阿儒汉毕业设计最终65.docx

1、内蒙古工业大学本科毕业设计说明书 学校代码： 10128学 号： 201000412018 本科毕业设计说明书（题 目：抽头式弧焊变压器计算机辅助设计学生姓名：阿儒汉学 院：材料科学与工程学院系 别：材料成型及控制工程专 业：焊接技术与工程班 级：焊民10指导教师：杜茂华 讲师二 一 五 年 六 月摘 要随着我国经济总体的发展趋势良好，近几年我国的年钢生产量稳定增长，市场对弧焊变压器的需求量迅速提高，电弧焊机的进出口总值仍占国内市场总额的50%左右。弧焊变压器是电焊机的重要组成部分，是对焊接电弧提供电能的装置，它必须具备电弧焊接所要求的电气特性。弧焊变压器的设计计算方法是由给定的功率、效率、负

2、载持续率、短路阻抗及焊接电流调节范围来计算设计的。在选择弧焊变压的基本尺寸时，还要考虑到焊接电流调节范围对整个弧焊变压器的影响。漏抗和附加损耗的计算在抽头式弧焊变压器的设计中有重要的意义。通常由国家标准或技术任务书给出的数据，选取了磁通密度、电流密度、二次绕组匝数，初步确定变压器的基本尺寸，然后进行验算。以验算结果和原始数据相比较后，进一步校正结构尺寸。如此反复计算、比较和校正，直到取得最合理的结构方案。这个确定基本尺寸的方法，需要反复验算工作，所以本文设计了抽头式弧焊变压器计算机辅助设计，基于Visual Basic(VB)6.0具有功能强和可视性好的特点，开发了抽头式弧焊变压器结构设计的程

3、序，本程序操作方便，界面友善。关键词：抽头式弧焊变压器；漏抗；焊接电流；负载持续率 AbstractWith China's overall economic development trend is good, in recent years, China's annual steel production capacity stable growth, rapid increase in market demand of welding transformer, arc welding machine import and export value still accoun

4、ted for 50% of total domestic market. Arc welding transformer is an important part of electric welding machine, and it is a device of electric energy for welding electric arc, it must have the electrical characteristics of electric arc welding.The design and calculation method of arc welding transfo

5、rmer is calculated by the given power, efficiency, load duration, short-circuit impedance and welding current adjustment range. In the choice of the basic size of the arc welding, but also taking into account the welding current adjustment range of the welding transformer. The calculation of leakage

6、 reactance and additional losses is of great importance in the design of tapped arc welding transformer. The data selected from the national standard or technical task book, select the flux density, current density, two winding turns, determine the basic size of the transformer, and then check the c

7、alculation. To check the results and the original data after the comparison, further correction of structural dimensions. Such repeated calculation, comparison and correction, until the most reasonable structure of the programme.Keywords：Tapped arc welding transformer ; Leakage resistance ; Welding

8、current ; cyclic duration factor目录第一章 绪论11.1研究背景和研究内容11.1.1研究背景及意义11.2 弧焊变压器发展及现状分析41.2.1弧焊电源的发展历程41.2.2弧焊电源现状分析41.3 本文框架5第二章弧焊变压器72.1 弧焊变压器的基本原理72.2 弧焊变压器的分类72.3抽头式弧焊变压器82.3.1.抽头式弧焊变压器结构特点82.3.2.抽头式弧焊变压器工作原理82.3.3.焊接工艺参数调节92.3.4.特点及产品介绍92.4变压器的维护和保养92.5变压器常见故障及排除102.6本章小结10第三章抽头式弧焊变压器设计及计算方法123.1 设

9、计所需原始参数123.2 基本参数计算123.3 变压器铁芯结构设计计算133.4 绕组参数计算143.5 核算变压器尺寸163.6 焊接电流核算17第四章抽头式弧焊变压器计算机辅助设计软件开发184.1 软件开发平台VB及Access数据库184.1.1 VB 的发展过程184.1.2 VB 的特点184.1.3 ACCESS数据库194.2 抽头式弧焊变压器软件开发204.2.1.对话框及设计程序的设计过程204.2.2 BX6型弧焊变压器的设计程序应用实例22结论40参考文献41谢辞43内蒙古工业大学本科毕业设计说明书第一章 绪论1.1研究背景和研究内容1.1.1研究背景及意义焊接作为一

10、种基本加工方法，在很多领域应用非常广泛。它与国民经济各个部门，例如机械制造、造船、集装箱、汽车车辆、锅炉管道压力容器、矿山、冶金、桥梁、农业机械、石油化工、航空航天、宇宙飞船和海洋工程建设等等方面的发展有着直接的关联。当前，工业发达国家的40%钢产量是以焊接结构形式应用于生产产品。我国的四个现代化建设的发展加速过程中，特别是我国进入世界贸易组织和成为世界制造业焦点中心以来，作为钢铁缝纫机技术的焊机技术技能将愈来愈显示出它的重要性。电弧焊接是焊接方法中最主要的是一个大类。按其工艺特点的不同，电弧焊大致又可分为焊条电弧焊接、埋弧焊接、氩弧焊接、CO2/MAG/MIG气体保护焊接和等离子弧焊接等。不

