弧焊变压器工作原理分析
弧焊变压器
身调节作用强等，可以选择平特性。B 变速送丝控制的熔化极电弧焊，如粗丝的埋弧焊、 CO2（φ≥3mm）因电弧工作在水平段，可取电源外特性为下降的。 （3） 不熔化极电弧焊，包括 TIG、不熔化极等离子弧焊以及不熔化极脉冲弧焊等，因其 电弧静特性工作在呈平或略升，为稳定焊接规范，可采用恒流特性的电源，即陡降特性。
在电源内部参数一定时，电源输出的 电压与电流之间的关系，称为弧焊电源 的外特性。
在电弧焊接过程中，电源起供电作 用，电弧是供电对象，两者构成一个整 体，而电弧的稳定燃烧需要对电源具有 一定的要求，这主要是两个方面，即：
（1）系统在无外界因素干扰下，能在给定电弧电压和电流下，维持长时间的连续电弧放电， 保持静态平衡。 （2）当系统一旦受到瞬时的外界干扰，破坏了原来的静态平衡，造成了焊接规范的变化。 但当干扰消失之后，系统能够自动地达到新的平衡，使得焊接规范重新恢复。
为满足上述两个条件：要求电弧静特性曲线在工作点上的斜率必须大于电源外特性曲线
在工作点上的斜率。即
kw
=
⎜⎜⎝⎛
∂U ∂I
f
−
∂U y ∂I
⎟⎟⎠⎞ I f
>0
式中U f 、U y 分别为电弧电压、电源输出电压稳定值。
由上面的条件知，“电源—电弧“系统的稳定性对电源外特性有很重要的影响，此外，焊 接规范的稳定性也对电源外特性提出了很高的要求，由于各种焊接方法工作在电弧静特性曲
BX2 属串联电抗器式弧焊变压器，但其变压器与 电抗器铁心组成一体日字形，电抗器与变压器共用中 间磁轭如图 3 所示。二者既有电的联系又由磁的牵连， 属同体式。其变压器初次级绕组在铁心的下部且同轴 缠绕，其中初级在内，次级在外。电抗 器缠绕在变压器铁心的上部，组成电抗 器的一部分铁心是可以移动的，如图 3 示。 2、弧焊电源外特性的概念及物理意义
第三章弧焊变压器-36页文档资料
在弧焊电源中使用最多是交 流弧焊变压器。
本章主要介绍各种弧焊变压 器的基本工作原理、结构、特点 以及获得外特性的方法和焊接规 范的调节方法等。
第一节 弧焊变压器的基本工作原理
一、变压器的作用及种类
作用：电能→磁能→电能 种类：
升压变压器、降压变压器 隔离变压器、自耦变压器
弧焊变压器
Ì2→ Ì2NK → φK → ÈK
在交流回路中起电抗压降作用。
EK = 4.44 f×Nk φ × km = I×Xk = I（ωNk²／Rm）
∴ 改变磁阻Rm或匝数Nk都能改变Xk
→ EK →获得下降特性。
2. 电抗器的种类
• 调节空气隙式 • 调节线圈匝数式 • 饱和电抗器式
1）调节空气隙式
2）弧焊变压器与一般电力变压器相比有什 么区别？
3）串联电抗器式弧焊变压器中，电抗器有 几种，各有什么特点？
4）动铁芯式弧焊变压器和动线圈式弧焊变 压器调节焊接规范方面有什么区别？
5）串联电抗器式和增强漏磁式变压器，调 节焊接规范及获得下降外特性方面有什 么区别?
谢谢！
xiexie!
弧焊变压器是一种特殊的降 压变压器，其工作原理与一般的 电力变压器相同，但为了满足焊 接工艺的要求，它具有下降特性 并可调节焊接规范的特点。
二、基本工作原理
1.0（空气漏磁通）
È10=4.44 f N1φ0 m È20=4.44 f N2φ0 m Ù1=4.44 f N1φ1 m
动铁芯式弧焊变压器 BX1系列
第四节 动线圈式弧焊变压器 BX3系列
1.组成 由静铁芯、
一、二次绕组 组成。
2. 结构特点
① N1、N2分别做成匝数相等的 两盘。
弧焊变压器及整流器
1.串联电抗器式由正常漏磁（漏磁很少，可忽略）的变压器串联电抗器构成，按结构不同又分为：（1）分体式变压器和电抗器式独立的个体。
BN系列弧焊变压器及BP-3×500型多站弧焊变压器属于此类；(2) 同体式变压器与电抗器铁心组成一体，二者之间非但有电的串联，还有磁的联系。
BX2系列弧焊变压器属于此类。
2.增强漏磁式在这类变压器中人为地增大了自身的漏抗，而无需再串联电抗器。
按增强和调节漏抗的方法不同又可分为：(1) 动铁心式在一、二次绕组间设置可动的磁分路，以增强和调节漏磁。
BXl系列弧焊变压器即属此类；(2) 动线圈式通通过增大一、二次绕组之间距离来增强漏磁，改变绕组之间距离以资调节。
BX3系列弧焊变压器属于此类；(3) 抽头式也是将一、二次绕组分开来1．硅弧焊整流器的电路一般由主变压器、电抗器、整流器、输出电抗器等几部分组成。
硅弧焊整流器可按有无电抗器分为两类：无电抗器的硅弧焊整流器和有电抗器的硅弧焊整流器。
