2.5 常用弧焊电源（课件）-《焊工工艺学》同步精品课堂（机械工业出版社）

2.5 常用弧焊电源 焊工工艺学 同步精品课堂（中职专业课） 1 知识目标 正确认识弧焊变压器的原理。 能力目标 掌握弧焊变压器的分类、型号、应用及特点。 情感目标 帮助学生了解相关专业和行业领域的国家战略、法律法规和相关政策，引导学生深入社会实践、关注现实问题。 三维目标 任务引入 情境引入 常用的弧焊电源按结构原理可以分为四大类：交流弧焊电源、直流弧焊电源、逆变式弧 焊电源、脉冲弧焊电源。 新知学习 一 、交流弧焊电源 交流弧焊电源一般指弧焊变压器，通常称为交流电焊机。 新知学习 一 、交流弧焊电源 获得下降外特性的方法是在焊接回 路中串联一个可调电感。 这类电焊机具有结构简单、便于制造、使用可靠、易于维修、节约电能、价格低 廉、电流范围大等优点，但弧焊变压器主要缺点是电弧稳定性差、功率因数低 弧焊变压器是具有陡降外特性的特殊的降压变压器。 此电感可以是一个独立的电抗器，也可以利用弧焊变压器本身的漏 磁来代替。 弧焊变压器的原理 1. 弧焊变压器的原理 新知学习 一 、交流弧焊电源 2. 弧焊变压器的分类、型号、应用及特点 新知学习 二、 直流弧焊电源 直流弧焊电源按其发展历史，经历了旋转直流弧焊机、弧焊整流器和逆变弧焊机，到最 近的全数字化发展阶段。旋转直流弧焊机已被淘汰。弧焊整流器有硅弧焊整流器、晶闸管弧 焊整流器、晶体管弧焊整流器。品闸管弧焊整流器以其优异的性能，成为目前普遍应用的一 种弧焊整流器。 新知学习 二、 直流弧焊电源 1、晶闸管弧焊整流器的原理 晶闸管弧焊整流器是利用晶闸管来整流，可获得所需的外特性及调节电压和电流，而且 完全用电子电路来实现控制功能。 新知学习 二、 直流弧焊电源 2. 晶闸管弧焊整流器的特点 动特性好，反应快；电流、电压可在较宽的范围内精确、快速地调节，能获得多种外特 性并对其进行无级调节；结构简单，电源输入功率小，节能、省料； 新知学习 二、 直流弧焊电源 2. 晶闸管弧焊整流器的特点 能较好地补偿电网电压 波动和周围温度的影响，对于较低的焊接速度可采用微机控制。 目前市场上出现了一批小型晶闸管整流弧焊机，具有满足焊接要求，维修简易、价格便 宜，在焊接生产中搬运轻便、灵活等优点。 新知学习 二、 直流弧焊电源 3. 晶闸管弧焊整流器的应用范围 平特性晶闸管弧焊整流器适用于熔化极气体保护焊、埋弧焊以及对控制性能要求较高的 数控焊，还可作为弧焊机器人的电源。下降特性晶闸管弧焊整流器适用于焊条电弧焊、钨极 氩弧焊和等离子弧焊。 新知学习 二、 直流弧焊电源 国产晶闸管弧焊整流器主要有 ZX5系列和 ZDK 系列。常用典型晶闸管弧焊机的主要技 术参数及用途见表。 新知学习 三、逆变式弧焊电源 2. 弧焊电源外特性曲线形状的选择 逆变式弧焊电源也称为弧焊逆变器，逆变式弧焊电源是一种新型、高效、节能的弧焊电源、它是利用逆变(即将直流电变换成交流电)技术研制的一种具有发展前景的弧焊电源， 具有较高的综合指标。 逆变式弧焊电源可分为四代产品：晶闸管 (SCR)式、晶体管 (GTR)式、场效应晶体管 (MOSFET)式、绝缘门栅极晶体管 (IGBT)式。 新知学习 三、逆变式弧焊电源 1、弧焊逆变器的原理 弧焊逆变器主要由输入整流器、逆变器、中频变压器、输出整流器、电抗器及电子控制 电路等部件组成，它通常采用单相或三相50 Hz工频交流电，经整流、滤波变为直流电，再 由逆变电路变为高压中频(几千到几十万赫兹)交流电，经降压后变为低压交流电或直流 电。 新知学习 三、逆变式弧焊电源 1、弧焊逆变器的原理 通常弧焊逆变器需获得的是直流电，故常把弧焊逆变器称为逆变弧焊整流器。它的基本 原理可以归纳为：交流—直流—交流—直流 新知学习 新知学习 三、逆变式弧焊电源 2. 弧焊逆变器的特点 高效节能，功率因数高，空载损耗极小，效率可达80%～90%;重量轻、体积小，中频变压器的重量只为传统弧焊电源降压变压器的几十分之一，整机重量仅为传统式弧焊电源的1/5~1/10; 具有良好的动特性和弧焊工艺性能； 调速快，所有焊接参数均可无级调节； 具 有多种外特性，能适应各种弧焊方法的需要； 可用微机或单旋钮控制调节；设备费用较低， 但对制造技术要求较高。 新知学习 三、逆变式弧焊电源 3. 弧焊逆变器的应用 逆变弧焊器可用于焊条电弧焊、各种气体保护焊(包括脉冲弧焊、半自动焊)、等离 子弧焊、埋弧焊、管状焊丝电弧焊等多种方法，还可适用于机器人弧焊电源。由于金属 飞溅少，因而弧焊逆变器有利于提高机器人焊接的生产率。它是目前应用最广泛的焊接设备 。 新知学习 三、逆变式弧焊电源 国 产 ZX7 系 列 IGBT 逆 变 焊 机 的 主 要 技 术 参 数 见 表 2 - 3 。 新知学习 三、逆变式弧焊电源