第四章_直流弧焊发电机与硅整流器

1、第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器1弧焊电源弧焊电源第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器2本章介绍直流弧焊发电机、硅弧焊整流本章介绍直流弧焊发电机、硅弧焊整流器的组成和分类，结构特点，基本工作原理，器的组成和分类，结构特点，基本工作原理，重点分析它们如何获得外特性形状和调节特重点分析它们如何获得外特性形状和调节特性。性。简介内燃驱动的弧焊发电机、简单的硅简介内燃驱动的弧焊发电机、简单的硅弧焊整流器、交直流两用式和脉冲式硅弧焊弧焊整流器、交直流两用式和脉冲式硅弧焊整流器及有关典型产品等。整流器及有关典型产品等。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器3 4.1 4.1 弧焊发电机的基本原理和分类弧

2、焊发电机的基本原理和分类4.2 4.2 硅弧焊整流器的组成和分类硅弧焊整流器的组成和分类4.3 4.3 普通硅弧焊整流器普通硅弧焊整流器4.4 4.4 磁放大器式弧焊整流器磁放大器式弧焊整流器4.5 4.5 无反馈磁放大器式弧焊整流器无反馈磁放大器式弧焊整流器4.6 4.6 有反馈磁放大器式弧焊整流器有反馈磁放大器式弧焊整流器4.7 4.7 交直流两用及脉冲式硅弧焊整流器交直流两用及脉冲式硅弧焊整流器第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器44.1 弧焊发电机的基本原理和分类弧焊发电机的基本原理弧焊发电机的基本原理分类分类第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器54.1.1 弧焊发电机的弧焊发电机的

3、基本原理基本原理 通常称之为直流弧焊机的，是指由一台通常称之为直流弧焊机的，是指由一台电动机电动机（或柴油、汽油驱动的其它原动机）和弧焊（或柴油、汽油驱动的其它原动机）和弧焊发电机发电机组成的机组。组成的机组。目前弧焊发电机主要用于手工弧焊、埋弧焊和目前弧焊发电机主要用于手工弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊，因此需具有钨极氩弧焊，因此需具有下降的外特性下降的外特性，也需具，也需具有良好的调节性能和动特性。有良好的调节性能和动特性。获得下降外特性有以下几种办法：获得下降外特性有以下几种办法：u在电枢电路中串联镇定电阻在电枢电路中串联镇定电阻u改变磁极磁通改变磁极磁通第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器6

4、1在电枢电路中串联镇定电阻在电枢电路中串联镇定电阻Rz即镇定电阻器，发电机本身外即镇定电阻器，发电机本身外特性近于平的，即特性近于平的，即UaEU0。负载电。负载电压压Uf与负载电流与负载电流If （亦即电枢电流（亦即电枢电流Ia）的关系是：的关系是：UfUoIf (Ra+Rz)由上式可知，当由上式可知，当I If f增大将引起电阻压降增大，并使增大将引起电阻压降增大，并使U Uf f减小减小而得到下降外特性。改变而得到下降外特性。改变R Rz z值可调节外特性。这种方法的缺点值可调节外特性。这种方法的缺点是能量损耗大，只用于多站式直流弧焊发电机。是能量损耗大，只用于多站式直流弧焊发电机。第四

5、章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器72改变磁极磁通改变磁极磁通 直流弧焊发电机电枢电动势直流弧焊发电机电枢电动势E与与成正比：成正比： 4.44 f N只要设法让只要设法让 随随 If 的增大而减小就可的增大而减小就可获得下降外特性且不增加能量损耗获得下降外特性且不增加能量损耗第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器8弧焊发电机的弧焊发电机的分类分类 根据产生去磁磁通的不同方法分类根据产生去磁磁通的不同方法分类 （1）它励差复励式弧焊发电机）它励差复励式弧焊发电机 （2）并励差复励式弧焊发电机）并励差复励式弧焊发电机 （3）换向极式弧焊发电机）换向极式弧焊发电机第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器9

