式整流輸出波形第十七頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四2.特點(diǎn)動(dòng)圈式弧焊整流器與磁飽和電抗器式弧焊整流器相比，其結(jié)構(gòu)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(dòng)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(wǎng)電壓和溫升影響也較小。缺點(diǎn)是：由于一次繞組可動(dòng)，工作時(shí)有輕微的振動(dòng)和噪聲，沒有網(wǎng)路電壓補(bǔ)償，不易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)。第十八頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四3．典型產(chǎn)品介紹國產(chǎn)動(dòng)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。第十九頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四現(xiàn)以ZXG1-400型為例介紹如下：其電路原理圖如圖3-4所示圖3-4ZXG1-400型弧焊整流器電路圖第二十頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四該弧焊整流器設(shè)置有獨(dú)特的“浪涌裝置”。其目的在于增加小電流焊接時(shí)熔滴過渡推力。其電路結(jié)構(gòu)由變壓器的繞組Ⅲ、二極管VD7和電阻R2組成，并聯(lián)在焊機(jī)的輸出端。浪涌裝置的作用原理是：繞組Ⅲ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。第二十一頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四當(dāng)熔滴使電弧間隙短路時(shí)，輸出電壓為零，VD7導(dǎo)通，浪涌裝置發(fā)出瞬時(shí)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(qiáng)兩檔，根據(jù)焊接要求用轉(zhuǎn)換開關(guān)SA進(jìn)行調(diào)節(jié)?；『刚髌髦须婏L(fēng)扇M用以冷卻電器部件特別是硅整流二極管。電容用于抑制瞬時(shí)過電壓峰值．保護(hù)硅二極管VD1～6不被電壓擊穿。電阻用于防止電容與電路電感發(fā)生振蕩。第二十二頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四動(dòng)鐵心式弧焊整流器

國內(nèi)三相動(dòng)鐵心式弧焊整流器型號(hào)為ZX-320，其電路原理如圖3-5所示。能力知識(shí)點(diǎn)2圖3-5ZX-320動(dòng)鐵心式弧焊整流器電路原理圖第二十三頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四由圖3-5可以看出。主要由三相動(dòng)鐵心式主變壓器T、硅整流元件組VD1～6及輸出電抗器LK組成。圖中MF是風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)，H是指示燈，RS和A是分流器和直流電流表，C1～6和R1～6對元件起過壓保護(hù)作用。和動(dòng)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(jié)構(gòu)是采用三柱式鐵心，在窗口中放置兩個(gè)動(dòng)鐵心，并在窗口內(nèi)可以移進(jìn)或移出。動(dòng)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的電源。第二十四頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四輸出回路中所串聯(lián)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(dòng)，起濾波作用；二是限制短路電流增長速度，減小瞬態(tài)短路電流峰值，即有改善動(dòng)特性的作用。動(dòng)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(dòng)和噪聲問題。三相對稱磁分路動(dòng)鐵心式變壓器制造比較復(fù)雜，難于保證三相電壓和電流平衡，因而有的動(dòng)鐵心式弧焊整流器只好采用單相動(dòng)鐵心式變壓器，并用輸出電抗器濾波。第二十五頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四抽頭式弧焊整流器

1．電路及工作原理基本電路如圖3-7所示。能力知識(shí)點(diǎn)3第二十六頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四由圖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(shè)有若干抽頭，供調(diào)節(jié)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(jí)繞組的匝數(shù)可調(diào)節(jié)輸出電壓。由于一次繞組導(dǎo)線較細(xì)，設(shè)置抽頭比較容易，故常采用一次繞組抽頭調(diào)節(jié)輸出電壓。有時(shí)為了擴(kuò)大輸出電壓調(diào)節(jié)范圍，也配合以二次繞組抽頭，作為粗調(diào)。這種配合調(diào)節(jié)方式為有級(jí)調(diào)節(jié)。第二十七頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四2．特點(diǎn)及應(yīng)用范圍該弧焊整流器的結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)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(shí)難以引?。涣硗?，不能補(bǔ)償電網(wǎng)電壓波動(dòng)對輸出電壓的影響。這種弧焊整流器主要用于細(xì)絲、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，因其簡單、經(jīng)濟(jì)、可靠，因而得到廣泛推廣應(yīng)用。目前國內(nèi)型號(hào)有CD—200、ZPG—200、NBC3—200、ZPG8—250型等。第二十八頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四綜合知識(shí)模塊三

有電抗器的硅弧焊整流器

第二十九頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四

磁飽和電抗器的結(jié)構(gòu)