无电抗器的硅弧焊整流器按主变压器的结构不同又可分为：（1）主变压器为正常漏磁的；（2）主变压器为增强漏磁的，按增强漏磁的方法不同又可分为动圈式、动铁式和抽头式。
有电抗器的硅弧焊整流器。
这类硅弧焊整流器所用的电抗器都是磁饱和电抗器式的。
根据其结构特点不同又可分为：（1）无反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器。
（2）有反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器。
根据磁饱和电抗器的反馈形式，又可分为外反馈磁饱和电抗器式、全部内反馈磁饱和电抗器式和部分内反馈磁饱和电抗器式硅弧焊整流器等。
2．硅弧焊整流器与弧焊发电机相比具有以下优点：①易造易修、节省材料、成本低、效率高；②易于获得不同形状的外特性，以满足不同焊接工艺的要求；③动特性及输出电流波形易于控制，适应性强；3．在以硅为整流器件的磁饱和电抗器式弧焊整流器中，磁饱和电抗器是核心部分，它通过改变控制电流就可改变铁心的饱和程度，从而实现负载电流的调节，并且控制绕组中的直流控制电流较小的变化能引起负载电流较大的变化，即具有电流放大的作用。
《焊接电源》课程讲义 第4章 弧焊变压器
College of Materials Science and Engineering, HUST
4.1.2 磁路及其计算
1. 磁路
如同把电流流过的路径称为电路一样，磁通所通过的路径称为磁路。不同的 是磁通的路径可以是铁磁物质，也可以是非磁体。 与电路相比，磁路没有开路的问题，却存在着漏磁问题。
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（2）磁通 在均匀磁场中，磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积， 为通过该面积的通量，称为磁通量，简称磁通（一般情况，磁通则定义为 =∫B BdS）。由于B= /S，B也称为磁通密度，或简称磁密。若用磁感应线来描述磁场， 通过单位面积的磁感应线疏密反映了磁感应强度（磁通密度）的大小以及磁通量的 多少。国际单位制中， 的单位为Wb（韦伯）。 （3）磁场强度H 磁场强度H是计算磁场时所引用的一个物理量，它也是一个
铁磁材料所具有的这种磁感应 强度B的变化滞后于磁场强度 H变化的现象，叫做磁滞。呈 现磁滞现象的B-H闭合回线， 称为磁滞回线，磁滞回线是一 具有方向性的闭合曲线，如图 4-7中的曲线为： abcdefa。磁滞现 象是铁磁材料的另一个特性。
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下区域。
当所用磁性材料工作于高 频时，比较关注它的初始 磁导率；当所用磁性材料 工作于低频时，比较关注 它的最大磁导率 。
磁性材料的磁导率与温度等因素也有密切关系。在高 温或受到强烈振动时，磁畴会瓦解，铁磁性能被削弱； 当温度超过某临界值时，磁性材料就会失去磁性，变 得和弱磁材料一样，这一临界温度点称为居里点。铁 的居里点为768C，镍为358C，钴为1120C。
第章弧焊变压器
3.1.1.3 弧焊变压器的矢量图
在上述分析的基础上，我们可以把弧焊变压器的各量， 按其大小和相位关系画出矢量图，如图3-5所示
jI0 X 1 E10
I0 R1
U1
I0
E20 U 0
E10
图3-5 弧焊变压器空载时的矢量图
图3-6 弧焊变压器负载时矢量图
为了便于分析弧变压器的外特性，还可根据式(3-1-14)或图3-4b所示简 化等效电路，画出弧焊变压器的简化矢量图于图3 -7。 图中 ，以一次电 流 If 为参考矢量，电弧电压 Uf 与 If 同相，而 jIf XZ 则比 If 导前90°。U f 与 jIf XZ 的矢量和为 U0 。于是 U0 、Uf 和 jIf XZ 三个矢量构成了以 U 0 为斜边 的直角三角形。通过该直角三角形可以分析弧焊变压器的外特性形状。当
根据获得下降外特性的方法不同可分为：
串联电抗器式 由正常漏磁（漏磁很少，可忽略）的变压器串联电抗器构成，按结构 不同又分为：
（1）分体式 变压器和电抗器式独立的个体。BN系列弧焊变压器及BP-3×500型多站 弧焊变压器属于此类。 (2) 同体式 变压器与电抗器铁心组成一体，二者之间非但有电的串联，还有磁的联系。 BX2系列弧焊变压器属于此类。
3.2.2.2 多站分体式弧焊变压器
