弧焊电源复习题(本科)
弧焊电源复习题
*2.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。
动特性：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 ）。
电流变化速度愈小，静、动特性曲线就愈接近。
3.交流电弧的特点：电弧周期性地熄灭和引燃，电弧电压和电流波形发生畸变，热惯性作用较为明显。
4.钨极交流氩弧焊接铝时，在负极性的半周时叠加高电压。
*5.哪些因素影响交流电弧的稳定燃烧？采用何种措施稳弧？答：电弧连续燃烧条件方程式为：4212220π+≥f yh f U U U U ，因此影响交流电弧稳定燃烧的因素有：1.空载电压U 02.引燃电压U yh 3.电路参数4.电弧电流 5.电源频率f6.电极的热物理性能和尺寸。
措施：提高弧焊电源频率；提高电源的空载电压；改善电弧电流波形；叠加高压电。
7.交流电弧的功率（有功功率）是指交流电弧在半个周期（π）内的平均功率。
交流电弧的功率因数ƛf 是交流电弧的有功功率Pf 与电弧电压和电弧电流有效值乘积之比值，即：ƛf=Pf/（Uf*If ）*8.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),称为电源的外特性（静特性）。
弧焊电源的动特性是指电弧负载状态发生突然变化时，弧焊电源输出电压与电流的响应过程，可以用弧焊电源的输出电流与电压对时间的关系表示：uf=f （t ），if=f （t ）。
9.弧焊工艺对弧焊电源的要求：保证引弧容易；保证电弧稳定；保证焊接规范稳定；具有足够宽的焊接规范调节范围。
*10.电源——电弧系统的稳定条件：定性分析：电弧静特性曲线在工作点上的斜率 必须大于弧焊电源外特性曲线在该工作点上的斜率 。
11.陡降外特性和平外特性的优点和缺点：1.优点：焊接电流偏差小，焊接参数稳定，电弧弹性好。
缺点：垂直下降特性时引弧困难，熔滴过渡困难；过于平缓时短路电流过大，飞溅大，电弧不稳定，电弧弹性差。
《弧焊电源》复习资料
《弧焊电源》复习资料第一章名词解释焊接电弧的基本物理现象：气体的电离和电子发射1.气体原子的电离：并使电子全然瓦解原子核的束缚，构成离子和自由电子的过程。
2.热电离：高温下，具备低动能的气体原子或分子互相相撞而引发的电离。
3．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外的空间去的现象。
4.电子升空：在阴极表面的原子或分子，拒绝接受外界的能量而放出自由电子的现象。
5.冲压电弧静特性：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，沦为冲压电弧静特性。
6.焊接电弧动特性：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)7.弧焊电源外特性：在电源参数一定的条件下，发生改变功率时，电源输入的电压平衡值uy与输入的电流平衡值iy之间的关系uy=f(iy)，称作电源外特性。
8.强电场作用下的自发射：物质的固体或液体表面，虽然温度不高，但当存在强电场并在表面附近形成较大的电位差时，使阴极有较多的电子发射出来，这就称为强电场作用下的自发射。
9.碰触引弧：在弧焊电源拨打后，电极与工件轻易短路碰触，随后打响，从而把电弧点燃出来。
10.非接触引弧：指在电极和工件之间存在一定间隙，施以高电压来击穿间隙，使电弧引燃。
11．负载持续率：fs=负载持续运行时间t／（负载持续运行时间t+休止时间）*100%12.弧焊电源调节性：弧焊电源满足不同的工作电压、电源的需求的可调节性。
1.焊接电弧物理现象：气体的电离和电子发射。
2.气体原子电离的三种形式：喷发电离、热电离、光电距。
3.电子发射的四种形式：热发射、光电发射、重粒子撞击发射、强电场作用下的自发射。
逸出功：电子发射所需的能量，约为电离能的1|2~1|4.4.电弧的三个组成部分及电位分布。
电弧存有三个部分形成：阴极区、阳极区、弧柱区。
