2023年弧焊電源重要知識點(diǎn)

１．焊接電弧的物理本質(zhì)的氣體放電。２.焊接引弧分:接觸引弧、非接觸引弧。３.焊接電弧靜特性：一定長度的電弧在穩(wěn)定狀態(tài)下,電弧電壓Uf與電弧電流If之間的關(guān)系，即焊接電弧的靜特性伏安特性，可表達(dá)為：Uf=f(Ｉf）．4．焊接電弧動特性:在一定的弧長下,當(dāng)電弧電流不久變化的時候，電弧電壓與電流瞬時值之間的關(guān)系，可表達(dá)為:uf=f（ｉf).5.電弧焊、埋弧焊多半工作在靜特性的水平段;非熔化極氣體保護(hù)焊、微束等離子弧焊、等離子弧焊多半工作在水平段，當(dāng)焊接電流較大時才工作在上升段;熔化極氣體保護(hù)焊（MAG、CO2焊）、水下焊基本工作在上升段。６.交流電弧的特點(diǎn):①電弧周期性地熄滅和引燃；②電弧電壓和電流波形發(fā)生畸變;③熱慣性作用較為明顯。7.８．影響交流電話穩(wěn)定燃燒的因素：=1\*GB2⑴空載電壓U0，Ｕ0愈高,同等大小的引弧電壓下,熄弧時間tx愈短,電弧就愈穩(wěn)定；⑵引燃電壓Ｕyh，Uyh愈高，引燃電弧愈短，電弧愈不易穩(wěn)定；⑶電路參數(shù)，增長L或減小R,使ωLR比值增大,可使電弧趨于穩(wěn)定燃燒;⑷電弧電流,電弧電流愈大，可導(dǎo)致Ｕyｈ減少，電弧的穩(wěn)定性提高；⑸電源頻率f，f的提高，周期和電弧熄滅的時間ｔx1相應(yīng)縮短,熱慣性作用增強(qiáng),提高了電弧穩(wěn)定性；⑹電極的熱物理性能和尺寸,電極有較大的熱容量和熱導(dǎo)率，或尺寸較大,熔點(diǎn)較低,則電極散熱較快,溫度較低,Uｙh較大,電弧穩(wěn)定性下。9.提高交流電弧穩(wěn)定性的措施,①提高弧焊電源頻率；②提高電源的空載電壓;③改善電弧電流的波形；④疊加高壓電。10弧焊工藝對弧焊電源規(guī)定:①保證引弧容易；②保證電弧穩(wěn)定;③保證焊接參數(shù)穩(wěn)定；④具有足夠?qū)挾鹊暮附訁?shù)調(diào)節(jié)范圍。1１．弧焊電源電氣性能四個考慮方面：①對弧焊電源空載電壓的規(guī)定;②對弧焊電源外特性的規(guī)定;③對弧焊電源調(diào)節(jié)性能的規(guī)定;④對弧焊電源動特性的規(guī)定。12.電源外特性:在電源參數(shù)一定的條件下,改變負(fù)載時，電源輸出的電壓穩(wěn)定值Uy與輸出電流穩(wěn)定值Ｉy之間的關(guān)系。13.即電弧靜特性曲線在工作點(diǎn)上的斜率?U1４.對弧焊電源外特性工作區(qū)段曲線的規(guī)定：⑴焊條電弧焊應(yīng)采用緩降外特性的弧焊電源，有時采用恒流帶外拖特性的弧焊電源，它能體現(xiàn)恒流特性使焊接參數(shù)穩(wěn)定的特點(diǎn),又可通過外拖性增大短路電流,提高了引弧性能和電弧熔透能力；⑵熔化極弧焊(涉及埋弧焊、氣體的混合氣體保護(hù)焊(MＡG)等),①等速送絲控制系統(tǒng)的熔化極弧焊,在焊絲中電流密度較大，電弧靜特性為上升的條件下，應(yīng)盡也許采用平的弧焊電源外特性，此時自身調(diào)節(jié)作用才足夠強(qiáng)烈,可使焊接規(guī)范穩(wěn)定。