6、它励差复励式弧焊发电机它励差复励式弧焊发电机 为它励绕组，为它励绕组，WE为串联去磁绕组、二者产生的磁通方向相反。为串联去磁绕组、二者产生的磁通方向相反。 pW其外特性方程：其外特性方程：Uf= U0If Rb规范调规范调节方法节方法改变改变 IPU0 、 If 改变改变改变改变 NEIf 改变改变EEbRKNR Rb是考虑去磁作用的等效电阻，是考虑去磁作用的等效电阻，RE 是去磁磁路的磁阻。是去磁磁路的磁阻。bPPRNKIU0而：第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器10并励差复励式弧焊发电机并励差复励式弧焊发电机 WH为并励绕组，但它不是接为并励绕组，但它不是接在两个主电刷在两个主电刷a和和

7、b之间。因为之间。因为Uab会随着会随着If的增大而下降，将的增大而下降，将不利于稳弧。为避免这种弊病不利于稳弧。为避免这种弊病而在发电机加辅助电刷而在发电机加辅助电刷c，励磁，励磁绕组绕组WH接在接在a、c电刷之间。电刷之间。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器11换向极式弧焊发电机换向极式弧焊发电机 这种发电机设有它励绕组这种发电机设有它励绕组Wp，利用换向极磁通去磁作，利用换向极磁通去磁作用而获得下降外特性。用而获得下降外特性。 除有四个主磁极除有四个主磁极NSNS外，还有四个换向极外，还有四个换向极NMSMNMSM。34为换为换向极绕组向极绕组2与与3之差为去磁磁通之差为去磁磁通电刷左

8、移，去磁作用增强电刷左移，去磁作用增强电刷右移，去磁作用减弱电刷右移，去磁作用减弱第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器12 硅弧焊整流器是以硅弧焊整流器是以硅二极管硅二极管为整流元为整流元件件，将交流电整流成直流将交流电整流成直流的一类的一类直流直流弧焊电源弧焊电源。 特点：特点： 设备制造成本低设备制造成本低 易于获得不同形状的外特性易于获得不同形状的外特性第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器13主变压器 电抗器 整流器输出电抗器图5-1 硅弧焊整流器的组成4.2 4.2 硅弧焊整流器的组成和分类硅弧焊整流器的组成和分类主变压器主变压器 电抗器电抗器 整流器整流器输出电抗器输出电抗器第四章

9、直流弧焊发电机与硅弧焊整流器14硅弧焊整流器的分类有电抗器有电抗器无电抗器无电抗器无反馈磁放大器式硅弧焊整流器无反馈磁放大器式硅弧焊整流器外反馈磁放大器式硅弧焊整流器外反馈磁放大器式硅弧焊整流器全部内反馈磁放大器式硅弧焊整流器全部内反馈磁放大器式硅弧焊整流器部分内反馈磁放大器式硅弧焊整流器部分内反馈磁放大器式硅弧焊整流器主变压器为正常漏磁式（平外特性）主变压器为正常漏磁式（平外特性）主变压器为增强漏磁式主变压器为增强漏磁式（下降外特性）（下降外特性）第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器154.3 普通硅弧焊整流器 指的是无交流电抗器（磁放大器）的硅弧焊整流器。指的是无交流电抗器（磁放大器）的硅

10、弧焊整流器。等于在相应弧焊变压器的输出端增加了一个整流系统。等于在相应弧焊变压器的输出端增加了一个整流系统。p动铁心式弧焊整流器动铁心式弧焊整流器p动线圈式弧焊整流器动线圈式弧焊整流器p 抽头式弧焊整流器抽头式弧焊整流器 普通硅弧焊整流器的特点是控制原理比较简便，但电源普通硅弧焊整流器的特点是控制原理比较简便，但电源笨重且结构比较复杂。笨重且结构比较复杂。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器16采用三柱式铁心，在窗口中放入两个采用三柱式铁心，在窗口中放入两个动铁心，可在窗口内移进或移出。动铁动铁心，可在窗口内移进或移出。动铁心的作用可增加漏磁，获得下降特性。心的作用可增加漏磁，获得下降特性。动