阳极区存在阳极压降：基本上与电流无关，近似为一常数。
弧焊电源复习资料
弧焊电源复习资料一、名词解释1.弧焊电源的控制：是对弧焊电源电气性能的静动太特性与参数进行控制和调节。
2.接触引弧：是弧焊电源接通后，电极（焊条或焊丝）与工件直接短路接触，随后拉开，从而把电弧引燃起来。
3.非接触引弧：指在电极与工件之间存在一定间隙，施以高电压来击穿间隙，使电弧引燃。
常用引弧器才能实现，有高频高压引弧和高压脉冲引弧。
4.焊接电弧的动特性：指一定的弧长下，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：)(f f i f U =5. 热惯性：随着电流的增加，使电弧的空间温度升高，但是电弧空间温度变化总是滞后与电流增加的现象。
6.交流电弧的功率：是指交流电弧在半个周期内的平均功率，又称为有功功率。
即：t f f f dw i u f P ππ01=7.交流电弧的功率因数：指交流电弧的有效功率与电弧电压和电弧电流有效值乘积之比值。
既：F f ff I u p =λ8.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y U 与输出电流稳定值y I 之间的关系。
)(y y I f U =9.电弧弹性好：若弧焊电源外特性下降陡度大，弧长变化引起电流变化小，则允许弧长有较大程度的拉长却不致使电流小于这个限度而熄弧，既为电弧弹性好。
10.电源调节性能：弧焊电源能满足不同的工作电压，电流需求的调节性能称为电源调节性能，通过电源外特性的调节来实现的。
11.弧焊电源的动特性：是指电弧负载状态发生突然变化时，弧焊电源输出电压和电流额响应过程，用弧焊电源的输出电流和输出电压对时间的关系表示：)(t f U f = )(t f i f =说明弧焊电源对负载瞬变嗯适应能力。
12.弧焊逆变器：为焊接电弧提供电能，并具有弧焊工艺所要求的电气性能的逆变器。
称为弧焊逆变器13.一元化参数调节：根据焊接材料和焊丝直径的不同，将电源电压给定电压信号依据一定的比例变换为送丝电动机的控制电压，使送丝速度随着焊接电源输出电压的增大而增大，从而使电流随之增大。
弧焊电源复习资料
一、名词解释1.弧焊电源的控制：是对弧焊电源电气性能的静动太特性与参数进行控制和调节。
2.接触引弧：是弧焊电源接通后，电极（焊条或焊丝）与工件直接短路接触，随后拉开，从而把电弧引燃起来。
3.非接触引弧：指在电极与工件之间存在一定间隙，施以高电压来击穿间隙，使电弧引燃。
常用引弧器才能实现，有高频高压引弧和高压脉冲引弧。
4.焊接电弧的动特性：指一定的弧长下，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：)(f f i f U =5. 热惯性：随着电流的增加，使电弧的空间温度升高，但是电弧空间温度变化总是滞后与电流增加的现象。
6.交流电弧的功率：是指交流电弧在半个周期内的平均功率，又称为有功功率。
即：t f f f dw i u f P ππ01=7.交流电弧的功率因数：指交流电弧的有效功率与电弧电压和电弧电流有效值乘积之比值。
既：F f ff I u p =λ8.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y U 与输出电流稳定值y I 之间的关系。
)(y y I f U =9.电弧弹性好：若弧焊电源外特性下降陡度大，弧长变化引起电流变化小，则允许弧长有较大程度的拉长却不致使电流小于这个限度而熄弧，既为电弧弹性好。
10.电源调节性能：弧焊电源能满足不同的工作电压，电流需求的调节性能称为电源调节性能，通过电源外特性的调节来实现的。
11.弧焊电源的动特性：是指电弧负载状态发生突然变化时，弧焊电源输出电压和电流额响应过程，用弧焊电源的输出电流和输出电压对时间的关系表示：)(t f U f = )(t f i f =说明弧焊电源对负载瞬变嗯适应能力。
12.弧焊逆变器：为焊接电弧提供电能，并具有弧焊工艺所要求的电气性能的逆变器。
