弧焊工艺对弧焊电源的空载电压和外特性的要求.ppt

内容提要,本节主要阐述了对弧焊电源的基本要求，着重讨论弧焊工艺对弧焊电源的空载电压和外特性的要求。,重难点： 1、对弧焊电源外特性要求 2、弧焊电源外特性曲线的种类 3、对弧焊电源的空载电压的要求,弧焊工艺对电源的要求 弧焊电源需具备对弧焊工艺的适应性，即满足弧焊工艺对弧焊电源的下述要求： （1）保证引弧容易； （2）保证电弧稳定； （3）保证焊接规范稳定； （4）具有足够宽的焊接规范调节范围。,弧焊电源的电气性能 为满足上述工艺要求，弧焊电源的电气性能应考虑以下四个方面 ： （1） 对弧焊电源空载电压的要求； （2）对弧焊电源外特性的要求； （3）对弧焊电源调节性能的要求； （4）对弧焊电源动特性的要求。,内容概述,1.1、 电源的外特性 1.2、 “电源 电弧”系统的稳定性 1.3、 对弧焊电源外特性曲线的要求 1.4、 弧焊电源外特性形状的种类 1.5、 对弧焊电源空载电压的要求,1.1、电源的外特性,弧焊电源 是指对焊接电弧供以电能的装置。,电源外特性 在电源内部参数一定的条件 下，改变负载时，电源输出的电压稳定值 Uy 与 电流稳定值 Iy 之间的关系曲线。对于直流电 源，Uy 和 Iy为平均值，对于交流电源则为有效 值。,常见电源外特性曲线的种类,常见弧焊电源的外特性曲线,不同弧焊方法，需要不同的电源外特性。,在电弧焊接过程中，电源起供电作用， 电弧作为供电对象而用电，从而构成 “电源一电弧”系统。,1.2、 “电源 电弧”系统的稳定性,1.2、 “电源 电弧”系统的稳定性,焊接主回路（二次回路）,工作点位于电源外特性与电弧静特性两条曲线的交点上。,系统的稳定性评价包括：,系统在无外界因素干扰时，能在给定电弧电压 和电流下，维持长时间的连续电弧放电，保持电弧与规范稳定 电源的外特性与电弧的静特性曲线有交点（稳定工作点）。,2. 当系统一旦受到瞬时的外界干扰，破坏了原来的 静态平衡，造成了焊接规范的变化。但当干扰消失 之后，系统能够自动地恢复稳定电弧的能力。,系统的稳定性评价包括：,系统保持稳定的条件： 在工作点上，电弧静特性曲线的斜率必须大于电源外特性曲线的斜率。,相应数学表达式为：,稳定工作点上电弧静特性曲线的斜率大于电源外特性曲线的斜率,1.3、 对弧焊电源外特性曲线的要求,系统的稳定性要求； 焊接工艺参数的稳定； 可靠引弧的要求； 熔滴稳定过渡的要求； 焊工安全的要求。,对电源外特性曲线工作区段形状的要求,下降外特性 输出电流在工作范围内增加时，其输出电压随着输出电流的增加而下降。其工作部分每增加100A电流，其电压下降一般应大于7V。根据斜率的不同又分为垂直下降（恒流）特性、缓降特性和恒流带外拖特性等。 平特性 一是在运行范围内，随着电流增大，电弧电压接近于恒定不变（又称恒压特性）或稍有下降，电压下降率小于7V/100A； 二是在运行范围内随着电流增大，电压稍有增加（有时称上升特性），电压上升率应小于10V/100A。 双阶梯形特性,1.4、 弧焊电源外特性曲线的种类,弧焊电源外特性形状的分类及应用范围,焊条电弧焊,焊条电弧焊 埋弧焊 粗丝CO2焊,焊条电弧焊 变速送丝埋弧焊 粗丝气保护焊,钨极氩弧焊、 非熔化极等离子弧焊,垂直下降特性 或恒流特性,图形近1/4椭圆 缓降特性,运行区段近直线 又称缓降特性,运行区段内 横流带外拖,弧焊电源外特性形状的分类及应用范围,熔化极脉冲弧焊,等速送丝的 细丝气体保护焊,等速送丝气保护焊 细丝埋弧焊,恒压特性,上升特性,双阶梯外特性,1.5、 对电源空载电压 U0 的要求,（1）保证引弧容易：空载电压越高，引弧越容易； （2）保证电弧的稳定燃烧：由影响交流电弧稳定燃烧的因素的讨论可知； （3）保证电弧功率稳定：由交流电弧功率讨论可知； （4）要有良好的经济性：变压器的额定容量与空载电压成正比，过高的空载电压将会导致制作成本的增加，同时增加能量损耗，降低变压器的效率； （5）保证人身安全：应对空载电压加以限制。,综合考虑引弧、稳弧性能要求和经济性、安全性，一般弧焊电源的 U0 取值： 1. 交流弧焊电源取 U0 （1.82.25）Uf 手弧焊： 5570V 埋弧焊： 7090V 2. 直流弧焊电源： U0 下限比相应交流电源降低约10V 。,1.5、 对电源空载电压 U0 的要求,思考与练习,弧焊工艺应