11、铁心式弧焊整流器动铁心式弧焊整流器采用星-三角启动星形：相电压为线电压1/ 绕组匝数可减少，绝缘可降低三角：相电流为线电流1/ 可减少导线截面积，容易绕制33电抗器作用：1.减小输出电流的脉动，起滤波作用2.限制电流电流增长速度，减小瞬态短路电流峰值，改善动特性第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器17抽头式弧焊整流器的组成抽头式弧焊整流器的组成抽头式弧焊整流器的外特性抽头式弧焊整流器的外特性UfIf0空载电压：U0=1.35U21二次侧为三角形接法：U21=U2a=U1aN2/N1一次侧为星形接法：U1a=U11/0.57所以：U0=0.78U11N2/N1改变一、二次绕组的N1、N2可调节电

12、压，由于一次导线较细，故抽头设在一次侧。为了方便调节，采用滑动变压器式。抽头式弧焊整流器主要应用于二氧化碳气体保护焊采用电抗器控制短路电流增长速度，减少金属熔滴的飞溅和改善焊缝成形。抽头式弧焊整流器的特点和应用范围：1.结构简单，节省材料，易于制造，使用可靠2.具有平特性，U0Uf，引弧困难3.调节电压有级，且不易在负载情况下调节，不能遥调4.对电网电压波动的影响不能采取补偿措施应用：细丝二氧化碳焊第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器18 三相动绕组式弧焊变压器三相动绕组式弧焊变压器a）铁心）铁心 b）绕组及其传动机构）绕组及其传动机构 左侧为立体结构，右侧为平面结构，三相磁路平衡，整流电流平

13、稳。调节过程中：调节一次绕组，因为其比二次绕组细、软。与磁放大器式比特点：优点：结构及线路简单、节省原材料、质量较轻，动特性好，飞溅少，可不用电抗器缺点：有轻微振动，不易实现远距离调节，不便于进行电网电压补偿。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器19ZXG1-400三相动圈式变压器三相桥式整流浪涌电路浪涌电路作用：正常焊接时：绕组两端电压为14V，低于U0和Uf，故VD7反向截止，对焊接无影响。引弧或熔滴过渡时：VD7导通，输出浪涌电流，助引弧和熔滴过渡第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器204.4 4.4 磁放大器式弧焊整流器磁放大器式弧焊整流器 饱和电抗器饱和电抗器 铁心工作在磁饱和状态的

14、电抗器。铁心工作在磁饱和状态的电抗器。 单铁心式磁放大器单铁心式磁放大器 双铁心式磁放大器双铁心式磁放大器第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器21U0cA=UcUfRfIA=IfWA WC磁放大器TIc图5-2 具有单铁心磁放大器的交流电路 与普通电抗器相与普通电抗器相比，多了个直流控比，多了个直流控制绕组。制绕组。WAWC第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器22的大小与的大小与 I c 有关。有关。22XRUZUIfmlSNLX2WAWCNc远大于NA，改变Ic，改变铁芯强度H或，进而改变X，控制IA,实现用小的IC控制大的IA。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器23oH ( I N )1

15、iANAabAP0IIcNcabP0AB ( )IIc图 5 - 3 无 反 馈 磁 放 大 器 对 电 压 的 控 制Ic = 0 时，时， 大，外特性陡降。大，外特性陡降。Ic 较大时，较大时，小，小，外特性下降平缓。外特性下降平缓。UIf小小大大0Ic大大Ic小小改变改变I Ic c，可以起到控制，可以起到控制焊接电流焊接电流I If f的作用。的作用。Uf U0 C M第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器24oH ( I N )1aAP0tICNCabP0B ( )CtAb23tt图 5 - 4 无 反 馈 磁 放 大 器 对 电 流 的 控 制焊接电流波形畸变焊接电流波形畸变单铁心式

16、磁放大器单铁心式磁放大器工作时的弊端工作时的弊端第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器25由由 If 产生的交变磁通产生的交变磁通A A ，会在，会在WC中感应出交变环流，影响磁放大器的正中感应出交变环流，影响磁放大器的正常工作，并且常工作，并且 if 的波形畸变严重，因此单铁心磁放大器的应用受到限制。的波形畸变严重，因此单铁心磁放大器的应用受到限制。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器26+-=UCU12WAWAWCWCRfAACCC=UC1+CWCURfAWA-WC2AWAa)交流绕组串联b）交流绕组并联1、2-单铁心图5-5 双铁心式磁放大器结构.两两WC 绕组串联且同名端相连，故交流感应