称为弧焊逆变器13.一元化参数调节：根据焊接材料和焊丝直径的不同，将电源电压给定电压信号依据一定的比例变换为送丝电动机的控制电压，使送丝速度随着焊接电源输出电压的增大而增大，从而使电流随之增大。
弧焊电源及数字化控制复习题
1、电源按照控制技术分为哪些每种类型各举一例。
1）交流弧焊电源弧焊变压器矩形波弧焊电源2）直流弧焊电源直流弧焊发电机弧焊整流器3）脉冲弧焊电源与焊接方法结合使用4)逆变式弧焊电源 IGBT式逆变式弧焊电源控制方式：机械式控制、电磁式、电子式、数字式（单片机控制、PLC/PLD控制、ARM 、DSP ）2、脉冲弧焊电源的特点是什么适用于哪些方面的焊接脉冲弧焊电源的特点是电源输出电流是周期性变化的，脉冲频率、脉冲电流等脉冲参数可调。
调节脉冲参数可以调节焊接工件的热输入量、焊丝的熔滴过渡形式等，有利于对热输入比较敏感的材料、薄板和全位置的焊接。
故大部分弧焊电源中都包含脉冲弧焊电源。
、什么是焊接电弧电弧中最基本的物理现象是什么焊接电弧是一种强烈的持久的气体放电现象，是气体放电的一种形式。
气体的电离和电子的发射时电弧中最基本的物理现象。
、什么是焊接电弧的静特性静特性曲线的形状是什么常用电弧焊接方法的电弧特性曲线是什么形状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，称为焊接电弧的静态伏安特性，简称伏安特性或静特性，其曲线形状类似于U型，可称之为U形曲线。
包括下降特性、平特性、上升特性三部分曲线形状。
不同的焊接方法，在其正常使用范围内，其电弧静特性曲线只是整个电弧“U”形静特性曲线的某一部分。
常用电弧焊接方法的电弧特性如下：焊条电弧焊、埋弧焊等焊接电弧基本工作在电弧静特性的水平段；TIG焊、微束等离子弧焊、等离子弧焊的焊接电弧也基本工作在电弧静特性的水平段，但当电流很小时，如微束等离子弧焊、微束TIG焊的焊接电弧则工作在电弧静特性的下降段；熔化极气体保护焊（MIG焊或CO2焊等）和水下焊接等焊接电弧基本上工作在电弧静特性的上升段。
、什么是焊接电弧的动特性焊接电弧存在动特性的本质原因是什么一定弧长的电弧，当电弧电流以很快速度连续变化时，电弧电压瞬时值与电流瞬时值之间的关系称为电弧动态伏安特性，简称为电弧动特性。
弧焊电源相关知识问卷
关于弧焊电源知识的问卷（1）——基础篇
一、填充题（每空格5分，合计50分）
1. 焊接电源基本分为弧焊电源、阻焊电源、特种电源三大类，其中弧焊电源是进行电弧焊接不可缺少的基础设备。
（5分）
2. 弧焊电源从电流形式分，有交流、直流和交直流两用3种基本类别。
从构造上分，交流电源有电机式（或驱动式）、变压器式和逆变式3种，直流电源也有电机式、整流式和逆变式3类。
（20分）
3. 逆变式弧焊电源是目前最先进的直流弧焊电源，它利用大功率半导体高频变换技术以替代笨重低效的工频变压器及平波电感，具有高效节能、节省材料、焊接性能优良、利于数字化智能化以及网络化控制等强大的技术优势，已成为现代主流电源类型。
（15分）
4. TIG 是非熔化极惰性气体保护电弧焊接的英文缩写，MIG 是熔化极惰性气体保护电弧焊接的英文缩写。
（10分）
二、问答题（每题10分，合计50分）
5. 用于交流焊条电弧焊的弧焊变压器有几种常用的类型？今后的发展趋势是什么？
驱动式弧焊电源有什么特点？目前主要用在哪些场合？
弧焊电源的静外特性有几种？分别用于什么焊接？（至少请举出2种例子）
203和408自动焊电源机芯属于哪种电源？由哪些功能部件组成？。
弧焊电源复习填空题
弧焊电源综合复习题一填空题1.对于小电流钨极氩弧焊、微束等离子弧焊通常情况下工作在静特性曲线的（）。
2.对于焊条电弧焊、埋弧焊、非熔化极气体保护焊多数情况下工作在静特性曲线的（）。
3.在一定的弧长下，当电弧电流以很快的速度变化时，电弧电压和电流瞬时值之间的关系，称为电弧的（）。
4.在稳定状态下，弧焊电源的输出电压和输出电流之间的关系，称为弧焊电源的（）。
5. 弧焊变压器分为正常漏磁式和增强漏磁式两大类，那么动圈式弧焊变压器属于（）类型。
