§8-1弧焊變壓器§8-1弧焊變壓器

弧焊變壓器是一種特殊的變壓器，其基本工作原理與一般電力變壓器相同。它還應(yīng)具有以下特點(diǎn)：（1）為保證交流電弧穩(wěn)定燃燒，要有一定的空載電壓和較大的電感。（2）弧焊變壓器主要用于焊條電弧焊、埋弧焊和鎢極氬弧焊，應(yīng)具有下降的外特性。（3）弧焊變壓器的內(nèi)部感抗值應(yīng)可調(diào)，以進(jìn)行焊接參數(shù)的調(diào)節(jié)。§8-1弧焊變壓器一、弧焊變壓器的分類弧焊變壓器正常漏磁式弧焊變壓器增強(qiáng)漏磁式弧焊變壓器分體式弧焊變壓器（BN、BX10)同體式弧焊變壓器（BX、BX2)多站式弧焊變壓器(BP)動(dòng)鐵式弧焊變壓器(BX1)動(dòng)圈式弧焊變壓器(BX3)抽頭式弧焊變壓器(BX6)增加變壓器自身的漏抗，使變壓器本身兼起電抗器的作用，而無需外加電抗器是由一臺(tái)正常漏磁式（漏磁很小，可忽略）的變壓器串聯(lián)一個(gè)電抗器組成§8-1弧焊變壓器根據(jù)獲得下降外特性的不同方法，可將弧焊變壓器分成如下兩大類。1、正常漏磁式弧焊變壓器（1）分體式弧焊變壓器變壓器與電抗器是相互分開的，兩者之間用電纜串聯(lián)在一起，沒有磁的聯(lián)系，僅有電的聯(lián)系，故稱為分體式。（2）同體式弧焊變壓器變壓器與電抗器組成一個(gè)整體，兩者之間不僅有電的聯(lián)系，還有磁的聯(lián)系。（3）多站式弧焊變壓器由一臺(tái)三相平特性變壓器并聯(lián)多個(gè)電抗器組成。通常變壓器的容量較大，可供多個(gè)工位同時(shí)使用。

§8-1弧焊變壓器

2、增強(qiáng)漏磁式弧焊變壓器（1）動(dòng)圈式弧焊變壓器其一次繞組和二次繞組是相互獨(dú)立，且有一定的距離。改變一次繞組與二次繞組之間的距離，使漏抗發(fā)生變化，從而達(dá)到調(diào)節(jié)焊接參數(shù)的目的。這種弧焊變壓器也稱為動(dòng)繞組式弧焊變壓器。（2）動(dòng)鐵式弧焊變壓器其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在一次繞組與二次繞組之間加一個(gè)活動(dòng)鐵心作為磁分路，以增大漏磁，即加大漏抗。（3）抽頭式弧焊變壓器它的特點(diǎn)是靠一次繞組與二次繞組之間耦合不緊密來增大漏抗，通過變換抽頭改變漏抗，從而調(diào)節(jié)焊接參數(shù)?！?-1弧焊變壓器二、常用弧焊變壓器（一）同體式弧焊變壓器1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖8-1，下部是變壓器，上部是電抗器，變壓器與電抗器共用了一個(gè)磁軛。一次繞組在內(nèi)層，二次繞組在外層，均布在兩個(gè)側(cè)柱上，因此漏磁很少。一次繞組兩部分串聯(lián)后接人電網(wǎng)，二次繞組兩部分串聯(lián)后再與電抗器繞組串聯(lián)向焊接電弧圖8-1同體式弧焊變壓器的結(jié)構(gòu)原理圖§8-1弧焊變壓器供電。電抗器鐵心留有空氣隙，的大小可通過螺桿機(jī)構(gòu)來進(jìn)行調(diào)節(jié)。2．工作原理（1）空載該弧焊變壓器的空載電壓為

（2）負(fù)載該弧焊變壓器是由一臺(tái)正常漏磁式（漏磁很小，漏抗可忽略，即≈0）的變壓器串聯(lián)一個(gè)電抗器組成，這種弧焊變壓器的外特性方程式為或§8-1弧焊變壓器（3）短路短路時(shí)，電弧電壓=0，得短路電流方程式為3．焊接工藝參數(shù)調(diào)節(jié)