11、同的电弧焊接工艺方法需要相应的电弧焊机。例如，焊条电弧焊，需要由弧焊电源装置与焊钳所组成的电焊焊机：气体保护焊，需要通过弧焊电源装置，控制箱，焊接自动焊接小车或发半自动焊线机构，焊枪组成的半自动和自动电弧焊接机气路、水路系统。弧焊电源是电弧焊机中的重要部分（核心部分），是对焊接电弧供给电能的一种装置，它必须具备电弧焊接所要求的主要电气特性。或者，弧焊电源的电流，电压，和适合的焊接设备所需的特性（和电弧切割）过程。弧焊电源的控制，需要弧焊电源电气性能的静动特性与参数进行控制盒调节。很明显，没有性能良好和稳定工作的弧焊电源，想要保证电弧的稳定燃烧和焊接过程的顺利进行，并且能够得到良好的焊接接头是不

12、可能成功的。没有先进的弧焊电源，很难实现先进的焊接技术。只有对弧焊电源的基本理论、结构的特点及电气特性等进入有了深入的研究和了解，才能真正了解和正确使用弧焊电源，进而创造出新型弧焊电源。抽头式弧焊变压器大多数是小容量和低负载持续率的，动铁式弧焊变压器的体积和质量小于相同容量的动圈式弧焊变压器，但小电流负载时的输出电流波形不如动圈式。根据我国经济的总体发展趋势来看，未来几年中我国的年钢生产量及钢材进口量将基本保持稳定增速，因而以钢产量来核算我国国内市场对电焊机产品的需求量应该不会有大的出入。但市场对产品的需求量将随着焊接技术的发展、工艺的成熟化和生产机械化水平、自动化水平的迅速提高而变化，尤其是

13、各类产品的构成比，例如交流弧焊电源的比重将明显下降，自动，半自动焊机，尤其是CO2焊机，专用成套弧焊电源的需求量有较明显的增加。弧焊电源进出口总值仍将占国内市场总额的50%左右；国产电焊机的出口额历年都不超过生产总值的6%。随着新产品的开发能力和产品的质量提高，引进产品国产化和规模化的逐步实现，特别是各类企业的迅速崛起，不仅其出口量会有较快的增长，而且出口的地域也可能由目前的中东、南亚和非洲等发展中国家，扩大到美国、欧洲等工业发达国家。1.1.2研究内容弧焊变压器的技术要求，主要在结构上与普通的变压器有所不同，为了获得陡降的外特性曲线，达到焊接工艺的要求。弧焊变压器一般有两种形式：一种是增加变

14、压器本身的漏抗；另一种是在弧焊变压器的二次绕组上串联一个电抗器。这两种电压器的共同特点是；二次绕组使用裸导线来制成，裸导线横截面积大，圈数少，可以通过大电流，而一次线圈由带有绝缘的导线绕制而成。弧焊变压器的设计计算方法跟普通的电力变压器相比有显著地不同的地方。电力变压器是由给定的功率、效率及短路阻抗进行设计计算的。而在弧焊变压器的设计计算中除了这一些原始数据外，还需补充焊接电流的调节范围。因此，设计计算方法也就改变了。在选择变压器的基本尺寸时，设计者不单要考虑到给定的功率、效能，而且还需考虑到所要求的电流调节范围，然而焊接电流的范围对变压器的整个结构有很大的影响。所以，这决定了弧焊变压器的计算

15、的基本特点。焊接电流调节范围是由漏抗的决定。各种形式的弧焊变压器几乎都有很复杂的漏磁场，对漏磁场过去又很少研究，因此漏抗计算有很大困难。还有，要确定由漏磁在绕组、铁心、外壳及其他结构元件中所引起的附加损耗的计算，也有很大的难题。由于漏抗和附加损耗的计算在抽头式弧焊变压器的设计中有重要的意义，通常由国家标准或技术任务书给出的数据，选取了磁通密度、电流密度、二次绕组匝数，初步确定变压器的基本尺寸，然后进行验算。以验算结果和原始数据相比较后，进一步校正结构尺寸。如此反复计算、比较和校正，直到取得最合理的结构方案。这个确定基本尺寸的方法，无疑使很不完善的，但是我们暂且还得应用它，因为弧焊变压器的基本规

16、格、种类并不对，所以反复验算工作并不繁重。1.2 弧焊变压器发展及现状分析弧焊技术是现代焊接技术的重要组成部分，其范围几乎涵盖了所有的焊接生产领域。电弧焊接作为一种基本的金属焊接方法，被广泛的运用于国民经济的各部门，为电弧焊接提供能量的弧焊电源从诞生至今已取得了很大的发展。1.2.1弧焊电源的发展历程作为一种气体导点的物理现象，电弧是在19世纪被人发现的，直到1885年俄国人别那尔道斯发现碳极电弧可以看做是电弧作为热源应用的开始，而电弧真正利用与工业是在1892年发现金属电弧后。随着科学技术的发展，焊接技术，焊接电源的发展也发达。一开始使用电弧焊的弧焊电源是直流弧焊电源；20世纪20年代，除直

