弧焊变压器的结构与使参考课件
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第三章弧焊变压器-36页文档资料
第三章 弧焊变压器
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。
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
弧焊变压器
第3章弧焊变压器主要内容3.1弧焊变压器的基本原理和分类313.2串联电抗器式弧焊变压器323.3动铁心式弧焊变压器3.4动线圈式弧焊变压器3.5抽头式弧焊变压器主要内容本章主要以一般变压器理论为本章主要以般变压器理论为基础，根据弧焊工艺的要求，阐基础根据弧焊工艺的要求阐明弧焊变压器的特殊性，陡降外特性的获得和焊接规范的调节方法。
并介绍常见弧焊变压器的结构、原理和特点。
3.1 弧焊变压器的基本原理和分类弧焊变压器的特点z弧焊变压器的特点：（1）为稳弧要有定的空载电压和较大的电感；）为稳弧要有一定的空载电压和较大的电感；（2）主要用于手工弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊，应具有下降的外特性；（3）为了调节电弧电流、电压，外特性应可调。
）为了调节电弧电流电压外特性应可调3.1.13.1.1 基本原理z与普通变压器一样，可通过基本方程式、等效电路和矢量图三个方面来分析。
主要是弄清空载电压的建立获得下降外特性的原理和调节立，获得下降外特性的原理和调节焊接规范的方法。
焊接规范的方法可表示为：&E其有效值为10m444(311)其有效值为：1010m 4.442E f N φ==(3-1-1)同理有令0100L0M //(/)K φφφφφ==，M K 为耦合系数，其值在0～1之间变化，由以上式子得到：(3-1-2)(312)式（3-1-2）说明：有漏磁时，空载电压只是由耦合磁通）说明：有漏磁时空载电压只是由耦合磁通φ（主磁通）K=则有：(3-1-3)建立的；当无漏磁时，M1在一般变压器理论中常忽略漏磁通，不讨论它的作用。
而在弧焊变压器中，往往要人为地增大漏磁通来加以利用。
E变压器空载时有漏磁通0φ，在一次绕组中也就产生了漏抗电动势L0I X。
或感抗压降01根据克氏第二定律，可以写出变压器一次电路的复数电压方程式为：式中，1X、R分别为一次绕组的漏抗和电阻。
12、负载如图3-2所示，在一次绕组上施加电压1U ，二次绕组与负载fz R 接通。
第三章 弧焊变压器
图中 Br :剩磁;Hc :矫顽磁力
磁滞回线
a
铁磁材料的分类：
1）软磁材料 磁滞回线窄，其剩磁b 和矫顽力都很小；用 于制作交流电器设备的铁心
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
四、铁磁材料中的能量损耗
1、磁滞损耗 铁心在交变磁场作用下反复磁化时，磁畴克服
摩擦力随着外部磁场的变化反复取向，这样所产 生的热损耗称为磁滞损耗。
为减小涡流损耗，在硅钢片表面涂有绝缘漆或者经氧化处 理形成绝缘层。
•铁心的结构
单相壳式变压器
奇数层
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 处理
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，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，建 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。
磁化 曲 线 磁导率
磁化曲线测试装置
磁化曲线 、磁导率及磁饱和现象
（1）oa段 B和H近似为线性关系；
（2）ab段 随着H的增加，B值增加缓慢；
（3）b点以后 H增加时B几乎不增加，达到了磁饱和状态。
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 （即激磁电流变化） 时，磁感应强度的变 化滞后于磁场强度H变 化的现象称为磁滞现 象。
第三章 弧焊变压器
23
❖弧焊变压器
弧焊变压器是最为常见的交流弧焊电源，
广泛用于手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊。
特点：
结构简单，便于制造、维修；
制造与使用成本低；
磁滞回线
a
铁磁材料的分类：
1）软磁材料 磁滞回线窄，其剩磁b 和矫顽力都很小；用 于制作交流电器设备的铁心
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
四、铁磁材料中的能量损耗
1、磁滞损耗 铁心在交变磁场作用下反复磁化时，磁畴克服
摩擦力随着外部磁场的变化反复取向，这样所产 生的热损耗称为磁滞损耗。