1. 结构特点 在造船、锅炉等工厂的焊接车间，焊接生产任务繁重，往往可以采 用多站式弧焊变压器集中供电。这种弧焊变压器本身必须是平的外 特性。采用多站式供电有下列优点：节省设备投资；经常处于满载 工作状态，提高了设备利用率；便于管理、维护；减少供电容量； 减少占用车间生产面积。但也有以下缺点：焊接电路是低压供电， 线路能量损耗大；焊站不可随便移动，灵活性差；工作可靠性差。 因此应视具体情况权衡利弊而选用。
动铁芯式弧焊变压器工作原理
动铁芯式弧焊变压器工作原理动铁芯式弧焊变压器是一种在焊接领域广泛应用的设备，其工作原理相当有趣且充满了科学性呢。
动铁芯式弧焊变压器主要由一次绕组、二次绕组和可动铁芯这几个关键部分组成。
一次绕组接入电源，当电流通过一次绕组的时候，就会在绕组周围产生磁场。
这个磁场的产生可是非常关键的哦，它就像是一个能量的源头，为后续的焊接工作提供了最初的动力。
二次绕组与一次绕组通过磁路相互耦合。
由于电磁感应原理，一次绕组中的交变电流会在二次绕组中感应出电动势。
这就好比是一种神奇的传递，把一次侧的电能以一种特殊的方式传递到了二次侧。
这里面的原理就像是两个相互关联的齿轮，一个转动，另一个也跟着转动，只不过这里是电与磁的相互转换。
而可动铁芯在这个过程中起到了调节焊接电流的重要作用。
当可动铁芯移动时，磁路的磁阻就会发生变化。
想象一下，磁路就像是一条水流的通道，磁阻就像是通道中的障碍物。
可动铁芯的移动就相当于改变了这些障碍物的布局。
如果可动铁芯向外移动，磁路的磁阻增大，根据磁路欧姆定律，二次绕组中的感应电动势就会减小，从而焊接电流也就减小了。
反之，如果可动铁芯向内移动，磁阻减小，二次绕组中的感应电动势增大，焊接电流就会增大。
这就为焊接过程中根据不同的焊接需求调整电流提供了方便的途径。
在实际的焊接操作中，这种工作原理有着很大的优势。
比如说在焊接薄板材料的时候，我们就需要较小的焊接电流，这时就可以将可动铁芯向外移动来降低电流，避免因为电流过大而烧穿薄板。
而在焊接厚板材料时，将可动铁芯向内移动增加电流，就能确保焊接的牢固性。
动铁芯式弧焊变压器的工作原理是基于电磁感应以及磁路的特性，通过可动铁芯对磁路磁阻的调节，实现对焊接电流的灵活控制。
这种巧妙的设计使得它在众多焊接场景中都能发挥重要的作用，无论是在小型的手工作坊还是大型的工业生产线上，都有着不可替代的地位。
它就像一个默默奉献的工匠，凭借着自身独特的原理，为焊接工作提供着稳定而合适的电流，保证了焊接质量的同时也提高了焊接的效率。
弧焊变压器的结构与使参考课件
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任务1 动绕组式弧焊变压器
一、结构特点 动绕组式弧焊变压器结构见图
铁心形状特点:高而窄，在两侧的心柱上套有 一次绕组W1和二次绕组W2。W1和W2是各自 分开缠绕的。W1在下方是固定不动的，W2在 上方是活动的，摇动手柄可令其沿铁心柱上
1.同体式弧焊电源的结构。 2.同体式弧焊电源的外特性获得。 3.同体式弧焊电源的调节特性。（时间10分钟） 任务3 做出决策。 每组针对讨论结果，做出拆装同体式弧焊电源的最优方案。（时间10分钟） 任务4 实施计划 这一任务将在焊接实验室来完成。（时间40分钟） 任务5 控制 在方案实施过程中，及时记录拆装过程中各个重要组成结构的认知程度。 （时间10分钟）
根据
U0
N2 N1
KMU1
以及空气漏抗的计算公式
XZL K2 2 N (12 A ) (8-6)
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由式子可得知，调节参数有如下办法：
1．改变 12 以进行均匀调节
对比图8-30与图8-31可知，
当 增大12 ，则漏磁通增
加、而主磁通减少，使
XZL增大，KM、U。减小， 以致If减小。
图8-30 负载时磁通分布
XK
Nk2
Rm
0 Nk2SFe
(8-5)
由上式可知，空气隙增大，则XK减小； 反之XK增大。
图8-15 空载时磁通分布 2
2．调节绕组式 结构如图8-8所示。
优点: 没有活动铁心，无振动问题， 结构简单。 缺点：但只能作有级调节，故应用 不广。
图8-8 调节绕组匝数的电抗器
3
3．磁饱和电抗器
磁路磁阻为
动铁式弧焊变压器原理
动铁式弧焊变压器原理说起动铁式弧焊变压器的原理，我有一些心得想分享。
你知道吗？就像咱们家里用的电，从发电厂出来得经过各种变换才能安全地供我们使用。
而动铁式弧焊变压器也是在做一种特殊的“电的变换”工作呢。
咱们先想象一下电流就像水流，电压就像水压。
动铁式弧焊变压器呢，就是要把输入的电变成适合焊接的电。