17、电动势相互抵消。绕组串联且同名端相连，故交流感应电动势相互抵消。 交流绕组中电流正负半周时，铁心交流绕组中电流正负半周时，铁心1、2交替饱和，使交替饱和，使 i f 波形畸变减小。波形畸变减小。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器27-+=UcWAWA2WCIc图5-6 WC共绕的双铁心磁放大器RfU1WA2WA1WC实际磁放大器多数采用共用直流控制绕组的方式，相应交流绕组实际磁放大器多数采用共用直流控制绕组的方式，相应交流绕组为为同名端相连同名端相连。这是无反馈磁放大器弧焊整流器的通用形式。这是无反馈磁放大器弧焊整流器的通用形式。交流绕组采用同名端相连，共用直流控制绕组。这样交流绕组采用同名

18、端相连，共用直流控制绕组。这样i f 在中间铁心中的磁通在中间铁心中的磁通相互抵消。由相互抵消。由IcNc 所产生的磁通使左、右铁心轮流饱和，使所产生的磁通使左、右铁心轮流饱和，使 i f 波形畸变减少。波形畸变减少。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器28控制绕组三相共绕结构控制绕组三相共绕结构第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器29aVD1VD2iaibVD3bVD4icVD5cVD6LKIfWCUfRfAMWAWAabcM图5-7 无反馈磁放大器式弧焊整流器的基本电路4.5.2 4.5.2 无反馈磁放大器式硅弧焊整流器无反馈磁放大器式硅弧焊整流器5 1 1 3 3 5 5 1 14 4

19、6 6 2 2 4 4 6三个共阴极二级管三个共阴极二级管VD1、VD3和和VD5中，阳极电位中，阳极电位最高的那个二极管导通。最高的那个二极管导通。三个共阳极二级管三个共阳极二级管VD2、VD4和和VD6中，阴极电位中，阴极电位最低的那个二极管导通。最低的那个二极管导通。（箝位作用）（箝位作用）磁放大器的结构图N第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器30U0=1.35U21=2.34U2aU21、U2a分别是二次线电压、相电压。分别是二次线电压、相电压。 输出电压为上下包络线之差。输出电压为上下包络线之差。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器31图图 510 负载时的电压、电流波形图负载时的电

20、压、电流波形图a)整流电压波形整流电压波形 b) 变压器有漏感时相电流波形变压器有漏感时相电流波形重叠导电，重叠导电，u M介于介于u a 与与u b 之间。之间。受回路电感控制，电流缓升、缓降。受回路电感控制，电流缓升、缓降。511335511446622446在重叠导电期间，交流绕组中各相的在重叠导电期间，交流绕组中各相的电流变化量之和为零，故不会影响直电流变化量之和为零，故不会影响直流绕组的正常工作。流绕组的正常工作。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器32图512 无反馈磁放大器铁心中磁通的变化幅度外特性方程：外特性方程： U Uf f U U0 0 C CM MUIfIc0IcN饱和

21、点饱和点IC=0:Rf较大时：If较小铁心饱和RfIfULUf陡降外特性Rf If 铁心饱和缓降外特性IC0:正半波：1=A+C负半波： 1=A-CRf较大时： If较小铁心处于饱和区RfIfULUf但较小缓降外特性Rf If 铁心进入非饱和区陡降外特性第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器33132adU0=cwd图5-13 无反馈磁放大器式硅整流器的外特性UoIP0a1 Ic = 0 时,起始工作点在原点，磁放大器工作在非饱和区， If 变化时， m大，外特性陡降（曲线1）。UfU0 C mIc 较大时，起始工作点在P0点，磁放大器工作在饱和区， If 变化时 m小，外特性下降缓慢（见曲线2