★這種弧焊變壓器的參數(shù)調(diào)節(jié)主要是指焊接電流的調(diào)節(jié)。它主要靠調(diào)節(jié)電抗器鐵心空氣隙大小來調(diào)節(jié)焊接電流。當(dāng)減小時(shí)，增大，從而減??；同理，增大，增大。4．特點(diǎn)及產(chǎn)品介紹（1）特點(diǎn)同體式弧焊變壓器具有以下特點(diǎn)：1）同體式弧焊變壓器由于結(jié)構(gòu)緊湊，因此可比分體式弧焊變壓器節(jié)省16％的硅鋼片，節(jié)省10％的銅導(dǎo)線。容量越大，節(jié)省材料越多，因而使成本降低?！?-1弧焊變壓器2）由于變壓器二次繞組和電抗器繞組采用反接接線方式，因而提高了同體式弧焊變壓器的效率，降低了電能的損耗。3）占地面積小，節(jié)省了工作面積。4）當(dāng)焊接電流調(diào)節(jié)到小電流范圍時(shí)，這時(shí)空氣隙長度較小，空氣隙的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，電抗器動(dòng)、靜鐵心之間的電磁作用力增加，鐵心振動(dòng)大，容易導(dǎo)致焊接電流波動(dòng)和電弧不穩(wěn)等現(xiàn)象。因此，同體式弧焊變壓器不宜在中、小電流范圍使用，即這類弧焊變壓器適用于作為大容量的焊接電源。（2）產(chǎn)品介紹國產(chǎn)同體式弧焊變壓器有兩種系列：BX系列和BX2系列?！?-1弧焊變壓器（二）動(dòng)圈式弧焊變壓器1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

圖8-2動(dòng)圈式弧焊變壓器結(jié)構(gòu)示意圖§8-1弧焊變壓器動(dòng)圈式弧焊變壓器的結(jié)構(gòu)如圖8-2所示。它的鐵心形狀特點(diǎn)是高而窄，在兩側(cè)的心柱上套有一次繞組和二次繞組。一次繞組和二次繞組是分開纏繞的。一次繞組在下方是固定不動(dòng)的；二次繞組在上方是活動(dòng)的，搖動(dòng)手柄可令其沿鐵心柱上下移動(dòng)，以改變其與一次繞組之間的距離。這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得一、二次繞組之間磁耦合不緊密而有很強(qiáng)的漏磁，用變壓器自身的漏抗代替電抗器的電抗。

2．工作原理（1）空載根據(jù)變壓器的原理該弧焊變壓器的空載電壓為§8-1弧焊變壓器即★動(dòng)圈式弧焊變壓器的空載電壓不僅取決于變壓器二次、一次繞組的匝數(shù)之比/，而且與二次、一次繞組之間的耦合系數(shù)的大小有關(guān)。（2）負(fù)載動(dòng)圈式弧焊變壓器的外特性方程式為

、分別為一次繞組產(chǎn)生的磁通和變壓器的主磁通，/稱為一次繞組和二次繞組之間的耦合系數(shù)，用

表示§8-1弧焊變壓器★隨著焊接電流的增大，當(dāng)漏抗不變時(shí)，電弧電壓降低。顯然，漏抗越大，電弧電壓降低越迅速，即外特性越陡降。（3）短路短路時(shí)電弧電壓=0，此時(shí)=。則有或短路電流方程

、——與變壓器結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)；

——二次繞組的匝數(shù)；

——一、二次繞組之間的距離。§8-1弧焊變壓器3．焊接工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)動(dòng)圈式弧焊變壓器焊接工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)，可通過調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)，計(jì)算公式為★當(dāng)動(dòng)圈式弧焊變壓器的結(jié)構(gòu)一定時(shí)，調(diào)節(jié)漏抗，只能通過改變變壓器二次繞組的匝數(shù)和一、二次繞組之間的距離來實(shí)現(xiàn)。（1）調(diào)節(jié)搖動(dòng)手柄，通過螺桿帶動(dòng)二次繞組上下移動(dòng)，使一、二次繞組之間的距離發(fā)生變化。由于與漏抗成正比，因此當(dāng)二次繞組上移使增大時(shí)，§8-1弧焊變壓器增加，焊接電流減??；反之，減小時(shí)，則焊接電流增加。連續(xù)變化，則焊接電流可獲得連續(xù)調(diào)節(jié)。顯而易見，調(diào)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)焊接電流的細(xì)調(diào)節(jié)。（2）改變由于與的平方成正比，所以改變可以在較大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)焊接電流。因?yàn)楹茈y做到連續(xù)改變，因此改變達(dá)不到連續(xù)調(diào)節(jié)焊接電流的目的。單獨(dú)改變會(huì)使空載電壓受到影響。為了在改變的同時(shí)保持空載電壓不變，特將一、二次繞組各自分成匝數(shù)相等的兩盤。若使用小電流時(shí)，同時(shí)將一、二次繞組各自接成串聯(lián)形式；若使用大電流時(shí)，同時(shí)將一、二次繞組各自接成并聯(lián)形式。由各自串聯(lián)換成各自并聯(lián)時(shí)，輸出的電流可增大4倍。這樣就擴(kuò)大了電流調(diào)節(jié)范圍。§8-1弧焊變壓器因此，用這種串并聯(lián)的方法改變，可用作焊接電流的分檔粗調(diào)節(jié)。