为减小涡流损耗，在硅钢片表面涂有绝缘漆或者经氧化处 理形成绝缘层。
•铁心的结构
单相壳式变压器
奇数层
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 处理
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，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，建 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。
磁化 曲 线 磁导率
磁化曲线测试装置
磁化曲线 、磁导率及磁饱和现象
（1）oa段 B和H近似为线性关系；
（2）ab段 随着H的增加，B值增加缓慢；
（3）b点以后 H增加时B几乎不增加，达到了磁饱和状态。
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 （即激磁电流变化） 时，磁感应强度的变 化滞后于磁场强度H变 化的现象称为磁滞现 象。
第三章 弧焊变压器
23
❖弧焊变压器
弧焊变压器是最为常见的交流弧焊电源，
广泛用于手弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊。
特点：
结构简单，便于制造、维修；
制造与使用成本低；
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》课件
2 内部构造
内部构造包括输入/输出绕组、绝缘材料和附件等。
弧焊变压器的应用
1
使用场合
弧焊变压器广泛应用于船舶制造、机械制造等领域的大型焊接工艺。
2
操作方法
正确的操作方法包括选取适当的电流、电压设置，以及控制焊接时间和速度。
弧焊变压器的维护保养
1 维护注意事项
2 保养方法
维护时需注意安全，定期检查绝缘状况和 电流控制装置。
《弧焊变压器》PPT课件
本课件将介绍弧焊变压器的定义、原理、型号、电路结构、构造特点、应用、 维护保养和市场前景，以及弧焊变压器的优缺点和未来发展趋势。
弧焊变压器的概念
弧焊变压器是一种用于电弧焊接的变压器，通过提供适当的电压和电流来实现焊接操作。
弧焊变压器的型号
分类
弧焊变压器根据功率大小和使用环境可以分 为不同的型号。
性能参数
弧焊变压器的性能参数包括额定电压、额定 电流、效率等指标。
弧焊变压器的电路结构
主要电路结构
弧焊变压器的主要电路结构包括输入/输出变压 器、整流电路和输出控制电路。
控制电路
控制电路用于实现对输出电流和电压的调节和 控制。
弧焊变压器的构造特点
1 外形构造
弧焊变压器一般由铁芯、绕组、外壳和冷却系统等部分构成。
随着焊接需求的增加， 弧焊变压器在各个行业 中的应用前景广阔。
3 未来发展趋势
未来弧焊变压器将朝着 更高效、更智能化的方 向发展。
保养方法包括清洁外壳、防止湿气侵入以 及定期更换附件。
弧焊变压器的市场前景
市场潜力分析
随着制造业的发展，弧焊变压器市场具有较 高的潜力。
发展趋势展望
未来，弧焊变压器有望实现更高的效能和更 智能化的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ制技术。
内部构造包括输入/输出绕组、绝缘材料和附件等。
弧焊变压器的应用
1
使用场合
弧焊变压器广泛应用于船舶制造、机械制造等领域的大型焊接工艺。
2
操作方法
正确的操作方法包括选取适当的电流、电压设置，以及控制焊接时间和速度。
弧焊变压器的维护保养
1 维护注意事项
2 保养方法
维护时需注意安全，定期检查绝缘状况和 电流控制装置。
《弧焊变压器》PPT课件
本课件将介绍弧焊变压器的定义、原理、型号、电路结构、构造特点、应用、 维护保养和市场前景，以及弧焊变压器的优缺点和未来发展趋势。
弧焊变压器的概念
弧焊变压器是一种用于电弧焊接的变压器，通过提供适当的电压和电流来实现焊接操作。
弧焊变压器的型号
分类
弧焊变压器根据功率大小和使用环境可以分 为不同的型号。
性能参数
弧焊变压器的性能参数包括额定电压、额定 电流、效率等指标。
弧焊变压器的电路结构
主要电路结构
弧焊变压器的主要电路结构包括输入/输出变压 器、整流电路和输出控制电路。
控制电路
控制电路用于实现对输出电流和电压的调节和 控制。
弧焊变压器的构造特点
1 外形构造
弧焊变压器一般由铁芯、绕组、外壳和冷却系统等部分构成。
随着焊接需求的增加， 弧焊变压器在各个行业 中的应用前景广阔。
3 未来发展趋势
未来弧焊变压器将朝着 更高效、更智能化的方 向发展。
保养方法包括清洁外壳、防止湿气侵入以 及定期更换附件。
弧焊变压器的市场前景
市场潜力分析
随着制造业的发展，弧焊变压器市场具有较 高的潜力。
发展趋势展望
未来，弧焊变压器有望实现更高的效能和更 智能化的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ制技术。
