专题十六 交流弧焊变压器（教案）-河北省对口升学《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题十六 交流弧焊变压器（教案）-河北省对口升学《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

一、考纲解读

1.需掌握交流弧焊变压器的定义、基本组成及核心功能，能准确描述下降外特性的概念，明确其满足焊接需求的本质原因，属于基础必拿分点。

2.理解三种典型弧焊变压器的电流调节机制，能结合结构分析调节过程中磁通、感应电动势的变化规律，侧重对物理过程的逻辑推导。

3.能根据焊接工艺需求（如电流精度、工件材质）选择合适的设备类型，掌握设备使用前的基础检查要点，体现理论与实操的结合。

4.能根据具体设备或场景，判断其中交流弧焊变压器的，并简要分析选择的原因。

二、知识点梳理

一、交流弧焊变压器概述

1.交流弧焊变压器的优越性

交流弧焊变压器又称交流弧焊机,以结构简单、成本较低、制造容易、维修方便,经久耐用著称,在生产实际中应用很广泛。交流弧焊机的主要部分是弧焊变压器,它实际上是一台特殊的降压变压器。

2.电弧焊所用焊条对弧焊变压器的要求

电弧焊是靠电弧放电的热量来熔化金属的,电焊条就是用来被熔化的金属。焊接时的起弧电压为 60~75 V,起弧后电压降至 30~35 V,当焊条碰在工件上时,即短路,短路电流不应过大也不应过小。为了适应不同的焊接要求,焊接电流应能够在较大的范围内进行调节。

如果使一台变压器的特性符合上述电焊条的要求,它就可以作为一台弧焊变压器。为此,对弧焊变压器的要

求归纳如下:

(1)变压器空载时具有足够的引弧电压 60~80V,即空载电压。

(2)有负载时要求电压急剧下降到 30~35 V,即工作电压。

(3)当焊条与工件短接时,二次绕组电流不应过大。

(4)负载持续率(也称暂载率)符合实际要求。

遵守负载持续率的目的是防止变压器过热造成损失。

第一个要求是起弧电压必须足够,否则难以起弧。

第二个要求也就是弧焊变压器必须具有陡降的外特性，如图 3-14 所示。

为了使弧焊变压器具有陡降的外特性,必须使它工作时具有电感性负载,使二次回路具有相当大的电抗以限制短路电流和使电弧稳定。也要求弧焊变压器具有较大且可以调节的漏磁通,以限制短路电流和得到使电弧稳定的电压。

弧焊变压器的结构特点是铁心的气隙较大,一次、二次绕组不是同心地固定套在一起装在一个铁心柱上,而是分两部分装在两个铁心柱上。再利用磁分路法或串联可变电抗器法来调节漏抗的大小,以获得不同的外特性。

二、磁分路动铁式弧焊变压器

1.磁分路动铁式弧焊变压器的结构及原理

图 3-15(a)是磁分路动铁式弧焊变压器的原理图,BX1-330型(BS-330型)是这类交流弧焊机的典型结构。这类变压器有三只铁心柱,两边是主铁心,中间是动铁心。

变压器的一次绕组绕在一个铁心柱上,二次绕组分为两部分,一部分绕在一次绕组的外层,主要起建立电压作用另一部分绕在另一铁心柱上,主要起降压作用。由于动铁心上下有两个空气隙,并且可以推进和拉出,这样就可以方便地改变变压器的漏磁通。当动铁心在全部推进位置时,漏磁通增多,空载电压与二次绕组有效匝数有关。输出电压随输出电流的增加而下降较快;当动铁心在全部拉出位置时,漏磁通减少,空载电压增加,输出电压随输出电流的增大而下降较慢。调节动铁心的位置可以获得较满意的外特性曲线。

2.焊接电流的调节

焊接电流可以粗调,也可以细调。一般情况下是先粗调,后细调。电流粗调靠改变二次绕组匝数(在二次绕组粗调接线板上改变接线片)来实现。二次绕组输出端接线板上有五个接线柱,如图 3-15(b)所示。

电流的细调节,是靠移动动铁心以改变弧焊变压器的漏磁通来实现的。向外移动动铁心,磁阻增大,漏磁通减小,则电流增大。反之,向内移动动铁心,磁阻减小,漏磁通增大,则输出电流减小。细调是通过手柄移动动铁心的位置来调节漏抗,从而使电流得到均匀调节。

近年来,不少弧焊机使用部门和维修电工,从实践中不断总结经验,设计出多种磁分路动铁式弧焊机。与老结构相比,它们重量轻、材料省、电流调节范围广,而且二次绕组没有抽头,大幅度调节电流也不用换铜板。有的工厂已投人批量生产制造这种弧焊机。二次绕组无倒板动铁式弧焊变压器的结构如图 3-16 所示。只调节动铁心,即可使电流由 50 A 调到 300 A。具体制造请参见有关资料。