4．特點(diǎn)及產(chǎn)品介紹（1）特點(diǎn)動(dòng)圈式弧焊變壓器的優(yōu)點(diǎn)是沒有活動(dòng)鐵心，因此避免了由于鐵心振動(dòng)所引起的小電流焊接時(shí)的電弧不穩(wěn)；外特性比較陡降，電流調(diào)節(jié)范圍比較寬，空載電壓較高，且小電流焊接時(shí)空載電壓更高。小電流焊接時(shí)引弧容易，電弧穩(wěn)定，易保證焊接質(zhì)量。這類弧焊變壓器適合制成中等容量的。（2）產(chǎn)品介紹國產(chǎn)動(dòng)圈式弧焊變壓器有BX3系列。

§8-1弧焊變壓器（三）動(dòng)鐵式弧焊變壓器1．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)動(dòng)鐵式弧焊變壓器的結(jié)構(gòu)如圖8-3所示，它是由靜鐵心Ⅰ、動(dòng)鐵心Ⅱ、一次繞組和二次繞組組成。動(dòng)鐵心和靜鐵心之間存在空氣隙。動(dòng)鐵心插入一次繞組和二次繞組之間，提供了一個(gè)磁分路，以減小漏磁磁路的磁阻，從而使漏抗顯著增加。2．工作原理動(dòng)鐵式弧焊變壓器和動(dòng)圈式弧焊變壓器由于都屬于增強(qiáng)漏磁式弧焊變壓器，因此它的空載電壓表達(dá)式、外特性方程式、短路電流表達(dá)式在形式上是完全一樣的。這種?！?-1弧焊變壓器圖8-3動(dòng)鐵式弧焊變壓器結(jié)構(gòu)原理圖Ⅰ—靜鐵心，Ⅱ—?jiǎng)予F芯，δ—空氣隙長度§8-1弧焊變壓器弧焊變壓器由于一、二次繞組分別繞在靜鐵心兩邊的心柱上，會(huì)產(chǎn)生很大的漏磁；同時(shí)在靜鐵心中間有一個(gè)活動(dòng)鐵心，鐵心形成磁分路，以獲得較為陡降的外特性。3．焊接工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)動(dòng)鐵式弧焊變壓器焊接工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)仍是焊接電流的調(diào)節(jié)，即也是通過改變弧焊變壓器的漏抗來實(shí)現(xiàn)。的表達(dá)式如下

——空氣的磁導(dǎo)率；

——變壓器動(dòng)、靜鐵心之間的空氣隙長度；

——變壓器動(dòng)、靜鐵心之間的空氣隙的截面積?！?-1弧焊變壓器動(dòng)鐵心的形狀有矩形和梯形兩種，由于梯形動(dòng)鐵心調(diào)節(jié)焊接電流的范圍比矩形動(dòng)鐵心大，所以目前主要采用梯形動(dòng)鐵心的結(jié)構(gòu)。梯形動(dòng)鐵心與靜鐵心的配合見圖8-4所示。（1）細(xì)調(diào)即搖動(dòng)手柄使動(dòng)鐵心在靜鐵心之間的位置發(fā)生變化，達(dá)到均勻改變焊接電流的目的。（2）粗調(diào)即通過改變二次繞組的匝數(shù)達(dá)到粗調(diào)焊接電流的目的。4．產(chǎn)品介紹動(dòng)鐵式弧焊變壓器國產(chǎn)型號(hào)屬于BX1系列?！?-1弧焊變壓器圖8-4梯形動(dòng)鐵心與靜鐵心的配合動(dòng)鐵心向里移動(dòng)，減小，增大，引起增大，則減?。煌恚瑒?dòng)鐵心向外移動(dòng)，焊接電流增大。§8-1弧焊變壓器產(chǎn)品有BX1—135、BX1—300、BX1—500、BX1—300等型號(hào)，其中前三種型號(hào)為梯形動(dòng)鐵心式弧焊變壓器，后一種型號(hào)為矩形鐵心式弧焊變壓器。三、弧焊變壓器的維護(hù)、常見故障與維修（一）弧焊變壓器的維護(hù)日常使用中的保養(yǎng)和維