17、流弧焊电源外，已开始选用结构简单、成本低的交流弧焊变压器，弧焊电源也有了很大的发展。20世纪30年代，跟着工业生产进一步发展，不光是需要连接的产品数量增加，而且出现了许多对焊接质量要求很高的产品，如车辆、大型远程航行的船舶、锅炉和桥梁等。为适应焊接生产量的迅速增加，从20世纪40年代开始，焊接技术的发展进入了迈入了一个新时期。首先研制成功了埋弧焊接；随后，航空、原子能等技术的发展，要求焊接高强钢和铝、钛及其合金等新型材料，出现了氩弧焊接；20世纪50年代又相继出现了CO2焊等各种气体保护焊接工艺，紧接着还成功研制了高能量密度的等离子弧焊，弧焊电源也相应地有了大幅度的发展。在20世纪70-80年

18、代，可以说弧焊电源的发展有了新的飞跃，多种形式的弧焊整流器相继出现和完善，它们正在雨来愈多的取代直流弧焊电源，研制成功了多种形式的脉冲弧焊电源，先后成功研制高效节能、小巧、性能好的晶闸管式、晶体管式和场效应管式弧焊逆变器，半导体控制的矩形波交流弧焊电源陆续出现，逐步代替了传统式弧焊变压器。焊接技术的发展是与近代工业和科学技术的发展紧密联系的。弧焊电源又是弧焊技术发展水平的主要标志，它的发展与弧焊技术的发展也是相互促进、密切相关的。1.2.2弧焊电源现状分析弧焊电源的飞速发展，不单体现在种类的大量增加，还体现在广泛应用电子技术、控制技术、计算技术等方面的理论创新和最新成就，以不断提高弧焊电源的性

19、能，改善弧焊电源的质量。例如，例如，单旋钮调节，即使用上，电弧电压，焊接电流旋钮，短路电流量可调节的同时，得到最适合的；通过电子控制电路，各种形状的特征有了满足各种焊接工艺的需要；采用多种电压波形和电流波形，用来满足某些电弧焊接工艺参数的特别需求；采用电压和温度补偿控制；设置电流递加和电流衰减环节功能，用来防止电弧冲击并且提高填满电弧坑的质量；计算机控制的功能，它具有记忆，预设焊接参数和焊接参数的自动焊接过程中，可以实现对弧焊电源的智能。当前，我国弧焊电源设计、研究的状况，与国民经济的发展需求还不能满足，产品的种类、数目、质量、机能和自动化程度还远远不能够满足使用单位的要求，和世界工业发达国家

20、比较起来，尚有较大差距存在。国内电焊机市场总的形势是：产品产量供大于求，竞争非常激烈，大多数企业生产经营举步艰难。在产品组成上，普通通用型焊机供过于求；高可靠性，多功能全自动，半自动焊接机，焊接机专用套，专用焊接机市场需求快速增长，一些焊接机仍需进口；在市场布局上国产弧焊电源占绝对优势，而在销售额上进口产品能够达到一半左右。尽管国产弧焊电源出口局势因产品质量的提高、引进产品国产化的实现，以及合资，外资企业生产规模的不断扩大，出口额才能有所增长，出口产品也逐步由交流弧焊电源、旋转直流焊机为主转向自动、半自动焊机和成套焊机，但与进口的同类产品相比，仍然有很大的差距存在。我国弧焊电源机行业经过40多

21、年的发展，当前已形成一批有一定生产规模的企业，所生产的焊机主要包括：手工电弧焊机、电阻焊机、半自动弧焊机、特种焊机以及各类专用成套焊接设备和焊装生产线，可以基本上能够满足国民经济的需求。伴随着我国改革开放和企业与产品创新的不断深化改革，原有的1500多家电焊机专业和兼业制造厂、辅助具制造厂中，生产，半关闭，转换和资产重组，约占50%，一批新兴企业“一过程”电焊机制造，合资企业和民营企业的表现尤为突出。现在，电焊机行业各种各样企业的总数仍保持在900多家左右。1.3 本文框架本文各章节的主要内容如下：第一章、绪论。主要介绍了本文的研究背景，概述了本文的内容安排和研究目标，并给出了研究意义，研究思

22、路与研究方法。第二章、弧焊变压器。本章主要介绍弧焊变压器基本原理、特点、抽头式弧焊变压器的结构特点及工作原理、变压器的故障排除及修理。第三章、抽头式弧焊变压设计及计算方法。介绍了抽头式弧焊变压器的设计和计算方法的详细步骤及讲解。第四章、抽头式弧焊变压器计算机辅助设计软件开发。本章介绍了变压器辅助设计的软件设计平台VB、ACCESS数据库的概述特点及在软件平台VB上设计的详细步骤及流程图。第五章、结论。介绍了本次设计说明书的总结、主要创新点、存在的不足点及今后的研究方向。第二章弧焊变压器弧焊变压器是一种交流弧焊电源，各种电源，所占比例最大的是最广泛使用的，最简单的结构，具有制造方便，运行可靠，维