此外,尚有短路電流大,易于引弧，有助于防止焊絲繚繞和粘絲;②變速送絲控制系統(tǒng)的熔化極弧焊,選擇較陡的下降外特性，則在弧長變化時引起的電流偏差較小，有助于焊接參數(shù)的穩(wěn)定;⑶不熔化極弧焊(涉及鎢極氬弧焊（TIG)、不熔化極等離子弧焊、不熔化極脈沖弧焊等）,采用恒流特性的電源；⑷熔化極脈沖弧焊，維弧階段和脈沖階段都采用平的外特性，也可采用“平—降”外特性或“降—平”外特性，最佳采用雙階梯形外特性。15.弧焊電源的負(fù)載連續(xù)率與額定值關(guān)系式:If=IeFSeFS，負(fù)載連續(xù)率FS、I16.弧焊電源動特性:電弧負(fù)載狀態(tài)下發(fā)生忽然變化時，弧焊電源輸出電源與電流的響應(yīng)過程,說明弧焊電源對負(fù)載瞬變的適應(yīng)。１７.弧焊電源外特性形狀分類:⑴下降特性①垂直下降(恒流)特性；②緩降特性；③恒流帶外拖特性;⑵平特性;⑶雙階梯形特性。１8．弧焊變壓器的分類:⑴串聯(lián)電抗器式，由正常漏磁變壓器與串聯(lián)電抗器構(gòu)成:①分體式，變壓器與電抗器為獨(dú)立個體;②同體式,變壓器與電抗器鐵心組成一體;⑵增強(qiáng)漏磁式,變壓器增大了漏抗,因而無需再串聯(lián)電抗器:①動鐵心式；②動線圈式；③抽頭式。19.電抗器分類及特點(diǎn)（電抗器實(shí)質(zhì)就是帶鐵心的線圈）:①調(diào)節(jié)空氣隙式,優(yōu)點(diǎn)：應(yīng)用較廣,雙氣隙電抗器合用于大容量弧焊變壓器,調(diào)節(jié)空氣隙式電抗器能均勻調(diào)節(jié)電流,結(jié)構(gòu)簡樸，在生產(chǎn)中得到實(shí)際應(yīng)用；缺陷:存在鐵心振動,附加損耗大等缺陷。②調(diào)節(jié)線圈式，優(yōu)點(diǎn)：沒有活動鐵心，無振動問題,結(jié)構(gòu)簡樸;缺陷：只能作有級調(diào)節(jié),應(yīng)用不廣。③飽和電抗器，優(yōu)點(diǎn):可實(shí)現(xiàn)均勻的、大范圍的調(diào)節(jié)，且易于控制,易于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離調(diào)節(jié)電流,沒有振動問題，電流穩(wěn)定；缺陷：郝勇材料較多,體積、質(zhì)量較大。20.直流弧焊發(fā)電機(jī)獲得下降外特性方法：①在電樞電路中串聯(lián)鎮(zhèn)定電阻;②改變磁極磁通Φ。21.直流弧焊發(fā)電機(jī)分類:⑴根據(jù)產(chǎn)生去磁磁通的不同方法分類：①差復(fù)勵式（用串聯(lián)繞組去磁);②裂極式(用電樞反映去磁）;③換向極去磁式(用換向極繞組去磁）;⑵按原動機(jī)不同分類:①直流弧焊發(fā)電機(jī)；②直流弧焊柴(汽)油發(fā)電機(jī)。22.它勵、并勵差復(fù)勵式弧焊發(fā)電機(jī)的區(qū)別【自抄】23.硅弧焊整流器組成:①主變壓器;②電抗器;③整流器;④輸出電抗器。24.動鐵心式弧焊整流器與動鐵心式弧焊變壓器的區(qū)別【自抄】：25.磁放大器的原理:磁放大器運(yùn)用鐵磁材料磁導(dǎo)率μ不是常數(shù)，而隨磁場強(qiáng)度H的變化而變化這一特性來實(shí)現(xiàn)電流放大和控制作用。鐵磁材料磁化曲線（B－H）具有非線性。26.判斷全、無反饋磁放大器【另附】2７．