§7-4對弧焊電源的要求§7-4對弧焊電源的要求一、對弧焊電源外特性的要求弧焊電源和焊接電弧是一個供電與用電系統(tǒng)。在穩(wěn)定狀態(tài)下，弧焊電源的輸出電壓和輸出電流之間的關(guān)系，稱為弧焊電源的外特性，或弧焊電源的伏安特性，其數(shù)學(xué)函數(shù)式為（一）“電源—電弧”系統(tǒng)的穩(wěn)定條件“電源—電弧”系統(tǒng)的穩(wěn)定條件包括兩個方面，即系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定條件和系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定條件。1．系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定條件§7-4對弧焊電源的要求在無外界因素干擾時，要保持“電源—電弧”系統(tǒng)的靜態(tài)平衡，電源提供的能量必須等于電弧所需要的能量，即電源外特性曲線1和電弧靜特性曲線2必須能夠相交，如圖所示相交于A0、A1點。(圖7-9)

2．系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定條件圖7-9，如系統(tǒng)在A1點工作，當(dāng)焊接電流增加時，出現(xiàn)供

即系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定條件

、是穩(wěn)定燃燒狀態(tài)下電源電壓和電弧電壓；、是穩(wěn)定燃燒狀態(tài)下電源電流和焊接電流?！?-4對弧焊電源的要求圖7-9“電源——電弧”系統(tǒng)穩(wěn)定性分析§7-4對弧焊電源的要求大于求的情況，會使焊接電流繼續(xù)增大，即不能回到工作點A1，如果焊接電流減小，則出現(xiàn)相反的情況，使焊接電流繼續(xù)減小，直至電弧熄滅。因此A1不是穩(wěn)定的工作點；同理，如果系統(tǒng)在A0點工作，當(dāng)由于外界因素的干擾偏離A0點時，都能使系統(tǒng)自動恢復(fù)到平衡點A0?！锵到y(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定條件：即電弧靜特性曲線在工作點處的斜率必須大于電源外特性曲線在該工作點處的斜率。其數(shù)學(xué)表達式如下

為動態(tài)穩(wěn)定系數(shù)§7-4對弧焊電源的要求（二）弧焊電源外特性曲線的形狀及選擇弧焊電源的外特性一般為下降特性和平特性兩大類，如圖7-10所示。為了滿足：★當(dāng)電弧工作在靜特性曲線的下降段時，,應(yīng)使電源外特性曲線比電弧靜特性曲線更為陡降；★當(dāng)電弧工作在靜特性曲線的水平段時，,應(yīng)使，即要求電源外特性曲線是下降的；★當(dāng)電弧工作在靜特性曲線的上升段時，，電源外特性曲線可以是下降的、平的或略微上升的。1．焊條電弧焊§7-4對弧焊電源的要求圖7-10弧焊電源的幾種外特性曲線a)垂直陡降特性b)陡降特性c)緩降特性d)平特性（恒壓特性）e)平特性（稍上升）§7-4對弧焊電源的要求焊條電弧焊一般工作在電弧靜特性的水平段。采用下降外特性的弧焊電源，就可滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求。焊條電弧焊規(guī)定弧焊電源的外特性應(yīng)滿足下式2．熔化極電弧焊（1）等速送絲控制系統(tǒng)的熔化極電弧焊電弧靜特性均是上升的，電源外特性為下降、平、微升（但上升陡度需小于電弧靜特性上升的陡度）都可以滿足“電源一電弧”系統(tǒng)穩(wěn)定條件?！?-4對弧焊電源的要求（2）變速送絲控制系統(tǒng)的熔化極弧焊電弧靜特性是平的，選擇下降外特性的電源。因為這類焊接方法的電流密度較小，自身調(diào)節(jié)作用不強，不能在弧長變化時維持焊接工藝參數(shù)穩(wěn)定，應(yīng)該采用變速送絲控制系統(tǒng)（也稱電弧電壓反饋自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)），即利用電弧電壓作為反饋量來調(diào)節(jié)送絲速度的。當(dāng)弧長增加時，電弧電壓增大，電壓反饋迫使送絲速度加快，使弧長得以恢復(fù)；當(dāng)弧長減小時，電弧電壓減小，電壓反饋迫使送絲速度減慢，使弧長得以恢復(fù)。顯然，陡降度較大的外特性電源，在弧長或電網(wǎng)電壓變化時所引起的電弧電壓變化較大，電弧均勻調(diào)節(jié)的作用也較強。因此，§7-4對弧焊電源的要求在電弧電壓反饋自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)中應(yīng)采用具有陡降外特性曲線的電源。3．非熔化極電弧焊電弧靜特性工作部分呈平的或略上升的形狀，影響電弧穩(wěn)定燃燒的主要參數(shù)是電流，而弧長變化不像熔化極電弧那樣大。為了盡量減小由外界因素干擾引起的電流偏移，應(yīng)采用具有陡降特性的電源。二、對弧焊電源空載電壓的要求弧焊電源的空載電壓是指弧焊電源處于非負載狀態(tài)時的端電壓，用表示。（1）保證引弧容易空載電壓越高，引弧越容易。