23、修方便，节约电能、低价格的优势。但采用弧焊变压器，因交流弧焊电源需重复引弧，不如直流电流稳定，所以在弧焊技术发展的一开始曾经一度不被看好和使用。焊接技术的发展越来越快，人们很快就想出了很多能够使交流电弧稳定的方法，例如：适当提高弧焊变压器的空载电压，使焊接电路有一定的电感，选用稳弧装置和改善焊条药皮配方等。2.1 弧焊变压器的基本原理弧焊变压器是一种特殊的降压变压器，它的基本原理与电力变压器相同，但须满足焊接工艺的特殊要求。弧焊变压器的特殊性主要表现是；第一、根据多种电弧静特性的特点，要求具有下降的外特性。第二、为了使电弧容易引燃和能够连续稳定燃烧，同时也为获得下降的外特性，具有足够高的空载电

24、压供电的要求，以及焊接电路在足够大的电感。第三、为了调节焊接电流，要求焊接回路的感抗是可以调节的。跟普通变压器一样，可以通过基本方程式、等效电路和矢量图三个方面来分析。我们可以导出弧焊变压器的外特性方程式：从式中可以知道，想要使弧焊变压器得到下降的外特性，需要电弧电压随焊接电流的增大而减小，变压器的总等效阻抗必须不能等于零。而要使弧焊变压器获得陡降的外特性曲线。然而弧焊变压器必须要拥有一定的总等效阻抗，可以使变压器的漏抗值很小，可以依靠串连电抗器得到较大的感抗值；或着使变压器具有较大的漏抗，而不用串联电抗器。当焊接电流增长时，在总等效阻抗上产生较大的电压降，从而获得下降的外特性，用来满足焊接工

25、艺的要求。当改变漏抗时，可得到一系列陡降度不同的外特性，以便于焊接工艺参数的调节。2.2 弧焊变压器的分类按照下降外特性的方法不同可分成一下几个类别：1、串联电抗器式 由正常漏磁的变压器与串联电抗器构成，按结构不同又可分为：（1）分体式、变压器和电抗器为独立的个体。BN系列弧焊变压器及BP型多站弧焊变压器属于此类。（2）同体式、变压器和电抗器铁心组成一体，二者之间不但有电的串联，还有磁的联系。BX2系列弧焊变压器属于此类。 2、增强漏磁式在这类变压器中人为的增大了自身的漏抗，而无需再串联电抗器。按增强和调节漏抗的方法又可分为:（1）动铁心式、在初、次级侧绕组间设置可动的磁分路，以增强和调节漏磁

26、。BX1系列弧焊变压器即属于此类。（2）动圈式、通过增大初、次侧绕组之间距离来增强漏磁，改变绕组之间的距离来调节。BX3系列弧焊变压器即属于此类。（3）抽头式、将初、次绕组分开来增加漏磁，通过绕组抽头来改变绕组匝数以调节漏抗。BX6系列弧焊变压器即属于此类。2.3抽头式弧焊变压器2.3.1.抽头式弧焊变压器结构特点 该弧焊变压器在侧柱上绕有一次绕组的一部分N1，在侧柱上绕有一次绕组的另一部分N1和二次绕组N2。一次绕组的匝数较多，并留有若干个抽头，二次绕组的匝数较少。一次绕组N1和二次绕组N2是同轴绕制的，它们之间的漏磁很少，相对可以忽略不计。而N1和N2则分别绕在不同的心柱上，彼此间有较大的

27、漏磁。这种弧焊变压器，由于一次绕组和二次绕组耦合不是很紧密，漏磁较多，漏抗值较大，实质上也属于增强漏磁式弧焊变压器抽头式弧焊变压器没有活动部件，靠改变一次绕组的抽头来调节漏抗，抽头式弧焊变压器也是由此得名的。2.3.2.抽头式弧焊变压器工作原理 1、空载 可以导出其空载电压表达式为： 2、负载 外特性方程式为：式中Xzl为变压器的总漏抗，可按下面的经验公式计算：式中K为由变压器结构参数决定的系数；为重合率。2.3.3.焊接工艺参数调节由上式可以看出，改变即可调节焊接电流。一次绕组设有若干抽头，用转换开关改变和，当把1点接通时，弃之不用，最大，最小；当把5点接通时，全部使用，最大，最小，最大；由