22、顶部）。继续增大继续增大 If ，磁磁化曲线左端点伸化曲线左端点伸入到非饱和区，入到非饱和区，对应对应 m变大，变大，外特性曲线转入外特性曲线转入陡降（见曲线陡降（见曲线2中、中、下部）。下部）。外特性曲线可看作将磁化曲线绕垂直轴旋转而成。Ic1 Ic2 Ic3IC增大工作点深入饱和区需If很大才能进入非饱和区使外特性转入陡降。Ic增大外特性右移If增大IC调节If第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器34UfoIfIc1Ic2Ic3IcIc=0I=Ic1I=Ic2I=Ic3图5-16 无反馈磁放大器式硅弧焊整流器调节特性负载特性曲线负载特性曲线 对于具有理想磁化曲对于具有理想磁化曲线的铁心，当

23、磁放大线的铁心，当磁放大器起始工作点在饱和器起始工作点在饱和区时，焊接电流区时，焊接电流 If与与控制电流控制电流 Ic之间满足之间满足等安匝关系等安匝关系：cAcfINNI第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器35cAcfINNII0实际调节特性：实际调节特性：+Ic-IcIfI012图5-18 无反馈磁放大器的调节特性 1-理想的 2-实际的无反馈磁放大器的控制特性理想的理想的实际的实际的由于负载电阻及变压器内阻由于负载电阻及变压器内阻限制限制 I I f f 不能随不能随 I I c c 无限增无限增大。大。无反馈磁放大器的特点如下：1.WA中流过交流电，保证两铁心中A C一个相同一个不同

24、。2.可用较小的Ic控制较大的IA，由于 Ic 或 Nc 都不宜过大，因此设备功率有限。3.可获得垂直陡降的外特性4.外特性曲线陡降，由于短路电流太小，引弧不易，不宜用于手弧焊。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器36主继电器开关主继电器开关空冷电机空冷电机保护线路保护线路第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器374.6 4.6 有反馈磁放大器式弧焊整流器有反馈磁放大器式弧焊整流器 无反馈磁放大器只能获得陡降的外特性，短路电流太无反馈磁放大器只能获得陡降的外特性，短路电流太小，电流放大倍数小，应用范围有限。解决上述问题可小，电流放大倍数小，应用范围有限。解决上述问题可采用有反馈的磁放大器。采用有

25、反馈的磁放大器。 4.6.1 4.6.1 全部内反馈磁放大器式弧焊整流器全部内反馈磁放大器式弧焊整流器（自饱和电抗器）（自饱和电抗器） 4.6.2 4.6.2 部分内反馈磁放大器式弧焊整流器部分内反馈磁放大器式弧焊整流器第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器38VD1VD2WA1WA2aVD3VD4bWA4WA3VD5VD6cWA6WA5MNIfWC=图5-22 全反馈磁放大器式弧焊整流器的原理电路RfUfLK4.6.1 4.6.1 全部内反馈磁放大器式弧焊整流器全部内反馈磁放大器式弧焊整流器两个两个WA绕组的绕组的非同名端非同名端接在一起以后再接交接在一起以后再接交流电源，另两端则各接一个流电

26、源，另两端则各接一个整流元件整流元件后再接负后再接负载，因此在载，因此在WA绕组中只能通过绕组中只能通过单方向电流单方向电流。通过同名端的标注可以看出，当WA中有电流通过时，在铁芯中所产生的磁场方向始终与直流控制绕组的磁场方向相同。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器39-+=UcWA1WA2WCIcA1A2图5-23 全反馈磁放大器的结构两交流绕组轮流导通，交流电流在左、右铁心两交流绕组轮流导通，交流电流在左、右铁心中所产生的中所产生的 A A 方向始终与方向始终与 C C 方向一致方向一致。焊接电流越大，铁心的饱和程度越高，交流绕组起着焊接电流越大，铁心的饱和程度越高，交流绕组起着电流正反

