弧焊电源及数字化控制复习资料

名词解释：

弧焊电源的外特性：在电源参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值Uy与输出的电流稳定值Iy之间的关系Uy=f(Iy)。

焊接电弧的静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf 与电弧电流If之间的关系。

电子发射：在阴极表面的原子或分子，接受外界的能量而释放出电子的现象称为电子发射。

焊接电弧的动特性：是指在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系：Uf=f(if)。

热电离：在高温下，具有高动能的气体原子（或分子）互相碰撞而引起的电离。

热发射：物质的固体或液体表面受热后，其中某些电子具有大于逸出功的能量而逸出到表面的空间中去的现象。

焊接电源的额定负载持续率：指设备能够在额定电压，额定电流或额定功率的情况下负荷工作时间的比率。P37

逆变：通过一定的电路方式将一定规格的直流电源变为所需要的交流电源。

简答题

1焊接电弧的静特性和动特性？

焊接电弧的静特性：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf 与电弧电流If之间的关系。

电子发射：在阴极表面的原子或分子，接受外界的能量而释放出电子的现象称为电子发射。

焊接电弧的动特性：是指在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系：Uf=f(if)。

2影响交流电弧稳定燃烧的因数有哪些？

答：1、空载电压Uo Uo愈高，在同等大小的引弧电压下，熄弧时间愈短，电弧就越稳定。2、引燃电压Uyh Uyh 愈高，引燃电弧愈难，电弧愈不稳定。

3、电路参数当ωL/R这一比值不大时，增大L或减小R，即使ωL/R比值增大，均可使电弧趋向稳定连续燃烧。

电弧电流电弧电流愈大，电弧的稳定性会提高。

5、电源频率f f提高，会提高电弧的稳定性。

6、电极的物理性能和尺寸

第二章

3弧焊电源的外特性是指什么？弧焊电源的外特性可分为哪几种基本形状？如何定量划分？

答：（1）弧焊电源的外特性是指在电流参数一定的条件下，改变负载时，电源输出的电压稳定值Uy与输出电流稳定值Iy之间的关系Uy=f（Iy）。

分类：1.下降特性：工作部分电压下降率大于7V/100A。

2.平特性：电压下降率小于7V/100A或上升率小于10V/100A。

3.双阶梯形特性。

4分别分析手工电弧焊、粗丝埋弧焊、细丝CO2气体保护焊对弧焊电源外特性的要求？答：手工弧焊：缓降特性；粗丝埋弧焊：缓降特性；细丝CO2气体保护焊：平特性

第三章

5动铁芯式弧焊变压器如何增加漏磁？欲减小电流减小的下限应采取什么手段？

(1)为增加漏磁需使一次绕组W1和二次绕组W2耦合的不紧密，并且在W1，W2之间设有铁心，用它构成磁分路，以减少漏磁磁路磁阻，从而使漏磁显著增加。（2）用梯形铁心代替矩形铁心。

6动线圈式弧焊变压器如何增加漏磁？欲扩大电流调节范围应采取什么措施？

答;(1)它的铁心形状是高而窄，一次绕组W1和二次绕组W2分别套在两侧的中心柱上。W1和W2各自分开缠绕，W1在下方不动，W2在上方可活动，摇动手柄可令其沿铁心柱上下移动，以改变其与W1之间的距离δ12。由于铁心窗口较高，δ12可调范围较大，使得一次二次绕组之间磁的耦合不紧密而有很强的漏磁。

（2）改变W2的匝数（N2）进行有级调节；增加铁心高度。

第四章

7硅弧焊整流器中磁放大器的作用是什么?

答：作用：控制外特性形状并调节焊接参数。（磁放大器在硅弧焊整流器中是作为控制和调节元件，通过它控制为特性形状，调节为特性，从而调节电弧电流和电弧电压）

第五章

8晶闸管式弧焊整流器主电路形式、工作原理及其特点是什么？

晶闸管式弧焊整流器主电路主要有三种：三相桥式半空电路；三相桥式全控电路；带平衡电抗器双反星形电路；

三相桥式半控电路

工作原理：三相半控整流电路有三个晶闸管V1，V3，V5和三个二极管VD2，VD4，VD6组成，Rf为负载，其中三个晶闸管构成共阴极，三个二极管构成共阳极，变压器的二次电路在任何时刻，总是有一个阳极电位最高，而且加有触发脉冲的晶闸管和一个阴极电位最低的整流二极管及负载串联构成通路。

工作特点：1线路比较简单，可靠，经济和较易调试。

2调至低电压或小电流时波形脉动较明显，需配备大电感量。

三相桥式全控电路

工作原理：将三相半控整流电路中得三个二极管换成三个晶闸管就变成了三相桥式全控整流电路，工作过程中，共阳极和共阴极组的晶闸管都在不断换相，换相时间取决于产生触发脉冲的相位，两组晶闸管同时触发，获得一周有六个波峰的负载电压波形。

工作特点：1每周有6个波峰，脉动较小，配用的输出电量较小。

2 6只晶闸管、六套触发电路、电路复杂、调试和维修困难。

带平衡电抗器双反星形电路

工作原理：

工作特点：1它相当于两组三相半波整流电路并联

2有六个晶闸管，触发电路比三相桥式半波整流电路的要复杂，但比三相桥式全控整流电路简单。

3整流电压波形为每个周波六个波峰，其脉动程度比三相桥式半控电路小，最低谐波为六次，要求输出电感的电感量及体积都较小。

4需用平衡电抗器，且为保障电路能正常工作，其铁心不宜饱和。

第六章

弧焊逆变器有哪几种调节方式？哪些比较常用？综述PWM技术在弧焊逆变器的作用？

答：调节方式：①定脉宽调频率（PFM）

②定频率调脉宽（PWM)

③混合调节定脉宽调频率和定频率调脉宽比较常用

PWM技术在弧焊逆变器的作用：

答：通过给出逆变器脉宽比的给定值和取不同的反馈信号，来形成不同的外特性曲线形状。在调节焊接参数时，脉宽比的给定值越高，电弧电压（电流）就越大，反之亦然。并能实现无级调节焊接参数，操作方便。脉宽比高低按一定规律的变化，就形成一定形状的脉冲输出。

1分析晶闸管弧焊电源两套、三套、六套触发电路分别适用于哪种主电路形式的晶闸管弧焊电源.

2画出三相桥式全控晶闸管整流电路以及三相交流电压图，并通过这两个图分析采用主辅双脉冲触发的原因