28、于一次绕组的匝数不能太多，值不大，所以电流调节的下限受到限制，这种弧焊变压器电流调节范围不大，又只能做有级调节，有时为扩大焊接电流的调节范围，也辅以改变二次绕组的匝数作为粗调。2.3.4.特点及产品介绍抽头式弧焊变压器的结构相对简单，易于生产制造，没有活动部分，避免了由于电磁力而引起的振动，因此焊接电弧比较稳定，没有噪声，使用性可靠，成本较低，但是调节性能可能欠佳。由于以上的特点，抽头式弧焊变压器一般都做成小容量、轻便型的，适用于维修工作及一些小型企业。国产产品有BX6-120-l型，其额定电流为120A，电流调节范围为45160A，额定负载持续率为20，质量只有25kg。2.4变压器的维护和

29、保养要保证弧焊变压器的正常使用，必须对弧焊变压器进行定期与日常的保养、维护。日常保养与维护，包括对电弧焊接的内部和外部的清洁保养，经常清洁灰尘用压缩空气；机壳上不能放置金属物品或其它物品，以防止弧焊变压器在使用时发生短路和损坏机壳；弧焊变压器应该放在干燥通风的地方，注意防潮。弧焊变压器定期的维护和保养可分以下三种形式：（1）每日一次的检查及维护在开机工作之前检查及维护内容包括：电源开关、调节手柄、电流指针是否正常；焊接电缆连接处是否接触良好；开机后观察冷却风扇转动是否正常等。（2）每周一次的检查及维护在一周工作结束前填写检查记录。检查和维护内容包括：内外除尘，擦拭机壳；检查转动和滑动部分是否灵

30、活，并定期上润滑油；检查电源开关接触情况及焊接电缆联接螺栓、螺母是否完好；检查接地线联接处是否接触牢固等。（3）每年一次的综合检查及维护检查维护内容包括：拆下机壳，清除绕组及铁心上的灰尘及油污；更换损坏的易损件；对机壳变形及破坏处进行修理并油漆；检查变压器绕组的绝缘情况；对焊钳进行修理或更换；检修焊接电流指针及刻度盘；对破坏的焊接电缆进行修补或更换等。2.5变压器常见故障及排除弧焊变压器产生故障的原因是多种多样的，除设计问题、制造质量问题外，绝大部分原因是由于使用和维护不当所造成的。弧焊变压器一旦出现故障，应能及时发现，立即停机检查，迅速准确地判定故障产生的原因，并及时排除故障。弧焊变压器发生

31、故障表现为工作中产生异常现象。由于弧焊变压器结构比较简单，其异常现象也容易发现。焊机的异常现象是故障的表现形式，有时一种异常现象表示几种故障原因。例如，焊条与工件之间打不着火，不能引弧，可能是电源开关损坏、熔丝烧断、电源动力线断脱、变压器一次绕组或二次绕组断路、焊接电缆和焊机输出端接触不良等多种原因造成的。从这些可能的原因中找出真正的故障所在，就需要有一定的理论知识和实践经验；利用各种仪器或仪表按一定的顺序方法对焊机电气线路进行检查，这样才能在较短的时间内准确地找出故障原因，避免判断错误而造成各种不良后果。2.6本章小结弧焊变压器作为一种弧焊电源，它是一种特殊的变压器，虽然其基本工作原理与一般

32、普通的电力变压器相同。但为了满足弧焊工艺的要求，它还应具有一些不同于普通电力变压器的特点，如要有一定的空载电压和较大的电感；要有下降的外特性；其内部感抗值应可调，以进行焊接参数的调节。弧焊变压器的外特性方为，从该外特性方程式可以看出，要使弧焊变压器获得下降的外特性，其总等效阻抗必须不能等于零。而要使弧焊变压器获得陡降的外特性，必须比较大。然而，弧焊变压器要具有一定的总等效阻抗，可以从两方面考虑，即靠串联电抗器得到较大的感抗值；或使变压器本身具有较大的漏抗。从而通过改变或，就可得到一系列陡降度不同的外特性，以便于焊接工艺参数的调节。根据获得下降外特性的方法不同，可将弧焊变压器分成正常漏磁式和增强

33、漏磁式两大类。正常漏磁式弧焊变压器又分为分体式（BN系列）、同体式（BX、BX2系列）、多站式（BP系列）三种；增强漏磁式弧焊变压器又分为动圈式（BX3列）动铁式（BX1系列）、抽头式（BX6系列）三种。第三章抽头式弧焊变压器设计及计算方法抽头式弧焊变压器通常为高漏磁的两心柱式结构。一次绕组分为同侧和分置绕组两部分，这两部分分别绕在同一侧心柱上；二次绕组与同侧绕组在同一心柱上。依靠绕组的分置来增大漏抗以获得陡降的外特性。通过更换分接档位改变两心柱上的一次绕组的串联匝数比（分置比），来改变漏抗的大小达到焊接电流的有级调节。即分置绕组的匝数与一次绕组的匝数比。如图所示在1分接档位时=1，漏抗最大，