从正常生活用电的角度来说，电压一般比较高而且相对稳定，但是焊接的时候不需要这么高的电压，就需要一个设备来把它降下来，动铁式弧焊变压器就承担了这个任务。
这个变压器里有一个很重要的东西叫动铁芯。
我一开始也不明白，这个动铁芯到底是怎么在整个原理中起到作用的。
后来学习了才知道，动铁芯就像是一个“电流量的调节阀”。
打个比方吧，就像我们水龙头里面那个控制水流大小的阀门一样。
当动铁芯移动的时候，就会改变磁路的状态。
这就要说到电磁感应原理了，这个原理简单说就是变动的磁场产生电场。
动铁式弧焊变压器的初级线圈通入交流电以后，就会产生一个交变磁场，动铁芯的移动，让这个磁场发生改变，然后次级线圈感应出合适的电压来供焊接使用。
说到这里，你可能会问，那这个动铁芯是怎么根据不同的焊接需求来调节的呢？其实啊，在不同的焊接材料和焊接工艺下，对电流和电压的要求不一样。
焊工师傅就可以通过一些外部的调节装置移动动铁芯的位置，来得到合适的焊接电压和电流。
在实际应用案例里面，比如在建筑工地上焊接那些钢结构部件的时候，动铁式弧焊变压器就可以根据之前设置好的需求输出不同的焊接电压和电流。
这样就能很好地焊接不同厚度的钢材。
不过呢，我也还有一些困惑的地方。
比如说，在一些高精度的焊接任务下，动铁式弧焊变压器怎么才能更精确地控制电压和电流的稳定性呢？这就是我还需要继续学习的地方啦。
我觉得从学习动铁式弧焊变压器原理这个过程中，我们能了解到很多基础的电学知识在实际中的应用。
而且也能明白，再复杂的设备原理也都是可以从我们身边简单的现象去类比理解的。
大家要是对这个有什么想法或者不同的见解，欢迎一起来讨论呀。
弧焊变压器工作原理分析
弧焊变压器工作原理分析引言：弧焊是一种常见的金属焊接方式，广泛应用于工业生产和建筑领域。
在弧焊中，弧焊变压器是至关重要的设备，它是实现焊接工作的关键组成部分。
本文将对弧焊变压器的工作原理进行深入分析，探讨其在弧焊过程中的重要作用。
一、弧焊变压器的基本结构弧焊变压器主要由铁心和线圈组成。
铁心是由铁片叠压而成的，并且其形状通常为圆柱状或方形，铁心的材料通常选用硅钢片以减小铁心磁化时的能量损失。
线圈则是绕在铁心上的导线，常用的导线材料为铜。
常见的弧焊变压器由一个或多个线圈组成，根据需要可以调节线圈的绕组数目和位置。
二、弧焊变压器的工作原理当弧焊变压器工作时，首先需要接通电源。
交流电源的电压经过变压器的一侧线圈，通过电流的变化来改变电压的大小。
在其另一侧线圈上，电压被降低到适合弧焊工作的水平。
在弧焊变压器的工作过程中，通过调整变压器的输入电压和输出电流，可以达到适合不同焊接需求的焊接电流。
整个过程中，弧焊变压器扮演了电流传输和电压变换的关键角色。
三、弧焊变压器的作用1. 电流稳定性：弧焊变压器在焊接过程中能够稳定地提供电流，使得焊接产品具有一致的质量。
通过调整变压器的线圈和输入电压，可以确保在不同的焊接需求下得到稳定的电流输出。
2. 电压转换：弧焊变压器能够实现从高电压源到低电压输出。
通过变压器的线圈比例，可以改变电压的大小以适应不同的弧焊需求。
3. 节能环保：弧焊变压器能够有效地降低电源电压，减少电能的浪费。
这有助于降低能源消耗，提高能源利用率，达到节能环保的目的。
4. 便携性：弧焊变压器通常具有较小的体积和轻便的重量，便于携带和移动。
这使得弧焊变压器非常适合在室外或远离电源的地方进行焊接作业。
四、弧焊变压器的应用范围弧焊变压器广泛应用于各个行业，包括制造业、汽车制造业、建筑业等。
它们被用于制造焊接接头、焊接金属构件、修复损坏的金属结构等。
五、弧焊变压器的维护和保养为了确保弧焊变压器的正常工作和延长其使用寿命，需要进行定期的维护和保养。
06-常用弧焊电源、弧焊变压器
（5）弧焊变压器常见故障分析及处理方法
故障现象 可能产生的原因 1、弧焊变压器过载 焊接过热 2、变压器线圈短路 3、铁心螺干绝缘损坏 焊接过程中电流忽大 忽小 可动铁心在焊接过程 中发出前列的嗡嗡声 1、焊接电缆与焊件接触不良 2、铁心活动部分的移动机构损坏 1、可动铁心的制动螺钉或弹簧太松 2、铁心活动部分的移动机构损坏 1、一次侧线圈或二次侧线圈碰外壳 弧焊变压器外壳带电 2、电源线圈碰外壳、焊接电缆误碰外壳 3、未接地线或地线接触不良 1、焊接电缆过长，压降太大 焊接电流过小 2、焊接电缆卷成盘形，电感很大 3、电缆接线柱或焊接与电缆接触不良 2、排除短路现象 3、恢复绝缘 1、使焊接电缆和焊件接触良好。 2、设法阻止可动铁心的移动。 1、旋紧螺钉，调整弹簧的拉力 2、检查修理移动机构 1、检查并消除接外客处。 2、排除碰外客现象 3、接妥地线 1、缩短电缆长度或加大电缆长度 2、将电缆放开，不呈盘形 3、使接头处接触良好 处理方法 1、减小使用的焊接电流