及工作原理鐵磁材料的磁化曲線如圖3-8所示。能力知識(shí)點(diǎn)1圖3-8鐵磁材料的磁化曲線第三十頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四1．單鐵心式磁飽和電抗器（1）單鐵心式磁飽和電抗器的結(jié)構(gòu)如圖3-9所示圖3-9單鐵心磁飽和電抗器的交流電路第三十一頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四（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(shí)（b）IK=IK2較大時(shí)第三十二頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四單鐵心磁飽和電抗器有如下缺點(diǎn)。1）單鐵心磁飽和電抗器的鐵心是由直流磁動(dòng)勢和交流磁動(dòng)勢共同磁化的，而任意時(shí)刻控制磁通的方向始終不變。則在正半波時(shí)，鐵心飽和；負(fù)半波時(shí)，鐵心不飽和。這樣，正負(fù)半波時(shí)鐵心的磁導(dǎo)率不同，將會(huì)引起負(fù)載電流正負(fù)半波不對稱，的波形發(fā)生畸變，不利于焊接。2）負(fù)載電流是交變的，在鐵心中產(chǎn)生的交變磁第三十三頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四

通既穿過也穿過，會(huì)在中感應(yīng)出交變電動(dòng)勢，在控制繞組中產(chǎn)生交變環(huán)流。它會(huì)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(diǎn)，單鐵心式磁飽和電抗器是不實(shí)用的，必須要在結(jié)構(gòu)上加以改進(jìn)。一般采用的方法是用兩個(gè)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(diǎn)。第三十四頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四2．雙鐵心式磁飽和電抗器雙鐵心式磁飽和電抗器的結(jié)構(gòu)如圖3-11所示a）WK分繞，Wj串聯(lián)圖3-11雙鐵心磁飽和電抗器結(jié)構(gòu)b）WK分繞，Wj并聯(lián)第三十五頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四這種聯(lián)接方式使兩個(gè)鐵心磁狀態(tài)具有以下特點(diǎn)：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，總磁通，處于較飽和狀態(tài)；而鐵心2中與方向相反，總磁通，處于不很飽和狀態(tài)。在交流電的另一半周，兩鐵心的磁狀態(tài)互易。而不同鐵心上兩個(gè)繞組是互相串聯(lián)或并聯(lián)使用的，對于某一半周來說總是由一較飽和的和另一個(gè)不很飽和的磁飽和電抗器相串聯(lián)或并聯(lián)，所以總的負(fù)載電流的波形正負(fù)半周是對稱的，避免了畸變。第三十六頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四3．磁飽和電抗器的反饋反饋就是將輸出量的部分或全部回輸?shù)捷斎攵擞靡栽鰪?qiáng)（或削弱）輸入量。反饋有正反饋和負(fù)反饋、電流反饋和電壓反饋、內(nèi)反饋和外反饋等多種形式。磁飽和電抗器一般都是內(nèi)正反饋，即輸出量經(jīng)過整流后通過交流繞組本身實(shí)現(xiàn)反饋，并且反饋量電流（或電壓）在鐵心中產(chǎn)生的附加磁通與控制電流產(chǎn)生的磁通方向一致，增強(qiáng)了控制電流的勵(lì)磁作用。根據(jù)反饋形式與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(nèi)反饋三種主要類型。第三十七頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四無反饋磁飽和電抗器式

弧焊整流器

1．結(jié)構(gòu)基本電路如圖3-12所示能力知識(shí)點(diǎn)2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(lián)(b)Wj并聯(lián)第三十八頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四2．工作原理（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第三十九頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四推廣到三相，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第四十頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四（2）調(diào)節(jié)特性調(diào)節(jié)特性是指焊接電流與控制電流之間的關(guān)系。該電源實(shí)際的調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)特性第四十一頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四3．產(chǎn)品介紹國產(chǎn)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(diǎn)是電流放大倍數(shù)小，控制電流較大，故該電源在國內(nèi)應(yīng)用很少?，F(xiàn)以ZXG7-300型弧焊整流器為例加以介紹。第四十二頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四ZXG7-300型弧焊整流器電路如圖3-16所示。圖3-16ZXG7-300弧焊整流器電路圖第四十三頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四由圖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(jié)構(gòu)比較緊湊，可以減輕重量和節(jié)省材料。并且這個(gè)組件的內(nèi)感抗比較大，可以不用輸出電抗器。焊接時(shí)，合上開關(guān)SA，接觸器KM吸合，主變壓器T接通電源，風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)M轉(zhuǎn)動(dòng)并壓合風(fēng)壓開關(guān)SW，使繼電器KA吸合，指示燈HL亮，調(diào)壓器TV通電，控制繞組接通，可以進(jìn)行焊接。第四十四頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四調(diào)壓器TV用以調(diào)節(jié)控制電流，從而調(diào)節(jié)焊接電流。風(fēng)壓開關(guān)SW起保護(hù)作用：當(dāng)風(fēng)扇因故障而停轉(zhuǎn)時(shí)，風(fēng)壓開關(guān)自動(dòng)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(hù)了弧焊整流器。電阻、起過電壓保護(hù)作用。這種弧焊整流器的外特性是近于垂直陡降的，當(dāng)弧長變化時(shí)，焊接電流變化很小，適用于薄板焊條電弧焊、鎢極氬弧焊。這種弧焊整流器的缺點(diǎn)是所采用的磁飽和電抗器沒有反饋，電流放大倍數(shù)較小，控制電流較大。第四十五頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四全部內(nèi)反饋磁飽和