34、焊接电流最小；在6分接档位时漏抗最小，焊接电流最大，依次接通各分接档位，由大变小，漏抗也由大变小，焊接电流则是由小变大。3.1 设计所需原始参数输入电压 USR空载电压 U0额定焊接电流 I2N次级额定工作电压 U2N额定初级电流 IIE暂缓率 FS磁通密度BM绝缘等级 效率 电源频率 f3.2 基本参数计算1、次级额定输出功率P2 单位 kw2、变压器的全部功率损耗P 单位 kw3、功率因数式中 0.90.95修正系数； A交流电弧的功率因数； 变压器的全部功率损耗； 0.9的约90%为短路损耗；4、初级输入容量P1 单位 KVA5、变压器的计算容量PBC 单位 KVA6、初级额定电流I1N

35、 单位 A7、初级额定长时电流I1C 单位 A8、次级额定长时电流 I2C 单位 A3.3 变压器铁芯结构设计计算 确定铁心结构形式，选择铁心材料。 1、铁心截面与基本匝数计算经验公式 单位cm2取近似值。2、设片宽A，则叠厚B。叠片系数KC取0.90.92。,铁心叠厚B与片宽A的比值取1.52.2。 3、每伏匝数： 磁密BM取1400016800GS,由于弧焊变压器采用初级抽头，各档次级匝数不变，故可先确定N2。 单位 匝 单位 匝3.4 绕组参数计算 1、确定各匝的分置比和匝数 首先，确定该弧焊变压器分六档调节，电流调节范围Ih 档：I1 A 档：I2 A 档：I3 A档：I4 A 档：I

36、5 A 档：I6 A然后根据各档的电流值，求出各档相应的电抗值XL ： 单位A 单位v 单位 在上式中，代入各档位预期的电流值，则能算出在各个档位的漏抗值。变压器总漏抗值经验公式计算： 单位式中为：分置比I档时一次绕组全部接入，分置比等于1，此时漏抗最大，焊接电流最小，VI档接入时漏抗最小，焊接电流最大。换挡改变分置比，从而改变焊接电流，所以焊接在每一档的漏抗值与分置比成正比关系。=1求出分置比后，即可求出各档分置绕组的匝数n。 n1=N1*n2=N1*n3=N1*n4=N1*n5=N1*n6=N1*2、选定初、次级绕组导线截面积初次绕组导线截面积（cm2） J1和J2为一、二次导线电流密度，

37、它与导线材质、绕组的绕制方式、散热条件与绝缘材料等级有关。对自冷式密绕的铜线绕组，采用B级绝缘时，电流密度取23 A/mm2选用双玻璃丝包线扁铜线单绕。次级绕组导线截面积（cm2）二次绕组在外散热条件好，故电密选的高些，选用双玻璃丝包线扁铜线单绕。3、确定绕组的匝数配置及结构尺寸根据一、二次绕组匝数、分接档数和电流调节范围等参数，合理选定同侧绕组的匝数及分接引出数。在电流调节范围不大负载持续率较低（20%30%）的情况下同侧绕组的匝数不超过一次绕组匝数40%为宜，匝数过多不经济。根据各绕组匝数、导线尺寸和铁心截面，计算绕组幅相、轴向和窗口尺寸，最后确定弧焊变压器整体结构尺寸。绕组均采用密绕，绕

38、组与芯柱，铁轭之间留有3-5mm空隙，绕组之间有5mm通风道。I芯柱初级绕组匝数：334匝分13盘每盘26匝B1=26×1.6=41.6 ( mm )H1=13×3.35+12×5=79.55 ( mm )II芯柱非漏磁匝数： 162匝分 9盘每盘18匝B1'=18×1.6=28.8 ( mm )H1'=9×3.35+8×5=70.15 ( mm )II芯柱次级绕组匝数：44匝分4盘每盘11匝B2=11×2.83=33.96 ( mm )H2=4×10.8+3×5=58.2 ( mm )绕

39、组的平均匝长： 单位cm3.5 核算变压器尺寸 漏抗的详细计算比较复杂，工程上是用半经验公式计算，经过调整与实测值相差不大。式中，Kr为洛氏系数，Kg是结构系数，对于抽头式弧焊变压器Kr和Kg均可为1。是分置系数，Lp为绕组的平均匝长，12是两心柱中心距离，B1、B11、B2分别为两心柱上的绕组厚度，h为绕组的高度，N2为二次绕组的匝数。令 由此式可看出当一定时，各分接档次的漏抗值式不同的。可求出分置比不同时各档位的真实漏抗值。3.6 焊接电流核算 将各分接档所求得的U0、Ug和XZL代入上式即可求出各分接档的焊接电流。把电流值与预期的电流值相互比较，如果相差过大则需要重新回到初次级绕组设计阶

40、段，重新开始设计计算。 按JB2419-79；JB807-74;JB1372-80标准规定； 按IS0700-82,IEC26/19-86标准规定； 上文各档电流值如果符合上述标准则完成设计。第四章抽头式弧焊变压器计算机辅助设计软件开发4.1 软件开发平台VB及Access数据库4.1.1 VB 的发展过程Basic 语言与1964年诞生，其含义为“初学者通用的符号指令代码”由于它简单易学而一直被大多数初学者作为首选的入门的程序设计。语言随着计算机技术的发展各种Basic语言新版本应运而生1976年前后开发出的DOS环境下GW-Basic 20世纪80年代中期又出现了多种结构化Basic。如T