增强漏磁 动铁心式 式弧焊变 动圈式 压器 抽头式
3)动圈式弧焊变压器 ：动圈式弧焊变压器是一种常用的增强 增强 漏磁式弧焊变压器，国产产品属于BX3 系列。 漏磁式弧焊变压器 动圈式弧焊变压器的构造 BX3-300型弧焊变压器的结构如图所示，它有一个高而 窄的口字型铁心。变压器的一次侧绕组分成两部分，固定 在口型铁心两心柱的底部。二次绕组也分成两部分，装在 两铁心柱的上部并固定于可动的支架上，通过丝杠连接， 转动受柄可以使二次绕组上下移动，以改变一、二次绕组 之间的距离，从而调节焊接电流的大小。
四、弧焊电源的维护知识
1、弧焊电源应放在通风 通风良好而干燥的地方，不能靠近热源 热源， 通风 热源 并应保持平稳。要特别注意对弧焊整流器的保护和冷却。 2、焊机接入网络时，焊机电压与之相符，以防烧坏设备。并注 意焊机可靠接地 可靠接地。 可靠接地 3、焊钳不能与焊机接，触防止发生短路。 4、必须在空载和切断电源 空载和切断电源情况下改变极性和调整焊接电流。 空载和切断电源 5、焊机不能过载 过载使用。 过载 6、焊接过程中，焊接回路的短路时间 短路时间不宜过长。 短路时间 7、保证焊接电缆与焊机接线柱的紧密接触 紧密接触。 紧密接触 8、保持焊机内部清洁 内部清洁，防止受潮 受潮。 内部清洁 受潮 9、发生故障、工作完毕以及临时离开工作场地时，都应即使 切断焊机电源。 切断焊机电源
动铁芯式弧焊变压器的设计讲解
图2-3各盘之间接线
次级绕组28砸分6盘，上下铁心各3盘，每盘14砸，用单最 双玻璃丝包线单股绕制。为了避免环流，各盘之间的接线如图2-4所示。
图2-4 次级绕组尺寸
次级绕组
2.5
1.根据绕组尺寸、静铁心截面、动铁心尺寸，确定变压器总尺寸。变压器的总体尺如图2-5所示。
2.铁心下料尺寸及片数
该系列交流弧焊机实际上是由动铁磁分路式弧焊变压器(图1-2),电流调节装置,箱壳及随机附件组成。
图1-1外特性曲线
图1-2 动铁磁分路式弧焊变压器
弧焊变压器为口字形静铁芯,上下铁芯形成梯形窗口,初次级线圈分左右套装在上下铁芯柱上。采用盘式绕组,由于其特殊结构及套装形式从而获得了比其他焊机更为陡降的外特性。初次级线圈间安放一个由上到下滑道夹持并可前后移动的铁芯,称为动铁芯(图1-3),逆时针摇动前面板的手轮盘,动铁芯向静铁芯里移动,动铁芯的相含截面增大,气隙减少,漏抗增大,因而焊接电流减少,顺时针方向转动手轮时, 动铁芯向静铁芯外移箭头指明了调节电流时摇动的方向,前面板上方的指针指示了电流值的大小,使用观察极为方便,摇动手轮即可调节焊接电流。
(2-4)
式中 ——最小焊接电流 所对应的工作电压，本设计要求 =60（A）， 则 ；取22（V）；
N1、 N2—初级和次级绕组匝数，参看后面计算。
则动铁心的叠宽净尺寸ab为，
毛尺寸ab为，
用厚为1.5mm的铁板四块来紧动铁心，则其尺寸为，
动铁心形状如图2-1所示，每边尺寸为 28mm. 动铁心尺寸如图2-1所示，每边尺寸28mm
每柱叠片数
取n=240片，外面用1.5mm钢板二块夹紧。
心柱 冲片尺寸
冲片数量
轭铁 以8种尺寸进行过渡，其尺寸及数如下：
第三章_弧焊变压器
3
第一节
弧焊变压器的基本原理
与普通变压器相比，弧焊变压器有以下特点： 通过对空载和负载两种情况下弧焊变
为稳弧要有一定的空载电压和较大电感； 压器的一次绕组、二次绕组中各个电参 要求下降的外特性； 数间的关系方程、等效电路和矢量图的
为调节焊接电流、弧压，要求外特性可调。 分析，理解弧焊变压器的外特性特点。
N R R1 2 N 1
2
U f U0 jI 2 X 2 X K I 2 0R2 jI fRK Z E2 f X L X K U X
U 这就是弧焊变压器外特性方程的矢量表达式。 f U 0 jI 2 X 1 X 2 X K I 2 R1 R2 RK
12
一、电抗器感抗及其调节方法
电抗器是带铁心的绕组。在交流电流 I 流过绕组时，在铁 心中产生交变磁通ФK ，由此在绕组中产生自感电动势 EK 由于： EK I X K N K K N K
2 N K
INK Rm
所以： X 其中：
K
Rm
Rm
lm μS m
第三章 弧焊变压器 9
增加变压器一次绕组和二次绕组的漏抗 X1与
X2 ，或在二次回路串连电抗器产生感抗 XK ，都
会使外特性曲线下降得更陡。
弧焊变压器的外特性方程也可写成：
U
U 0 / X Z
If
2 2
Uf U0
2 2
1
U
