中级电工工艺学教案电焊机修理

第三章 电焊机的修理

第一节 交流弧焊机的结构及接线

单相交流弧焊机优点：具有结构简单(没有旋转部分)、使用年限长、维护方便、效率高、节省电能和材料、焊接时不产生磁偏吹等优点，因此得到广泛应用。

一、交流弧焊机的工作原理

1、原理图：图3—1是交流弧焊机的原理电路图。

2、组成及作用：

⑴ 变压器T ：作用是将电网电降到60～70V 的低压，供安全操作用

⑵ 电抗器L ：作用是用来调节焊接电流同时限制焊接电流。

3、工作原理及过程：当焊条接触工作物的瞬间，焊钳与工件间的电压由60～70V 急速下降到零，这时电源变压器、焊钳、工件和电抗器组成一闭合回路。当焊条以均匀缓慢的

速度离开工件约5mm 左右时，应能起弧进行焊接，这时焊钳与工件间的电压只有20～30V 。当停止焊接时，电压即回升到60～70V 。

4、交流弧焊机的下降外特性：图3—2所示

二、常用交流弧焊机的结构及其电路

目前国内生产的交流弧焊机品种很多，其结构多种多样，但基本原理大致相同。下面着重介绍BXl 、BX2和BX3

（一）BXl 系列交流弧焊机

1、类别：为三铁心柱的单相磁分路式降压变压器

2、结构：如图3—3所示，中间为可动铁心，两边为固定铁心，铁心窗

口特别高而宽，以增大变压器的漏抗。一次侧为筒形绕组装在一个主铁

心柱上，二次绕组分成两部分，一部分装在一次绕组外面，另一部分兼

作电抗线圈装在另一侧固定铁心柱上。

3、原理：BXJ 系列交流弧焊机电路接线如图3—4。

⑴ 空载时：由于无焊接电流通过，电抗线圈不产生电压降，故形成

较高的空载电压，便于引弧。 ⑵ 焊接时：二次绕组有焊接电流通过，同时在铁心内产生磁通，该磁通经过可动铁心又回到二次绕组而构成回路，该磁通称为漏磁通，可动铁心成为漏磁通的闭合回路。由于铁心磁阻很小，因此漏磁通很大。因漏磁通在二次绕组内感应出一个反电动势，所以二次电压就下降。

⑶ 短路时：二次电压几乎全部被反电势抵消，这样就限制了短路电流，获得下降的外特性。

4、焊接电流的调节

⑴ 粗调：更换二次侧接线板的连接片的位置，改变二次绕组和电抗线圈的匝数达到目的。

⑵ 细调：转动铁芯的位置，即改变漏磁分路的大小，当可动铁芯远离固定铁芯时，漏磁减小，焊电流

增加

5、型号：BX1系列交流弧焊机有BX1-135；

BX1-330

6、特点及用途：体积小、重量轻、成本低、振动较小，小电流焊接时比较稳定；特别适用于经常移动的场所。

（二）BX2系列交流弧焊机

1、类别：为同体组合电抗式焊接变压器

2、结构：如图3-5，铁芯形状象个“日”字，有上下两个窗口，“上囗”