41、rue Basic ,Quick Basic ,turbo basics ,Q basis等。1988年美国微软公司推出的Windows 操作系统，以其良好的图形用户界面易学的操作方式和卓越的性能，赢得了广大计算机用户的喜爱，因此开发了在Windows 下的应用程序成为20世纪90年代文杰开发的主导潮流。起初人们在开发Windows 应用时遇到了很大困难，因为要编写Windows是环境下运行的程序必须建立相应的窗口、菜单、对话框等各种“控件”，程序的编制变得越来越复杂。1991年微软公司推出的VB 1.0使这种情况有了根本的改观。微软公司总裁比尔盖茨说，VB 1.0是“用Basic语言开发Wi

42、ndows应用程序最有力的工具”，“令人震惊的新奇迹”。VB中的“Visual”的含义是“可视化”指的是一种图形开发用户界面的方法。VB采用“可视化编程”是“面向对象编程”技术的简化版。它引入了面向对象的和事件驱动的程序设计。为开发Windows 应用程序提供了强有力的开发环境和工具。随着Windows 操作平台的不断成熟，VB版本也不断升级。自VB1.0之后，微软公司又相继推出了VB2.0 、VB3.0、 VB4.0 ，这些版本主要应用于Windows环境中的16位应用程序的开发。1997年，微软公司发布了VB5.0，它是一个32位应用程序开发工具。1998年，微软公司推出了VB6.0，20

43、02年又开发除了VB.net 7.0 。为满足不同层次的用户，VB6.0提供了学习版专业版和企业版三个版本最新版本是在相同的基础上建立起来的因此大多数应用程序可在这三种版本中通用。4.1.2 VB 的特点VB是在原有的Basic语言的基础上发展而来的。它具有Basic 语言简单易用的又是，同时增加了面向对象和可视化程序设计语言的特点。（1）可视化的设计平台。VB提供可视化的设计平台，把Windows界面设计的复杂性“封装”起来，开发人员不必再为界面的设计而编写大量的程序代码，只需用提供的工具在屏幕上“画出”窗口、命令按钮、文本按钮、文本框等各种对象。VB系统将自动产生界面设计代码，编程人员只需

44、编写实现程序功能的那部分程序代码，从而大大提高了程序设计的效率。（2）面向对象的设计方法。VB应用面向对象的程序设计方法（OOP），把程序和数据“封装”起来称为一个对象，每个对象都是可视的，并为每个对象富裕了拥有的属性。（3）事件驱动的编程机制。VB通过事件来执行对象的操作，通常由用户操作引发某个事件来驱动完成某个功能。例如，命令按钮是一个对象，当用户单击该按钮时，将产生一个“单击”事件，而在发生该事件时，系统将自动执行一段相应的程序，用以实现指定的操作和达到运算、处理的目的。在VB中，编程人员只需针对这些事件编写相应的处理代码，这样的代码一般段，所以程序既易于编写有易于维护。（4）结构化设计

45、的设计语言。VB在结构化的Basic语言基础上发展起来的，加上面对象的设计方法，因此是更出色的结构化程序设计语言。（5）友好的VB集成开发环境。VB提供了易学易用的应用集成开发环境。在该集成开发黄精中，编程人员可以设计用户界面、编写代码和调试程序，直接把应用程序编译成可执行文件，直接在Windows环境下运行。（6）具有强大的功能。VB可以对多种数据库系统进行数据访问。VB支持对象的链接与嵌入（OLE）、动态数据交换（DDE）、动态链接库（DLL）与Active等技术，它能够充分利用Windows资源，开发出集文字、声音、图像、动画、WEB等对象与一体的应用程序。4.1.3 ACCESS数据库

46、数据库是有结构的数据集合，它与一般的数据文件不同,(其中的数据无结构的)是一串文字或数字流数据库中的数据可以是文字、图象、声音等。MS ACCESS以它自己的格式将数据存储在基于Access Jet的数据库引擎里。它还可以直接导入或者链接数据(这些数据存储在其他应用程序和数据库)。Microsoft Access是一种关系式数据库。关系式数据库由一系列表组成,表由一系列行和列组成,每一行是一个记录,每列是一个字段,每个字段有一个字段名,字段名在一个表中不能重复。Access拥有的报表创建功能能够处理任何它能够访问的数据源。Access提供功能参数化的查询，这些查询和Access表格可以被诸如V

47、B6和.NET的其它程序通过DAO或ADO访问。在Access中，VBA能够通过ADO访问参数化的存储过程。与一般的CS关系型数据库管理不同，Access不执行数据库触发，预存程序或交互式登录操作。由于Access数据库与传统的数据库概念有所不同，采用特有的全环绕数据库文件结构组成数据库文件（MDB文件），因此，它可以以一个单独的MDB文件存储一个数据库应用系统中包含的所有对象。基于Access数据库文件的这一特点，我们创建一个Access数据库应用系统的过程几乎就是创建一个Access数据库文件，并在其中设置应用系统所必需的各个Access数据库子对象的过程。由此可见，开发一个Access数