晶閘管弧焊整流器組成：主電路由三相主變壓器T、晶閘管組Ｖ和輸出直流電感L組成。二極管組VD和限流電阻R構(gòu)成維弧電路?？刂齐娐酚山o定電路G、檢測電路Ｍ、比較電路和觸發(fā)電路組成。2８.晶閘管弧焊整流器重要特點(diǎn):①控制性能好;②動特性好；③調(diào)節(jié)特性好；④節(jié)能、省材。29.晶閘管弧焊整流器波形脈動問題措施：①并聯(lián)高壓引弧電源；②并聯(lián)二極管和限流電阻構(gòu)成維弧電路；③采用直流電抗器;④選擇合適的整流電路。３0．晶閘管式弧焊整流器主電路:⑴三相橋式半控電路；⑵三相橋式全控電路；⑶帶平衡電抗器雙反星形電路3１.晶閘管移相觸發(fā)電路對觸發(fā)脈沖的規(guī)定：①觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠功率;②觸發(fā)脈沖相位必須與加在晶閘管上陽極電壓同步；③觸發(fā)脈沖可以移相且能達(dá)成所規(guī)定的移相范圍；④觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定寬度；⑤多路觸發(fā)脈沖之間應(yīng)有電氣隔離。32．觸發(fā)脈沖傳輸方式：①電磁耦合;②光電耦合;③直接傳輸。３3.晶閘管式弧焊整流器外特性的控制方法【自抄】34．外特性控制電路:外特性控制電路由反饋信號采樣電路、誤差放大器兩大部分組成。⑴電流采樣：①分流器;②互感器。⑵誤差放大器:３5.弧焊逆變器的重要組成及其作用:重要組成部分：供電系統(tǒng)；電子功率系統(tǒng);電子控制系統(tǒng);給定與反饋電路；焊接電弧。供電系統(tǒng)：除把工頻交流電變成直流電對電子功率系統(tǒng)供電外,還通過整流濾波及穩(wěn)壓系統(tǒng)對電子控制系統(tǒng)提供所需的不同大小的直流穩(wěn)壓電。電子功率系統(tǒng)：在弧焊逆變器中她的實(shí)質(zhì)上是一次側(cè)分頻開關(guān)型功率系統(tǒng),即在逆變器主電路中刮起分頻開關(guān)、變換電參數(shù)的作用。電子控制系統(tǒng)：對電子功率系統(tǒng)提供足夠大的、按電弧所需變化規(guī)律的開關(guān)脈沖信號，驅(qū)動逆變主電路工作。給定與反饋電路：由檢測電路M、給定電路G、比較和放大電路Ｎ等組成。Ｍ：提取電弧電壓和電流的反饋信號G:用于提供應(yīng)定信號，決定對電話提供焊接參數(shù)的大小。N：用于把反饋信號與給定信號進(jìn)行比較后放大。３6.弧焊逆變器外特性：恒壓特性,恒流特性，緩降特性。37.弧焊逆變器中逆變主電路基本形式：ａ）單端通向逆變主電路;ｂ）半橋式逆變主電路;c)全橋式逆變主電路;ｄ)并聯(lián)式逆變主電路。3８.弧焊逆變器的優(yōu)點(diǎn)：①高效節(jié)能;②質(zhì)量輕、體積??；③電氣性能優(yōu)良；④具有良好的弧焊工藝性能。3９.弧焊逆變器的分類和應(yīng)用：分類:（1）按不同的大功率開關(guān)器件分類:①晶閘管(SCR)式弧焊逆變器;②晶體管(GＴR)式弧焊逆變器;③場效應(yīng)管（MOSFＥＴ）式弧焊逆變器；④IGＢＴ式弧焊逆變器;⑤其他,如IGＨＴ、GTO、ＳITH、MCＴ等。（2)按輸出電流種類的不同分類：①直流式弧焊逆變器;②脈沖式弧焊逆變器(低、中、高脈沖式弧焊逆變器)；③矩形波交流式弧焊逆變器。