6.弧焊变压器分为正常漏磁式和增强漏磁式两大类，那么抽头式弧焊变压器属于（）类型。
7.抽头式弧焊变压器是靠（）方法来获得下降外特性的。
8. 正常漏磁式弧焊变压器获得外特性的方法是（）。
9.直流弧焊发电机获得外特性的方法有两种，即在电枢电路中串联镇定电阻和（）。
10.差复励式弧焊发电机是采用（）来获得下降外特性的。
11.在弧焊整流器中，输出电抗器的作用是（）。
12.磁饱和电抗器的作用是（）。
13.弧焊整流器按主电路和整流器件的不同，可分为硅弧焊整流器、（）、晶体管式弧焊整流器三种。
14.无反馈式磁饱和电抗器具有（）外特性。
15.全部内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器是采用（）来获得所需的外特性。
16.在全部内反馈磁饱和电抗器式弧焊整流器增设了偏移绕组，其作用是（）。
17.晶闸管式弧焊整流器是靠（）来获得所需的外特性。
18. 磁饱和电抗器式弧焊整流器动特性存在的问题有（）。
19.脉冲弧焊电源是为焊接（）的金属材料及全位置焊接而设计的。
20.模拟式晶体管脉冲弧焊电源，晶体管组工作在（）状态，起可变电阻的作用，来控制外特性形状。
21.硅弧焊整流器采用( )做整流元件.22.晶闸管焊整流器采用( )做整流元件.23.分体式弧焊机串联电抗器通过改变( ),调节焊接电流.24.弧焊变压器是一种具有( )外特性的( )变压器.25.分体式弧焊机由一台具有( )的降压变压器及一个( )组成.。
现代弧焊电源及其控制 复习题
弧焊复习题机械调节型弧焊电源的特点是借助于机械装置实施弧焊电源外特性的调节。
焊接电弧的引燃方式有接触和非接触引弧。
平特性电源的特点是电源输出电流变化时，输出电压基本不变或稍有下降，甚至稍有提高。
铁磁物质能被磁化的原因是在它内部存在着许多很小的被称为磁畴的天然磁化区。
在室温（25°C）下，每个IGBT开关管最大允许的耗散功率，称为IGBT的最大功耗，用P CM表示，它是由管子的额定结温和热阻决定的。
晶闸管整流电路的型式主要有三相半控桥式、三相全控桥式、六相半波可控和带平衡电抗器的双反星形可控整流电路。
专用晶闸管集成触发器的特点有体积小、温漂小、性能稳定可靠、移相线性度好。
晶体管式、场效应当晶体管式以及IGBT式逆变弧焊电源中的逆变电路基本型式是单端式、半桥式、全桥式、推挽式。
数字化弧焊电源不但采用数字控制技术，而且应用了系统总路线技术、网络技术。
负载电流在并联的电源中按与阻抗成反比的原则分担。
三相桥式全控整流电路的输出电压每周有六个波峰，脉动较小。
绝缘栅双极型晶体管简称：IGBT抽头式弧焊变压器是一种增强漏磁式的弧焊变压器，没有动铁心，也没有可活动的绕组。
弧焊电源——指电弧焊机中，供给焊接电弧电能，并具有适宜电弧焊工艺所需电气特性的设备。
电源自然输出特性——指在无反馈控制的开环条件下，电子功率开关的通断时间比率保持不变，电源输出的特性。
波形控制——指在焊接过程中，根据焊接过程不同阶段、不同情况采用不同的给定量对弧焊电源的输出电流、电压，以及电流或电压的变化率进行实时控制。
PFM控制——即脉冲频率控制方式，也就是“定脉宽调频率”控制方式，在脉冲宽度保持不变的条件下，通过改变脉冲频率来调节逆变器的输出。
数字化弧焊电源的特点：答：（1）柔性化控制和多功能的集成；（2）控制精度高；（3）稳定性好；（4）产品的一致性好；（5）焊机功能升级方便。
1、弧焊变压器的特性：答：1）根据焊接电弧特性以及焊接工艺的要求，有外特性；2）它是交流电弧，为了使电弧易于引燃并能保证交流电弧的稳定燃烧，要求弧焊电源应具有足够高的空载电压，并且在焊接回路中有足够大的感抗；3）为了满足弧焊变压器调节性能，要求焊接回路的感抗值能够调节。
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弧焊电源复习题（本科）（2006年10月）
名词解释
1．名词解释：（20分）
1、撞击电离
2、热电离
3、电子发射
4、焊接电弧的动特性
5、弧焊电源的外特性
2．名词解释：（20分）
1、气体原子的电离
2、热发射
