弧焊变压器工作原理分析

1、?弧焊电源?授课讲稿第5次课 第2章弧焊变压器弧焊变压器工作原理分析1空载状态分析1电路-磁路图图31变压器空载运行情况电路-磁路耦合关系点20 =力D2根本方程式 = Co + L0物理意义：总磁通 1等于主磁通 Co加漏磁通 L0E20 =U 0物理意义：空载电压 U0等于空载时的2次绕组的感应电动势 E20E10的由来E10 1次绕组的空载感应电动势有效值ei01次绕组的空载感应电动势瞬时值edtN13JUioNt物理关系：同一磁通量上不同绕组的感应电动势取决于圈数=-/V畑*%焰$期=/V如©%sin(血-90°)f1D = 4.44 (3-1)耦合系数Km物理意义

2、：主磁通与总磁通之比- "J二紅由于存在漏磁，耦合系数小于id©o阳 d()物理意义：两个因素使输出端的 空载电压 低于 输入电压耦合系数低于1：存在漏磁，导致主磁通量小于总磁通量 匝数比小于1:导致输出端感应电动势易于输入端E10N2E20 u和Uo空载状态下输入回路的电压平衡I/= j/qX + A| j 危皿S + j Jo + h R物理意义：回路中感应电动势E。、输入电压U、绕组上的压降之和为零2负载状态分析1电路-磁路图电路-磁路耦合关系 e2*-物理关系：主磁通由1次线圈中的输入电流和 2次线圈中的输出电流共同产生Ed! IJJ(2)外特性方程式推导 输入回路

3、的电压平衡0 = j/j + 人盘1 - £|氏=-讥+ jj& +側物理关系 输入回路中的电压降与电动势之和为零注意 漏磁产生的感应电动势被等效电感代替将输入回路的电压平衡式中的参数代换为输出回路的参数即：将输入回路感应电动势将输入回路的负载电流输出回路的负载电流上述公式的物理意义：反映了输入回路与输出回路的磁耦合关系Ei转换为输出回路的感应电动势E2Ii，转换为输入回路的空载电流Io和I2得到如下方程式爲=(-s + IM -比閉I M侥)物理意义：负载时，输出回路的感应电动势 E2与输出回路的电流之间的关系经如下整理令鲁)=X；出(斜 =R；，并把式(3代人式(头8)得

4、£2 = ( - (7, + j/.X, + /,«：) - ihxf - KR 由于丘10 jy- -(/( *故有得到最终的形式£i =久-ihx - A«i物理意义：i用输出回路的参数表示的输入回路的电压平衡式2输出回路的感应电动势等于输出回路的空载电压U0与回路压降之和输出回路的电压平衡焊接回路中有电弧负载和输出电抗器，上述的电路-磁路图可等效变换为如下的电路-磁路图输出回路的电压平衡方程式如下：Uf E2 jI2(X2 Xk) l2(R2 Rk)物理意义：电弧电压Uf等于输出回路的感应电动势与回路压降之差 将上式中的输出回路感应电动势E2用输入

5、回路的电压平衡式加以代换即获得如下：外特性方程式式3-12U f Uo jl2(x'i X2 Xk) I2(R'i R2 Rk)再经如下简化令：X 1X2Xl1 2IfX'lXkXz视：R1R2Rk0即获得如下的：简化的外特性方程式UfUojl fXz式 3-143等效电路分析X1' R1、X2R2Xk RkW|/Hf一般等效电路依据式3-12UfUojl2(X'1X2Xk) l2(R'1 R2 Rk)U fE2jl2gXk)12( R2Rk )U fU2jl 2Xkl 2氐简化等效电路依据式 3-14Uf Uo jlfXz式3-14可变换为式 3-17U2(U o X z ) U o椭圆方程X22 a结论(2) 次漏抗 Xi、二次漏抗 X2、串联电感 Xk都能使外特性形成下降特性(3) ifUo2U f2此式说明：Xl Xk可通过改变Xl、Xk从而改变电源外特性来调节调节焊接电流If ；也可通过改变空载电压 Uo从而改变电源外特性来调节焊接电流