電抗器式弧焊整流器1．結(jié)構(gòu)基本電路如圖3-18所示能力知識(shí)點(diǎn)3圖3-18全反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器基本電路圖第四十六頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四2．工作原理（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(nèi)反饋式磁飽和電抗器(b)接線圖第四十七頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四推廣到三相，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第四十八頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四（2）調(diào)節(jié)特性全部內(nèi)反饋式磁飽和電抗器式弧焊整流器的外特性是水平的，即輸出電壓基本保持不變。如何調(diào)節(jié)輸出電壓的高低，就是該電源的調(diào)節(jié)特性。其調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)特性第四十九頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四由該圖可看出，當(dāng)輸出電壓由最高調(diào)到最低時(shí)，就要將由調(diào)至﹣，即不僅需要調(diào)節(jié)的大小，還要改變方向，這將給控制帶來不便。為此需設(shè)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偏移繞組的接線第五十頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四加偏移繞組后的調(diào)節(jié)特性如圖3-22中曲線2所示。3．產(chǎn)品介紹全部內(nèi)反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器國內(nèi)定型產(chǎn)品有ZPG1-500、ZPG1-1500、ZPG2-500、GD-500等型號(hào)。這種弧焊整流器適用于二氧化碳或惰性氣體及混和氣體保護(hù)下的熔化極電弧焊。

ZPG1-500型弧焊整流器可用于焊絲直徑為0.8～2.0mm的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊或混合氣體保護(hù)焊等。它的電弧自調(diào)性能良好,輸出電壓可以遠(yuǎn)距離無級(jí)調(diào)節(jié)，而且可以補(bǔ)償網(wǎng)路電壓的波動(dòng)，使工作電壓比較穩(wěn)定。第五十一頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四部分內(nèi)反饋磁飽和

電抗器式弧焊整流器1．結(jié)構(gòu)基本電路如圖3-24所示能力知識(shí)點(diǎn)4圖3-24部分內(nèi)反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器基本電路圖

第五十二頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四比較圖3-12、圖3-18與圖3-24，無反饋式、全部內(nèi)反饋式與部分內(nèi)反饋式在結(jié)構(gòu)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(diǎn)的接法不同。無反饋式的m、n兩點(diǎn)是短路連接，全部內(nèi)反饋式m、n兩點(diǎn)是開路，部分內(nèi)反饋式m、n兩點(diǎn)間接了一個(gè)內(nèi)橋電阻。第五十三頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四2．工作原理（1）外特性根據(jù)上述三種電源的結(jié)構(gòu)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(nèi)反饋磁飽和電抗器弧焊整流器的兩種特殊情況。當(dāng)部分內(nèi)反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器中的=0時(shí)，即m、n兩點(diǎn)用導(dǎo)線短接，就相當(dāng)于是無反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器，據(jù)前可知，它的外特性是陡降的。當(dāng)=∞，即m、n兩點(diǎn)斷開，就相當(dāng)于全部內(nèi)反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器，它的外特性是水平的。第五十四頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四可推斷，部分內(nèi)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(nèi)橋電阻由零逐漸增大時(shí)，外特性將由陡降逐漸趨于平緩。圖3-25部分內(nèi)反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器的外特性第五十五頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四（2）內(nèi)橋形式①內(nèi)橋?yàn)樾‰娮枞鐖D3-24所示，它通常用康銅絲制成，阻值很小。內(nèi)橋電阻應(yīng)可分段調(diào)節(jié)以獲取不同數(shù)值的內(nèi)橋電流；②內(nèi)橋?yàn)橐桓鶎?dǎo)線，如圖3-26所示，在兩個(gè)交流繞組的抽頭處用一根導(dǎo)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(nèi)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(diǎn)，就可以得到滿意的下降外特性。第五十六頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四圖3-27部分內(nèi)反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器的調(diào)節(jié)特性圖3-26短接部分交流繞組的內(nèi)橋（3）調(diào)節(jié)特性見圖3-27第五十七頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四3．產(chǎn)品介紹部分內(nèi)反饋磁飽和電抗器式弧焊整流器，國內(nèi)定型產(chǎn)品有ZXG-300、ZXG-400及ZXG-500等型號(hào)，以上產(chǎn)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(chǎn)品有ZDG-500-1、ZDG-1000R、ZPG-1000等型號(hào)產(chǎn)品?？捎糜诤笚l電弧焊、埋弧焊、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)電弧焊等。第五十八頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四磁飽和電抗器式