为电抗器铁芯，“下囗”为变压器铁芯。电抗器的下轭和变压器上轭为

公用的磁路部分。一次绕组分成两部分装在主绕组外层。电抗线圈一半

固定在“上囗”铁芯上，另一半固定在“上囗”铁芯动铁轭上。

3、原理： BX2—500型焊机电路接线如图3—6所示。

⑴ 空载时：由于无焊接电流通过，电抗线圈不产生电压降，因此空

载电压基本上等于二次电压，这就便于引弧。

⑵ 焊接时：由于焊接电流通过电抗线圈产生电压降，从而获得下降

特性。 ⑶ 短路时：由于有大的短路电流通过电抗线圈，产生了很大的电压降，有使二次绕组的电压接近于零，

限制了短路电流。

4、焊接电流的调节

通过移动电抗铁芯的上轭的可动部分以改变气隙距离，从而改变漏抗的大小，使电流随之改变，铁心间隙增大，焊接电流增加，反之，则焊接电流减小。

5、型号：BX 2系列交流弧焊机有BX2—500型、BX2—700型、BX--1000型、BX2—2000型等。

6、特点及用途：该类焊机容易振动，小电流焊接不稳定，故只适用于大容量。

（三）BX3系列交流弧焊机

1、类别：为动圈式单相弧焊变压器

2、结构：铁芯采用口字形。一次绕组分成两部分固定在两铁心柱的底部，

二次绕组亦分成两部分，装在铁心柱上非导磁材料做成的活动架上。可借

手柄转动螺杆，使二次绕组沿铁心柱作上下移，如图3—7所示。改变一次

与二次两绕组间的距离，可改变它们之间的漏抗大小，从而改变焊接电流。

借助于一、二次绕组的漏磁作用而获得焊机的下降特性。

3、焊接电流的调节：

⑴ 粗调：通过改变一次绕组的接法（串联或并联）实现的。

⑵ 细调：依靠转动手柄改变一、二次绕组间距离，从而改变漏抗大小

来实现。距离越大，漏抗越大，焊机电流越小。

4、型号：有BX3-120、BX3-300、BX —500

5、特点：振动很小，电流调节范围大，小电流焊接的电弧稳定，但铁芯高，重心偏上，不利于搬运。

第二节 直流弧焊机的结构及接线

1、直流弧焊机与交流弧焊机相比较具有的优点：

具有容易引燃(起弧)电弧稳定、焊接质量可靠、能焊接多种焊条，对于三相电网来说负载平衡，并可提高功率因数。

2、分类

⑴ 旋转式直流弧焊机：过去生产的直流弧焊机，都采用三相异步电动机带动同轴直流电焊发电机的旋转式结构，即为旋转式直流弧焊机，因机组庞大价格昂贵、维修不便，从而限制了它的使用范围。 ⑵ 整流式直流弧焊机：硅整流元件的快速发展，使硅整流直流弧焊机得到很快的发展，从而逐步取代直流弧焊发电机。

一、旋转式直流弧焊机

（一）AX 一320型直流弧焊机

1、类型：AX 一320型直流弧焊机是目前使用较广的一种焊机，属于裂极式类型。

2、参数：焊机空载电压50---80V ，工作电压为30V 。电流调节范围是45～320A 。

3、组成：由一台三相异步电动机和一台裂极式直

流弧焊发电机组成，顶部装有调节焊接电流的变

阻器，机身下面装有滚轮，前端有拉手柄，便于

移动。侧面有两个接线柱，分别为正负极，可根

据焊接需要的极性接线。

4、结构：

⑴ 四个磁极：不是交替分配的，而是两个北极

N1、N2和两个南极S1、S2相邻地分布着，其结构

原理见图3—9a ，所以它实质上是一台两极的直流

发电机。N1、S1称为主极，颈部开有缺口，铁心

截面狭窄，以使磁极易达饱和。N2、S2称为交极，

铁心截面较大，且没有缺口，其磁路不易饱和。

⑵ 电刷a,b,c 及并励绕组：在磁极几何中心线上装有主电刷a 和b ，在a 和b 电刷中间又装有一个辅助电刷c ，发电机有两组并励绕组接在a 和c 上，其中分布在四个极上的一组是不可调节的，另一组分布在两个交极上，并在它的回路中串有一个可变电阻，用以调节励磁电流，达到调节焊接电流的目的。其线路原理见图3—9b 。由于主极的饱和，故发电机在各种负载的情况下，电刷a 、c 问的电压几乎不变，因此并励绕组如同接在一个恒压的电源上。

4、原理：

⑴ 焊机的下降特性的获得：是由于电枢反应的去磁作用而获得的。所谓电枢反应，就是当发电机的电枢有电流通过时，它所产生的磁通会起着削弱原来磁场的作用。

⑵ 焊机的端电压Uab ：是由电刷a 、c 间与c 、b 间的电压之和决定的，即 Uab=Uac+Ucb

⑶ 空载时：发电机电枢中无焊接电流通过，不产生电枢反应，所以发电机空载电压较高，便于引弧。 ⑷ 焊接时：发电机电枢中有电流通过，便产生电枢反应，它所产生的磁通a φ和主磁通1φ

方向相同，而