0
XZ2 >XZ1 XZ1 XZ2
o 图3-8 U /X 弧焊变压器的外特性
b)简化等效电路 a)一般等效电路 b)简化等效电路 a)一般等效电路 2 2 U0 U 2 U0 U 2 f f 图3-4 弧焊变压器的等效电路 If 图3-4 X弧焊变压器的等效电路 XL K XZ
弧焊变压器用途
弧焊变压器用途
弧焊变压器是一种特殊的变压器，它的主要用途是为电弧焊接提供电源。
具体来说，弧焊变压器有以下几个主要用途：
- 提供电弧焊接所需的低电压、大电流：弧焊变压器能够将高电压的市电转换为低电压、大电流的电弧焊接电源。
这种电源可以用于各种电弧焊接工艺，如手工电弧焊、气体保护电弧焊、氩弧焊等。
- 调节焊接电流：弧焊变压器可以通过调节变压器的绕组匝数比来实现焊接电流的调节。
这种调节方式简单、可靠，可以满足不同焊接工艺对电流的要求。
- 实现电弧稳定：弧焊变压器可以通过电感的作用来稳定电弧。
当电弧电流变化时，电感会产生反向电动势，从而抵消电流变化对电弧的影响，使电弧保持稳定。
- 隔离电网和焊接电路：弧焊变压器可以将电网和焊接电路隔离开来，避免电网电压波动和干扰对焊接质量的影响。
同时，弧焊变压器还可以起到保护焊工和设备的作用。
总之，弧焊变压器是电弧焊接中不可或缺的设备之一，它为电弧焊接提供了稳定、可靠的电源，保证了焊接质量和效率。
如果你需要更详细的信息或者有其他相关问题，欢迎继续向我提问。
电焊变压器原理
电焊变压器原理
电弧焊接是在焊条和焊件之间燃起电弧，用电弧的高温使金属熔化进行焊接。
2.电焊变压器是专供电焊机运用的格外变压器。
工厂和工地广泛运用的沟通电焊机即是由一个电焊变压器和一个可变电抗器构成的。
电焊变压器是一个降压升流变压器，接入电源后，可得到较低的电压和几十乃至几百安培电流。
当焊条与焊件触摸时，电源短路，此刻电抗器起限流效果。
起弧后，电抗器两头发作压降，改动电抗的巨细可以调度焊接电压和焊接电流的巨细。
对电焊变压器的央求：
空载时要有约为60—80V满意大的引弧电压；焊接时央求电压陡降，额外负载下电压约25—30V。
在焊条与工件相碰不起弧、即二次绕组短路时，短路电流央求不能过大。
此外，还央求可以调度焊接电压和焊接电流的巨细。
1。
电焊机工作原理及电焊机组成结构
滤波
2
滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。 根据观察某一随机过程的结果，对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。滤波一词起源于通信 理论，它是从含有干扰的接收信号中提取有用信号的一种技术。“接收信号”相当于被观测的随机过程，“有用信号” 相当于被估计的随机过程。例如用雷达跟踪飞机，测得的飞机位置的数据中，含有测量误差及其他随机干扰，如何 利用这些数据尽可能准确地估计出飞机在每一时刻的位置、速度、加速度等，并预测飞机未来的位置，就是一个滤 波与预测问题。这类问题在电子技术、航天科学、控制工程及其他科学技术部门中都是大量存在的。历史上最早考 虑的是维纳滤波，后来 R.E.卡尔曼和 R.S.布西于 20 世纪 60 年代提出了卡尔曼滤波。现对一般的非线性滤波问题的 研究相当活跃。 从电气工程上,所有的元件可以归纳为三类最基本的元件,即电阻,电感和电容.电阻的阻值与交流电的频率无关. 电感的阻值(称为感抗)Xl=2πfL,即与交流电的频率成正比.频率越高,感抗越大.电容元件则与电感元件相反,它的容抗 Xc=1/2πfC,即与交流电频率反比. 因此,电气工程上,常利用 LC 元件对不同频率交流电量的电抗不同,对交流电量进行 分流,称为滤波. 按不同功能,滤波器通常分三类:低通,高通,带通.例如低通的原理：利用电容通高频阻低频,电感通低 频阻高频的原理. 对于需要截止的高频，利用电容吸收、电感阻碍的方法不使它通过；对于需要的低频，利用电容 高阻、电感低阻的特点使它通过。 一、滤波的基本概念 滤波是信号处理中的一个重要概念。 滤波分经典滤波和现代滤波。 1.1、经典滤波 经典滤波的概念，是根据富立叶分析和变换提出的一个工程概念。根据高等数学理论，任何一个满足一定条件 的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的， 组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。只允许一定频率范围内的信号成分正常通过， 而阻止另一部分频率成分通过的电路，叫做经典滤波器或滤波电路。 