27、馈作用，故称之为全部内反馈磁放大器。电流正反馈作用，故称之为全部内反馈磁放大器。由于由于W16绕组在绕组在WC中产生的交变磁通相位不同而相中产生的交变磁通相位不同而相互抵消，因此不会影响直流控制绕组的正常工作。互抵消，因此不会影响直流控制绕组的正常工作。AfkfkNINffIK 第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器40INaP0P0oIf1NAIf1NAIf1NAP01m1m1m图 5-25 全 反 馈 磁 放 大 器 铁 心 中 磁 通 变 化 幅 度123UIIc0Ic=0Ic0，起始工作点在P0,外特性在更小电流下转为平缓。IC0Ic=0Ic0Ic0Ic=0Ic S1）等速送丝电弧自身调

28、节等速送丝电弧自身调节系统的等熔化曲线系统的等熔化曲线这种这种 “L” 状外状外特性只能用于等特性只能用于等速送丝的熔化极速送丝的熔化极气体保护焊，焊气体保护焊，焊接电流大小由送接电流大小由送丝速度控制，调丝速度控制，调节节 I c 大小主要大小主要是改变电弧电压。是改变电弧电压。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器4312- IcIc- Ic 1Ic 2oUf图 5 - 2 7 全 反 馈 磁 放 大 器 式 弧 焊 整 流 器 的 调 节 特 性 调节调节Uf的大小，不仅要的大小，不仅要改变改变IC的大小，而且要改变的大小，而且要改变IC的方向，对设计控制系统的方向，对设计控制系统带来很大

29、的不便。为此带来很大的不便。为此在磁在磁放大器上增加一个偏移绕组放大器上增加一个偏移绕组Wp使其产生的磁势与使其产生的磁势与Ic相反相反。 偏移绕组的作用偏移绕组的作用是产生一个是产生一个负的磁势使调节负的磁势使调节I IC C只改变大小不只改变大小不改变方向改变方向. .偏移绕组还有稳定输出偏移绕组还有稳定输出电压与改善焊机的动特性作用。电压与改善焊机的动特性作用。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器44主回路主回路控制电路控制电路电弧继电器工作电路电弧继电器工作电路过载保护电路过载保护电路第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器454.6.2 4.6.2 部分内反馈磁放大器式弧焊整流器部分内反

30、馈磁放大器式弧焊整流器VD2WA1IfWA2VD1RnRnWA4VD4WA3VD3WA6WA5RnVD5VD6MNRPURAMIcWCT图5-32 电阻内桥磁放大器式 弧焊整流器UfLK第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器46b) VD1和VD2都不导电时单一交流绕组中通过的是正负半波单一交流绕组中通过的是正负半波不对称的交流，但总体焊接电流保不对称的交流，但总体焊接电流保持稳定。部分交流电流起反馈作用持稳定。部分交流电流起反馈作用 Rn减小，外特性变陡减小，外特性变陡 Rn增大，外特性下降变缓增大，外特性下降变缓 Rn+ 时，成为全部内反馈时，成为全部内反馈第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流

31、器47UoI123图 5-36 内 桥 磁 放 大 器 式 弧 焊 整 流 器 简 化 外 特 性 曲 线I IC1C1 I IC2C2 I IC3C3UfoIf图5-37 内桥磁放大器式弧焊整流器实际外特性曲线实际外特性曲线实际外特性曲线IfIc0部分内反馈式部分内反馈式电源的调节特性电源的调节特性无反馈式无反馈式可用于哪种可用于哪种焊接方法？焊接方法？控制电流控制电流Ic可以比可以比无反馈时小一些无反馈时小一些IC较小工作点在非饱和区RfIfULUf陡降外特性IC较大工作点在过渡区 R较大 If较小陡降； R较小 If较大右边进入饱和区，左边过渡区平缓； R很小 If很大左边进入非饱和区陡

32、降；第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器48图539 ZXG-400型弧焊整流器电路图第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器49磁放大器式弧焊整流器小结磁放大器式弧焊整流器小结磁放大器在硅弧焊整流器中是作为控制和调节元件。磁放大器在硅弧焊整流器中是作为控制和调节元件。通过控制铁心的通过控制铁心的磁饱和程度来调磁饱和程度来调节外特性形状节外特性形状改变改变焊接电流焊接电流电弧电压电弧电压第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器50Uf用于钨极用于钨极氩弧焊氩弧焊用于等速送用于等速送丝丝CO2焊焊用于手弧焊用于手弧焊或埋弧焊或埋弧焊P0 在饱和区段在饱和区段P0 在不饱和区段在不饱和区段P0 在过渡区段