弧焊整流器的動(dòng)特性

在實(shí)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(fù)載—電弧，變動(dòng)非常頻繁，使電源常常處于動(dòng)態(tài)過程，即由空載→短路、負(fù)載→短路、短路→空載等過渡過程，導(dǎo)致電源的動(dòng)特性不夠理想。因而，有必要分析磁飽和電抗器式弧焊整流器動(dòng)特性欠佳的原因，提出改善動(dòng)特性的有效方法。能力知識(shí)點(diǎn)5第五十九頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四1．動(dòng)特性存在的問題（1）引弧沖擊和飛濺空載時(shí)，弧焊整流器交流繞組內(nèi)沒有電流，故沒有電壓降，即。此時(shí)空載電壓為。引弧時(shí)，弧焊整流器發(fā)生由空載→短路的過渡過程。由于具有類似電容的性質(zhì)，其中電壓不能突變，短路瞬間仍維持為0V。突然短路時(shí)，一方面相當(dāng)于空載電壓被瞬時(shí)短路；另一方面負(fù)載電阻值約為，因而會(huì)產(chǎn)生很大的瞬時(shí)短路沖擊電流，又因磁飽和電抗器的時(shí)間常數(shù)大，所以衰減得較慢，故產(chǎn)生長時(shí)間的引弧沖擊。因此，在對薄板焊接時(shí)易被燒穿。第六十頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四（2）弧飄短路時(shí)，負(fù)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（即由短路至負(fù)載），一方面不變，瞬間電弧電壓很低；另一方面，負(fù)載電阻突然加大，因而產(chǎn)生一個(gè)“過小電流”。然后再緩慢增加到正常負(fù)載電流值（見圖3-28)。這個(gè)“過小電流”大大降低了電弧的穩(wěn)定性．并減弱了電弧的“挺度”或穿透力，即引起“弧飄”。第六十一頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四磁飽和電抗器式弧焊整流器出現(xiàn)以上問題的原因，在于磁飽和電抗器上繞有多個(gè)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(shí)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(dòng)特性起很大的影響所致。圖3-28短路→負(fù)載時(shí)電流過渡過程第六十二頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四2．動(dòng)特性的改善（1）在焊接主回路中串聯(lián)直流電感這種方法是改善動(dòng)特性最常用的方法，大多數(shù)硅弧焊整流器都串接有這種直流輸出電感。（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(dòng)特性。（3）增大主變壓器自身漏抗（4）采用電流外正反饋其結(jié)構(gòu)如圖3-30所示。第六十三頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四第六十四頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四【綜合訓(xùn)練】一、填空題答案1．陡降；2．直流控制繞組的匝數(shù)、交流工作繞組的匝數(shù)、、；3．帶有正反饋；4．水平、水平；5．偏移調(diào)節(jié)特性、穩(wěn)定輸出電壓；6．對稱、半波整流、不對稱二、簡答題答案（略）三、實(shí)踐部分要求見教材第六十五頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四綜合知識(shí)模塊四

硅弧焊整流器的常見故障及排除

第六十六頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四硅弧焊整流器的

使用與維護(hù)

（1）定期檢查焊機(jī)的絕緣電阻（在用兆歐表測量絕緣電阻前應(yīng)將硅整流元件的正負(fù)極用導(dǎo)線短路）。（2）焊機(jī)不得在不通風(fēng)的情況下進(jìn)行焊接工作，以免燒毀硅整流元件。安放焊機(jī)的附近應(yīng)有足夠的空間使排風(fēng)良好。（3）焊機(jī)切忌劇烈的振動(dòng)，更不允許對焊機(jī)敲擊，因這樣會(huì)損壞磁飽和電抗器的性能，使焊機(jī)性能變壞，甚至不能使用。（4）應(yīng)避免焊條與焊件長時(shí)間短路，以免燒毀焊機(jī)。（5）保持焊機(jī)清潔與干燥，定期用低壓干燥的壓縮空氣進(jìn)行清掃工作。能力知識(shí)點(diǎn)1第六十七頁，共七十四頁，編輯于2023年，星期四常見故障及排除

硅弧焊整流器常見的故障及其維修方法見表3-1。（見教材）【綜合訓(xùn)練】在老師的指導(dǎo)下，按表3-1分析各種硅弧焊整流器常見故障的產(chǎn)生原因，排除各種故障。能力知識(shí)點(diǎn)