实际上，任何一个电子系统都具有自己的频带宽度（对信号最高频率的限制），频率特性反映出了电子系统的 这个基本特点。而滤波器，则是根据电路参数对电路频带宽度的影响而设计出来的工程应用电路。 1.2、现代滤波 用模拟电子电路对模拟信号进行滤波，其基本原理就是利用电路的频率特性实现对信号中频率成分的选择。根 据频率滤波时，是把信号看成是由不同频率正弦波叠加而成的模拟信号，通过选择不同的频率成分来实现信号滤波。 当允许信号中较高频率的成分通过滤波器时，这种滤波器叫做高通滤波器。 当允许信号中较低频率的成分通过滤波器时，这种滤波器叫做低通滤波器。 当只允许信号中某个频率范围内的成分通过滤波器时，这种滤波器叫做带通滤波器。 理想滤波器的行为特性通常用幅度-频率特性图描述，也叫做滤波器电路的幅频特性。 对于滤波器，增益幅度不为零的频率范围叫做通频带，简称通带，增益幅度为零的频率范围叫做阻带。例如对 于 LP，从-w1 当 w1 之间，叫做 LP 的通带，其他频率部分叫做阻带。通带所表示的是能够通过滤波器而不会产生 衰减的信号频率成分，阻带所表示的是被滤波器衰减掉的信号频率成分。通带内信号所获得的增益，叫做通带增益， 阻带中信号所得到的衰减，叫做阻带衰减。在工程实际中，一般使用 dB 作为滤波器的幅度增益单位。
《弧焊变压器》课件
通过调整弧焊变压器的参数，可以控制切割速度 和切割质量，满足不同材料和厚度的切割需求。
弧焊变压器在切割工艺中能够提高切割效率，减 少能耗和环境污染。
在其他工业领域的应用
除了焊接和切割工艺，弧焊变 压器还广泛应用于其他工业领 域，如热处理、熔炼、电镀等
《弧焊变压器》ppt课件
• 弧焊变压器简介 • 弧焊变压器的工作特性 • 弧焊变压器的应用 • 弧焊变压器的维护与保养 • 弧焊变压器的安全使用 • 弧焊变压器的未来发展
01
弧焊变压器简介
定义与作用
定义
弧焊变压器是一种将电网的电能转换 成焊接所需的电能，并供给弧焊机进 行焊接的设备。
作用
弧焊变压器是焊接设备的重要组成部 分，其作用是将电网的电能转换成焊 接所需的低压交流电，为焊接提供稳 定的电源，保证焊接质量。
在焊接中的应用
弧焊变压器是焊接工艺中的重要设备，通过提供稳定的电流和电压，确保焊接质量 。
弧焊变压器适用于各种金属材料的焊接，如钢铁、铜、铝等，广泛应用于建筑、机 械、船舶、汽车等行业的焊接生产。
弧焊变压器能够适应不同的焊接需求，如厚板焊接、薄板焊接、立焊、横焊等，提 高了焊接效率和质量。
在切割中的应用
。
弧焊变压器在这些领域中发 挥着重要的作用，能够提高 生产效率、产品质量和节能
减排。
随着工业技术的不断发展，弧 焊变压器的应用领域还将进一 步扩大，为工业生产带来更多
的便利和效益。
04
弧焊变压器的维护与保养
日常维护
每日检查
检查弧焊变压器的外观是否正常，有 无异常声音或气味，确保散热风扇运 转正常。
输入功率因数
弧焊电源课件第三章弧焊变压器
•铁心的结构 铁心的结构
奇数层
单相壳式变压器
偶数层
心式变压器迭片
心式冷轧硅钢片迭片
•绕组的结构 绕组的结构
绕组是变压器的电路部分， 绕组是变压器的电路部分，一般用圆铜线或扁 铜线在绕线模上绕制而成。密绕时导线需要绝缘 铜线在绕线模上绕制而成。 处理 绕组（线圈）的作用是构成电流通路， 绕组（线圈）的作用是构成电流通路，接电源 一边的绕组称为一次绕组， 一边的绕组称为一次绕组，接负载一边的称为二 次绕组。一次绕组的电流含有激磁电流分量， 次绕组。一次绕组的电流含有激磁电流分量，建 立磁场， 立磁场，负载状态下的磁场是一次绕组和二次绕 组磁动势向量合成的结果。 组磁动势向量合成的结果。
几种常用铁磁材料的磁化曲线
3、磁滞现象
磁场强度H变化 磁场强度 变化 即激磁电流变化） （即激磁电流变化） 时，磁感应强度的变 化滞后于磁场强度H 化滞后于磁场强度 变化的现象称为磁滞 现象。 现象。
图中 Br :剩磁 c :矫顽磁力 剩磁;H 矫顽磁力 剩磁 磁 滞 回 线
a
铁磁材料的分类： 铁磁材料的分类： 分类 1）软磁材料 磁滞回线窄，其剩磁和矫顽力都很小； 磁滞回线窄，其剩磁和矫顽力都很小；用 b 于制作交流电器设备的铁心 磁滞回线宽，剩磁和矫顽力都较大； 2）硬磁材料 磁滞回线宽，剩磁和矫顽力都较大；用于 制作永久磁铁
2、磁通量Φ 磁通量Φ 在均匀磁场中，磁通量Φ 磁感应强度B 在均匀磁场中，磁通量Φ是磁感应强度B与垂直 于磁场方向的面积S的乘积。 于磁场方向的面积S的乘积。 磁通量Φ 的单位： 韦伯=10 磁通量 的单位：1韦伯=108麦克斯威