33、在过渡区段第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器51磁放大器式弧焊整流器动特性特点：1.短路电流上升率和峰值较大，而衰减较慢，造成引弧冲击大和熔滴飞溅严重；2.从短路到负载时瞬态负载电流最小值较低，降低电弧稳定性，减弱电弧的挺度和穿透力。产生原因： 多个绕组，电磁惯性较大所致防止措施：在主回路中串联直流输出电抗器第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器524.7 4.7 交直流两用及脉冲式硅弧焊整流器交直流两用及脉冲式硅弧焊整流器4.7.1 交直流两用硅弧焊整流器交直流两用硅弧焊整流器4.7.2 单相整流式脉冲弧焊电源4.7.3 磁放大器式脉冲弧焊电源第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器53交直流两

34、用硅弧焊整流器 用直流（用直流（DC）焊接时，把交流（）焊接时，把交流（AC）输出端）输出端1、2短接，短接，从直流输出端提供焊接电流。从直流输出端提供焊接电流。具有下降特具有下降特性的交流弧性的交流弧焊变压器焊变压器单相桥式单相桥式整流器整流器电抗器电抗器 用交流（用交流（ACAC）焊接时，把直流（）焊接时，把直流（DCDC）输出端短接，从）输出端短接，从1 1、2 2两端输出交流电。两端输出交流电。第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器54并联式单相整流脉冲弧焊电源并联式单相整流脉冲弧焊电源可调并联式单相整流脉冲弧焊电源可调并联式单相整流脉冲弧焊电源 半波整流的脉冲电流频率为半波整流的脉冲电

35、流频率为50Hz,S50Hz,S合上时频率为合上时频率为l00Hzl00Hz。如果采。如果采用晶闸管整流，还可以调节内脉冲用晶闸管整流，还可以调节内脉冲宽度，从而调节脉冲幅度。宽度，从而调节脉冲幅度。采用两台二次电压都不同的变压器采用两台二次电压都不同的变压器各作为正负半周的交流电源，交替工各作为正负半周的交流电源，交替工作。二次电压较高者提供脉冲电流；作。二次电压较高者提供脉冲电流；二次电压较低者提供基本电流。二次电压较低者提供基本电流。结构简单，制造容易，基本电流和脉冲电流均可调节，使用可靠，成本低，但参数不多且相互影响两个电源都采用平特性。用于等速送丝熔化极脉冲弧焊时，电弧稳定，使用和调

36、节方便，但制造较复杂一般采用陡降特性的弧焊电源来提供基本电流，用平外特性的整流器来提供脉冲电流第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器554.7.3 4.7.3 磁放大器式脉冲弧焊电源磁放大器式脉冲弧焊电源 磁放大器式脉磁放大器式脉冲弧焊电源可以采冲弧焊电源可以采用主变压器二次三用主变压器二次三相电压不平衡、三相电压不平衡、三相磁放大器交流阻相磁放大器交流阻抗不平衡，或者为抗不平衡，或者为磁放大器输入脉冲磁放大器输入脉冲控制电流等方法而控制电流等方法而获得脉冲电流。获得脉冲电流。阻抗不平衡和三相电压不平衡阻抗不平衡和三相电压不平衡采用脉冲控制电流采用脉冲控制电流第四章 直流弧焊发电机与硅弧焊整流器56特点：特点：1.脉冲电流和基本电流取自同一变压器，结构简脉冲电流和基本电流取自同一变压器，结构简单，体积小单，体积小2.改变磁放大器的饱和程度，实现无级调节输出改变磁放大器的饱和程度，实现无级调节输出功率，调节参数容易，使用方便功率，调节参数容易，使用方便3.可做到一机多用可做到一机多用4.由于磁放大器的时间常数大，反应速度慢，使由于磁放大器的时间常数大，反应速度慢，使输出电流脉冲的频率收到限制。输出电流脉冲的频率收到限