3、重离子撞击发射
4、光电离
5、焊接电源的额定负载持续率
3．名词解释：（20分）
1、气体原子的激发
2、光电发射
3、强电场作用下的自发射
4、焊接电弧的静特性
5、弧焊电源的负载特性
第一章焊接电弧的电特性
4．画图说明焊接电弧的压降分布？
5．焊接电弧的静特性曲线呈什么形状（分为哪几段）？是怎么形成的？
6．说明焊接电弧的静特性曲线的各区段分别对应哪些焊接工艺方法？
7．交流电弧连续燃烧的条件是什么？如何提高交流电弧的稳定性？
8．影响交流电弧稳定燃烧的因数有哪些？
第二章焊接电源的电特性
9．对电源－电弧系统的稳定性的静态和动态（受到干扰消失后自动回到平衡点）条件进行描述及分析。
10．电源外特性大致可分为哪几种？分别适用于哪些弧焊工艺方法？
11．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？
12．试分析等速送丝控制系统熔化极电弧焊对电源外特性的要求？
13．在细焊丝CO2焊接短路过渡并采用平特性电源的情况下，电源动特性及其优劣的含义是什么？
第三章弧焊变压器
14．写出弧焊变压器的详细的电压平衡方程式（既其外特性方程式）及其简化式，并据此画出弧焊变压器的简化矢量图以及外特性曲线。
15．用矢量图分析同体式弧焊变压器次级绕组与电抗绕组进行顺连或反连时，中间磁轭磁通量大小的不同，并说明采用那种连接方法合理。
16．画出动铁心式弧焊变压器在负载时的磁通分布图，并写出总漏抗的表达式？17．动绕组式弧焊变压器的结构有哪些特点？焊接电流如何调节？
第五章磁放大器式硅弧焊整流器
18．画图分析磁放大器式弧焊整流器采用双铁心结构的原因。
19．根据磁放大器式弧焊整流器换相时出现电压面积缺失的现象推导该类电源的外特性曲线方程式。
20．写出磁放大器式弧焊整流器外特性曲线方程式，并据此在磁化曲线平面上分析无反馈磁放大器得到下降外特性曲线的机理。
21．写出磁放大器式弧焊整流器外特性曲线方程式，并据此在磁化曲线平面上分析全部内反馈磁放大器得到平外特性曲线的机理。
第六章晶闸管弧焊整流器
22．晶闸管弧焊整流器的主要特点有哪些？
23．晶闸管弧焊整流器的波形脉动是如何产生的？有哪些解决的办法？目前是如何解决的？
24．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。
25．画出有关电路，分析带平衡电抗器双反星形晶闸管可控整流电路中正反两个极性组中，各有一只管子同时导通的机理。
26．画图并推导带平衡电抗器双反星形晶闸管可控整流电路输出直流电压的公式。
（提示：双反星形整流电路相当于两个三相半波电路通过平衡电抗器实现并连）27．晶闸管弧焊整流器对触发电路的要求是什么？
28．画出ZX5晶闸管弧焊整流器同步电路图，并分析是如何得到网压的零点作为同步点的。
29．画出ZX5晶闸管弧焊整流器一个极性组及其分配电路图，说明脉冲分配作用的原理。
30．画出晶闸管弧焊整流器闭环控制系统示意框图，写出控制电压U K的表达式，以及只用电压反馈mU f时的负载电压表达式和只用电流反馈nU f时的负载电流表达式。
第七章脉冲式弧焊电源
31．试述脉冲式弧焊电源的特点及应用范围。
32．画出三种晶闸管关断电路图，并分析各自的关断过程机理。
33．画出采用积分环节控制电流变化率的模拟式晶体管焊接电源的电路图。
推导输出短路时电流I f变化的式子，据以画出其等值电路，并对电子电抗器的作用加以说明。
34．画出晶体管式脉冲弧焊电源进行切换的双阶梯外特性图，并说明在受到扰动情况下（例如弧长的变化），这种组合式外特性在脉冲期间以及维弧期间所产生的优良的调节作用。
第八章新型弧焊电源
35．试述逆变式弧焊整流器的基本原理以及基本组成部分。
36．什么是逆变器中的PFM调制方法？什么是逆变器中的PWM调制方法？
37．通过有关的波形分析（即画出有关的工作波形图），分析3520型号的PWM集成控制器的工作原理。
38．什么是逆变器中的开关技术的硬开关过程？什么是逆变器中的开关技术的软开关过程？分别画出开关过程中的电流电压变化曲线，加以说明。