磁导率（导磁系数） 3、磁导率（导磁系数）μ 磁导率表示物质导磁性能的物理量， 磁导率表示物质导磁性能的物理量，不同物质 磁导率不同，真空磁导率μ 是常数， 磁导率不同，真空磁导率μ0是常数， =4π 10μ0 =4π×10-7H/m 相对磁导率μ 相对磁导率μr：某种物质的磁导率与真空中磁 导率的比值
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弧焊变压器工作原理分析-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《弧焊电源》授课讲稿第5次课
第2章弧焊变压器
弧焊变压器工作原理分析
1空载状态分析
（1）电路-磁路图
电路-磁路耦合关系
（2）基本方程式
Φ1 =Φ0 +ΦL0
物理意义：总磁通Φ1等于主磁通Φ0加漏磁通ΦL0 E20 =U0
物理意义：空载电压U0等于空载时的2次绕组的感应电动势E20
E10的由来 E10 1次绕组的空载感应电动势有效值
e10 1次绕组的空载感应电动势瞬时值
物理关系：同一磁通量上不同绕组的感应电动势取决于圈数
耦合系数 Km 物理意义：主磁通与总磁通之比
由于存在漏磁，耦合系数小于1
U0 N1 N2
E10 E20
物理意义：两个因素使输出端的空载电压低于输入电压
耦合系数低于1：存在漏磁，导致主磁通量小于总磁通量
匝数比小于1 ：导致输出端感应电动势易于输入端
空载状态下输入回路的电压平衡
物理意义：回路中感应电动势E10 、输入电压U1 、绕组上的压降之和为零
2 负载状态分析
（1）电路-磁路图
电路-磁路耦合关系
物理关系：主磁通由1次线圈中的输入电流和2次线圈中的输出电流共同产生
（2）外特性方程式推导
输入回路的电压平衡
物理关系输入回路中的电压降与电动势之和为零
注意漏磁产生的感应电动势被等效电感代替
将输入回路的电压平衡式中的参数代换为输出回路的参数
上述公式的物理意义：反映了输入回路与输出回路的磁耦合关系即：将输入回路感应电动势E1转换为输出回路的感应电动势E2
将输入回路的负载电流I1 ,转换为输入回路的空载电流I0和
输出回路的负载电流I2
得到如下方程式
物理意义：负载时，输出回路的感应电动势E2与输出回路的电流之间的关系
经如下整理
得到最终的形式
物理意义：
1用输出回路的参数表示的输入回路的电压平衡式
与回路压降之和2输出回路的感应电动势等于输出回路的空载电压U
输出回路的电压平衡
焊接回路中有电弧负载和输出电抗器，上述的电路-磁路图可等效变换为如
下的电路-磁路图
输出回路的电压平衡方程式如下： )()(22222K K f R R I X X jI E U +-+-=
物理意义：电弧电压U f 等于输出回路的感应电动势与回路压降之差
将上式中的输出回路感应电动势E 2用输入回路的电压平衡式加以代换 即获得如下：
外特性方程式 式3-12
)()(21'221'20K K f R R R I X X X jI U U ++-++-=
再经如下简化 令：L X X X =+21' f I I =2 Z K L X X X =+'
视：021===K R R R
即获得如下的:
简化的外特性方程式
Z f f X jI U U -=0 式3-14
3 等效电路分析
X 1、 R 1、 X 2 R 2 X K R K
一般等效电路 依据式3-12
)()(21'221'20K K f R R R I X X X jI U U ++-++-=
)()(22222K K f R R I X X jI E U ++-+-=
K K f R I X jI U U 222--=
简化等效电路 依据式3-14 Z f f X jI U U -=0 式3-14可变换为 式3-17
1)
(2
022
02=+
U U X U I f Z f
椭圆方程 122
22=+b
y a x
U f
、
结论（1）上式为弧焊变压器的电压平衡方程式，也是弧焊变压器的外特性方程式
（2）一次漏抗 X 1 、二次漏抗 X 2 、串联电感 X K 都能使外特性形成下降特性
（3）
K
L f f
X X U U I
+-=
2
20 , 此式表明:
可通过改变X L 、X K 从而改变电源外特性来调节调节焊接电流I f ； 也可通过改变空载电压U 0从而改变电源外特性来调节焊接电流I f ；
还可通过同时改变
U 0和X L 、X K 从而改变电源外特性来调节焊接电流I f
4 弧焊变压器的分类
弧焊变压器 串联电抗器式 分体式 同体式 增强漏磁式 动铁心式 动圈式 抽头式。