(３)按輸出外特性形狀的不同分類:①恒流特性的弧焊逆變器；②恒壓特性的弧焊逆變器；③緩降特性（含恒流外加拖）弧焊逆變器;④多特性弧焊逆變器。應(yīng)用：它幾乎可以取代現(xiàn)有的一切弧焊電源，用于焊條電弧焊和TIG焊、MＡG/CO2/ＭＩG／藥芯焊絲焊、等離子弧焊與切割、埋弧焊、機(jī)器人焊接等各種焊接方法,焊接各種金屬材料及其合金,特別是在工作空間小、高空作業(yè)、需較多移動焊機(jī)、用電緊缺等場合。４0.晶閘管式弧焊逆變器的基本原理圖【另附】４1.逆變主電路的換流原理：①自然換流：運(yùn)用負(fù)載回路中電阻、電容和電感所形成的合法特性,是電流自動過零，只要負(fù)載電流超過前與電壓的時間大于晶閘管的管段時間,就能保證晶閘管的自然關(guān)斷，再觸發(fā)另一路的晶閘管導(dǎo)通,使電流換流。②逼迫換流:在電路中共設(shè)立電感、電容等元件構(gòu)成換流回路。４2.晶閘管的交替觸發(fā)頻率f與振蕩頻率ｆ0的關(guān)系①ｆ<ｆ０。當(dāng)正半波電流到零結(jié)束后晶閘管V1關(guān)斷，過一段時間才干觸發(fā)晶閘管Ｖ2，這種法師的換流過程最可靠，這就是自然換流。②f=f０。在晶閘管V1電流剛等于零關(guān)斷是觸發(fā)晶閘管V2使其導(dǎo)通，這種換流方式介于自然換流與逼迫換流之間，成為臨街換流。③f>f0。晶閘管Ｖ1導(dǎo)通,電容器C正在充電時就觸發(fā)晶閘管V2使其導(dǎo)通。這時,電容Ｃ通過晶閘管V2放電時在L１上就產(chǎn)生較大的互感電動勢，記性為上正下負(fù)，是晶閘管V１承受較大的反向電壓而逼迫關(guān)斷,這種換流方式為逼迫換流,其換流性能最差。4３.晶體管式弧焊逆變器基本原理圖【另附】４4．場效應(yīng)管式弧焊逆變器原理框圖【另附】45.IGＢT式弧焊逆變器原理框圖【另附】46.三種逆變器（MＯSFＥF、IGＢＴ、GTR）的比較相同點(diǎn)：均采“定頻率調(diào)脈寬”的ＰWＭ調(diào)節(jié)方式。不同逆變頻率:①ＭOSFEF弧焊逆變器：30KHｚ以上;②IＧBT弧焊逆變器：10~30KHz;③GＴＲ弧焊逆變器：２5KHz以下。47.軟開關(guān)型弧焊逆變器與硬開關(guān)型弧焊逆變器的區(qū)別【自抄】48.弧焊電源各種控制方法的特點(diǎn)①機(jī)械式控制的弧焊電源:機(jī)構(gòu)簡樸結(jié)實(shí)、工作可靠；②電磁式控制的弧焊電源：工作可靠性高,但是磁慣性大，調(diào)節(jié)速度慢，不靈活,體積和質(zhì)量都很大,效率低;③電子式控制的弧焊電源：控制精度高，可控性好，參數(shù)調(diào)節(jié)范圍寬,可調(diào)參數(shù)多,動特性好，動態(tài)響應(yīng)速度快,高效節(jié)能省材;④數(shù)字式控制的弧焊電源:略49.弧焊電源數(shù)字化控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)：⑴工藝時序控制技術(shù)；⑵引弧和收弧控制技術(shù);⑶一元化調(diào)節(jié)技術(shù)；⑷弧焊電源的波形控制技術(shù)(①短路過渡的波形控制技術(shù);②脈沖電流的波形控制技術(shù)）；⑸弧焊電源的數(shù)字化控制技術(shù)。