§7-4對弧焊電源的要求（2）保證電弧的穩(wěn)定燃燒為確保交流電弧的穩(wěn)定燃燒，要求（3）符合經(jīng)濟觀點（4）保證人身安全★一般對弧焊電源的空載電壓的規(guī)定如下：弧焊變壓器≤80V；弧焊整流器≤85V。一般規(guī)定不得超過100V。三、對弧焊電源調(diào)節(jié)特性的要求為了獲得一定范圍的所需電弧電壓和焊接電流，弧焊電源≥(1.8~2.25)

§7-4對弧焊電源的要求必須具有若干可均勻調(diào)節(jié)的外特性曲線，以使與電弧靜特性曲線相交，得到一系列穩(wěn)定工作點?；『鸽娫催@種外特性可調(diào)的性能，稱為弧焊電源的調(diào)節(jié)特性。在穩(wěn)定工作的條件下，電弧電壓、焊接電流、電源空載電壓和焊接回路的等效阻抗Z之間的關(guān)系可用下式表示由上式可知，給定焊接電流，來調(diào)節(jié)電弧電壓或給定電弧電壓來調(diào)節(jié)焊接電流，都可以通過調(diào)節(jié)空載電壓和等效阻抗Z來實現(xiàn)。當(dāng)不變，改變Z時，可得到一族外特性曲線，見圖7-11a。當(dāng)Z不變時，改變，或

§7-4對弧焊電源的要求也可得到一族外特性曲線，見圖7-11b。(一)焊條電弧焊焊條電弧焊焊接電流的調(diào)節(jié)范圍大，電弧電壓一般保持不變，只改變焊接電流即可。因為不變，所以也不需作相應(yīng)的改變，只要改變Z就可達到調(diào)節(jié)焊接電流的目的。（二）埋弧焊埋弧焊時，要求焊縫的熔深與熔寬之間應(yīng)保持一定的比例關(guān)系。因此，在增加焊接電流時，電弧電壓也要增加。埋弧焊電源應(yīng)具有圖7-11b所示的調(diào)節(jié)特性。（三）等速送絲氣體保護電弧焊

§7-4對弧焊電源的要求圖7-11a)U0不變，只改變Z時的電源外特性曲線§7-4對弧焊電源的要求圖7-11b)Z不變，只改變U0時的電源外特性曲線§7-4對弧焊電源的要求電弧靜特性為上升的等速送絲氣體保護電弧焊，可選用平外特性的電源，如圖7-12所示。（四）可調(diào)參數(shù)1．平特性弧焊電源調(diào)節(jié)特性參數(shù)（1）工作電壓為保證一定的電弧電壓，要求工作電壓隨工作電流增大而增大。根據(jù)生產(chǎn)量重定工作電壓與工作電流的關(guān)系為一緩升直線，這條直線稱為負載特性。國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的負載特性為：當(dāng)<600A時，=（14+0.05）V當(dāng)﹥600A時，=44V。

§7-4對弧焊電源的要求圖7-12平外特性調(diào)節(jié)方式示意圖§7-4對弧焊電源的要求（2）工作電流它是電弧焊接時的電弧電流，即焊接電流。（3）最大工作電壓弧焊電源能調(diào)節(jié)輸出的與規(guī)定負載特性相對應(yīng)的最大電壓。（4）最小工作電壓弧焊電源能調(diào)節(jié)輸出的與規(guī)定負載特性相對應(yīng)的最小電壓。（5）工作電壓調(diào)節(jié)范圍弧焊電源在規(guī)定負載條件下，經(jīng)調(diào)節(jié)而獲得的工作電壓范圍，如圖7-13所示的

2．下降特性弧焊電源調(diào)節(jié)特性參數(shù)（1）工作電流（2）工作電壓～§7-4對弧焊電源的要求圖7-13平外特性弧焊電源的調(diào)節(jié)特性§7-4對弧焊電源的要求其規(guī)定的負載特性為：★焊條電弧焊和埋弧焊的負載特性為：當(dāng)<600A時，=（20+0.04）V；當(dāng)﹥600A時，=44V?！颰IG焊的負載特性為：當(dāng)<600A時，=（10+0.04）V；當(dāng)﹥600A時，=34V。（3）最大焊接電流弧焊電源能調(diào)節(jié)獲得的與負載特性相對應(yīng)的最大電流。§7-4對弧焊電源的要求（4）最小焊接電流弧焊電源能調(diào)節(jié)獲得的與負載特性相對應(yīng)的最小電流。（5）工作電流調(diào)節(jié)范圍弧焊電源在規(guī)定負載特性條件下能調(diào)節(jié)獲得的焊接電流范圍。通常要求：

/≥1.0（為額定焊接電流）；/≤0.25。參見圖7-14。四、對弧焊電源動特性的要求所謂弧焊電源的動特性，是指電弧負載狀態(tài)發(fā)生突變時，弧焊電源輸出電壓與電流的響應(yīng)過程，可以用弧焊電源的輸出電流和電壓來表示，它反映弧