48、据库应用系统的第一步工作是创建一个Access数据库对象，其操作结果就是在磁盘上生成一个扩展名为MDB的磁盘文件。第二步工作则是在数据库中创建相应的数据表，并建立各数据表间的联接。然后，再逐步创建其他必需的Access对象，最终即可形成完备的Access数据库应用系统。而整个数据库应用系统仅以一份磁盘文件的形式存储于文件系统中，显得极其简洁。Access不仅是一个数据库，而且它具有强大的数据管理功能：a.数据中包含多个表，每个表可以分别表示和存储不同类型的信息。b.通过建立各个表之间的关联，从而将存储在不同表中的相关数据有机的结合起来。c.可以通过创建查询在一个表或多个数据中检索、更新和删除记

49、录，并且可以对数据库的数据进行计算。d.通过创建联机窗体，可以直接对数据库中的记录执行查看和编辑操作。e.通过创建报表，可以将数据以特定的方式以组织，从而达到可打印的目的。本系统是在windows下开发的，因此选用了access作为数据库管理系统。4.2 抽头式弧焊变压器软件开发4.2.1.对话框及设计程序的设计过程1、对话框的设计过程 1)启动Visual Basic 6.0，在“新建窗体”对话框中选择“标准EXE”图标并打开。 2)编辑对话框，从左侧工具箱中选取要添加的控件，放入新建窗体的适当位置并调整控件的大小；在右侧的属性列表框中修改每一个控件的各种属性本文编辑过程中用到的主要控件有：

50、Label(标签)、TextBox(文本框)、CornmandButton(命令按钮)、Frame(框架)、OptionBulton(单选按钮)、ListBox(列表框)。 3)双击窗体，给每个控件添加程序代码。 4)完成一个窗体后，点击“工程”菜单中的“添加窗体”，然后重复以上步骤。 5)全部编辑完成后，存盘并运行程序。2、BX6型弧焊变压器设计程序的流程图如图一。N核算各档焊接电流计算初次及绕组和分置绕组初步确定铁心的结构主要尺寸参数计算输入主要性能参数Bx6型变压器结构设计开始程序结束计算变压器经济指标图1 BX6型弧焊变压器的设计流程4.2.2 BX6型弧焊变压器的设计程序应用实例点击

51、“工程”菜单中的“添加窗体”，选择“BX6型结构设计”后，进入设计程序。输入BX6型弧焊变压器主要性能参数见图二。图二 点击图2的选择，进入“铁心硅钢片选取”框，选取设计的材料，将显示磁通密度的最小值和最大值，相应的磁通密度显示到图2。其代码为；Private Sub Command7_Click()Form2.ShowEnd Sub图3点击确定，关闭“铁心硅钢片选取”框，返回到图二。其代码为；Private Sub Command1_Click()form9.ShowEnd SubPrivate Sub Command1_Click()bm = Val(form9.Text3.Text)Fo

52、rm1.Text7.Text = bmform9.HideEnd Sub 点击图2中的“下一步”，进入“基本参数计算”框；单击“计算”框，便能显示出“基本参数计算”的结果（见图4）。图4点击图4的“下一步”进入“铁心截面积和绕组匝数”框，输入铁心片宽、叠厚、初次级绕组匝数，单击计算，点击“下一步”。其代码为；Private Sub Command2_Click()Dim u2n As SingleDim i2n As SingleDim p2 As Single u2n = Val(Form1.Text4.Text) i2n = Val(Form1.Text3.Text) p2 = u2n *

53、 i2n / 1000 '次级额定输出功率P2 Form2.Text11.Text = p2Dim p3 As SingleDim a As SingleDim b As SingleDim u0 As Single u0 = Val(Form1.Text1.Text) a = Val(Form1.Text9.Text) p3 = p2 / a - p2 b = 0.6517 '功率因数cos pai Form2.Text16.Text = bDim p1 As Single p1 = p2 / (b * a) Form2.Text12.Text = p1 '初级输入容

54、量 p1Dim pbc As SingleDim fsn As Single fsn = Val(Form1.Text6.Text) pbc = p1 * Sqr(fsn) Form2.Text13.Text = pbc '变压器的计算容量PbcDim i1n As SingleDim u1 As SingleDim i1c As Single u1 = Val(Form1.Text1.Text) i1n = (p1 * 1000) / u1 i1c = i1n * Sqr(fsn) Form2.Text14.Text = i1c '初级额定长时电流I1cDim i2c As Single i2c = i2n * Sqr(fsn) Form2.Text15.Text = i2c '次级额定长时电流I2cEnd Sub图5点击图5的“下一步”进入“分档及各档电流和分置比”框。其代码为；Private Sub Command2_Click()Dim sfe As SingleDim c As SingleDim d As SingleDim s As Sing