５0弧焊電源的數(shù)字化控制技術(shù)弧焊電源的數(shù)字化體現(xiàn):主電路的數(shù)字化、控制電路的數(shù)字化、專家數(shù)據(jù)庫軟件系統(tǒng)。2、數(shù)字化弧焊電源的特點(diǎn)：多功能集成、接口兼容性好、具有更好穩(wěn)定性、具有更高的控制精度、便于功能升級。5１.弧焊電源單片機(jī)控制的特點(diǎn)：①便于采用各種先進(jìn)的控制算法;②控制更加靈活；③控制電路的元器件數(shù)量明顯減少；④控制系統(tǒng)的可靠性高，易于實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化；⑤存儲功能強(qiáng)；⑥系統(tǒng)一致性好，便于生產(chǎn)制造。5２.弧焊電源的選擇考慮因素①焊接材料與工件材料；②焊接電流的種類；③弧焊電源的功率;④焊接工藝方法;⑤工作條件和節(jié)能規(guī)定；⑥工件重要限度和經(jīng)濟(jì)價值。５３.焊接工藝方法選擇弧焊電源⑴焊條電弧焊。酸性焊條焊接時,可選用動鐵式、動線圈式或抽頭式弧焊變壓器;堿性焊條焊接時，可選用直流弧焊電源。⑵埋弧焊（下降外特性）。一般選用容量比較大的弧焊變壓器。若產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)定高，應(yīng)采用弧焊整流器或矩形波交流弧焊電源。⑶鎢極氬弧焊（恒流特性)。弧焊逆變器、焊接整流器。對鋁及其合金焊接,應(yīng)采用交流弧焊電源,最佳采用矩形波交流弧焊電源。⑷CO2氣體保護(hù)焊熔化極氬弧焊（平特性或下靜特性）?；『刚髌骱突『改孀兤鳎瑢τ谝?guī)定較高的氬弧焊，必須選用脈沖弧焊電源。⑸等離子弧焊。最佳選用河流特性的弧焊整流器或弧焊逆變器。⑹脈沖弧焊。脈沖等離子弧焊和脈沖氬弧焊應(yīng)選用脈沖弧焊電源,在高規(guī)定場合下，采用呼喊逆變器、晶體管式脈沖弧焊電源。54.電纜、熔斷器和開關(guān)的選擇⑴電纜選擇：①材料。在不影響使用性能的條件下盡量選用細(xì)銅電纜。②電壓等級。一般選用耐壓為交流５00V的電纜為動力線。③使用場合。室外用電纜需耐日曬雨淋,室內(nèi)使用電纜需良好絕緣,移動場合多采用柔軟多芯電纜,固定場合使用單芯電纜。⑵熔斷器選擇：管式、插式和螺旋式。熔斷器額定電流應(yīng)大于或等于熔體額定電流。對于弧焊變壓器、弧焊整流器和弧焊逆變器,只要保證熔斷器的額定電流略大于或等于該弧焊電源的額定初級電流即可。對于直流呼喊發(fā)電機(jī)，熔斷器額定電流=(1.5～２.5）電機(jī)額定電流。⑶開關(guān)選擇：刀開關(guān)、鐵殼開關(guān)等。弧焊變壓器、弧焊整流器、弧焊逆變器、晶體管式弧焊電源和矩形波交流弧焊電源的開關(guān)額定電流,應(yīng)大于或等于一次額定電流?；『赴l(fā)電機(jī)開關(guān)額定電流為電動機(jī)額定電流的3倍。５５.逆變器主電路形式：單端通向開關(guān)電路,雙端通向開關(guān)電路,串聯(lián)半橋式電路，串聯(lián)全橋式電路,并聯(lián)式(推挽式)電路。56.晶體管弧焊逆變器特點(diǎn)逆變器的工作頻率較高；采用“定頻率調(diào)脈寬”(ＰWM）的方式來調(diào)節(jié)