1.1.8弧焊电源I
1、焊接变压器的结构1.1漏磁式变压器漏磁变压器的原理是磁力线不完全通过铁心，而有相当高的部分漏磁在空气中流动，并且在绕组中感应出一个取决于电源强度的电压，这个电压跟原始的电压相反，理想的特征曲线可通过漏磁量来得到。
随着漏磁量的增大，空载电压下降。
1a) 一个可活动的漏磁铁心可接受一部分磁力线1b) 一个绕组可做成是能移动的1c) 把一次绕组分成主线圈和分线圈1d) 对于小功率的变压器对二次绕组可采用不同的抽头形式（漏磁恒定，改变绕组比例）1.2电抗器式变压器电抗器接在焊接电路中，它具有一个感应电阻，这个电阻产生一个依赖于电流强度的电压降。
理想的特性曲线是通过改变感应电阻来获得，空载电压是恒定的2a) 线圈有不同的抽头2b) 线圈有可活动的铁芯2c) 变压器（直流磁化的电抗器） W A1.2 工作线圈S 电抗器2.1半导体整流 硒板电路符号和极性方向1． 载流片（A1、Cu 、Fe ） 2． 硒片层 3． 压紧层4． 电极罩（bi-Cn-Cd-合金） 5． 接线片 单晶体半波整流的特征曲线1． 单晶体片（Si 、Ge ） 2． 底座 3． 隔离层 4． 绝缘体 5． 电流接线头2.2整流电路半波整流电路（E ）桥式整流电路（B ）旋转(三相)桥式电路（DB ）3、焊接整流器交流电路中包括一个电感L ：它具有一定的交流电阻，这个电阻根据结构分成内电阻或外电阻，如果结构是变压器式的（结构1）就是内电阻，如果是扼流圈式（结构2）的就是外电阻。
当负载确定后，它的感应压降I ωL 会随着有效电流强度I 成比例增大。
因此随着载荷的增大，用于负载的电压将降低，而该感应阻抗不消耗有效功率。
3.1焊接整流 - 结构 漏磁式变压器该种焊接整流器是由一个漏磁变压器和一个整流器组成；通常采用三相交流电，这个变压器的漏磁量是磁通量的一小部分，即只限线圈连接的那一部分。
其与导致感应电压降的漏磁感应相对应，当漏磁增大时，特性曲线为空载电压降低的陡降特性曲线。
电焊变压器课件PPT
量和功率因数而有所差异。
输入电流
02
输入电流的大小取决于电焊变压器的额定容量和功率因数，以
及输入电压的大小。
功率因数
03
电焊变压器的功率因数较低，一般在0.5左右，这主要是由于电
焊变压器在工作过程中存在较大的无功损耗。
输出特性
输出电压
电焊变压器的输出电压取决于焊接工艺的要求，一般为几十伏至几 百伏之间。
环保要求与标准
01
02
03
04
噪声控制
电焊变压器应采用低噪声设计 ，减少作业过程中产生的噪声
污染。
电磁辐射控制
电焊变压器应采取措施减少电 磁辐射的泄漏，避免对周围环
境和人员造成影响。
节能减排
电焊变压器应符合国家节能减 排标准，降低能源消耗和减少
污染物排放。
废弃物处理
电焊变压器废弃后应按照国家 环保法规进行分类处理，避免
工作原理
电焊变压器通过电磁感应原理，将初 级绕组上的低电压、大电流转换为次 级绕组上的高电压、小电流，从而产 生电弧，实现焊接。
种类与特点
01
02
03Leabharlann 交流电焊变压器采用交流电源输入，结构 简单，成本低，但体积较 大，重量较重。
直流电焊变压器
采用直流电源输入，输出 电压稳定，重量轻，体积 小，但成本较高。
对环境造成危害。
废弃电焊变压器的处理
回收利用
对于可再利用的电焊变压器，应进行回收利用，减少资源浪 费和环境污染。
废弃物处置
对于无法再利用的电焊变压器，应按照国家环保法规进行废 弃物处置，确保环境安全。
06 电焊变压器的未来发展与 趋势
新技术应用与改进
数字化技术
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➢ 任务2 制定计划 ➢ 任务3 做出决策 ➢ 任务4 实施计划 ➢ 任务5 控制 ➢ 任务6 评估
12
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)
17
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
10
任务6 评估 具体考核内容如下（时间20分钟）
考核等级
考核内容
优良中
及 格
不 及
总 评
铭牌上各参数的意义
变压器初、次级绕组特点 及其缠绕方式
电抗器结构特征
外特性获得方法叙述
调节特性的演示
接线演示
11
子任务2：动绕组式弧焊变压器的构造与使用
➢ 任务1 动绕组式弧焊变压器 一、结构特点 二、工作原理 三、参数调节 四、产品介绍
链为空载主磁通 0
；少部分经空气闭合只与W1本身匝链
为漏磁通 L1 。它们分布情况见图8-29。
故
U0
N2 N1
KMU1
KM= 0 1
图8-29 空载时磁通分布
14
(二) 负载
这时一、二次绕组都有磁势，共同建立
了主磁通b，又各自产生漏磁
L1
、
(见图ห้องสมุดไป่ตู้
L2
8-30)，而产生漏抗XLl、XL2，变压器总漏
图8-31 当J1。较大时的磁通分布 18
当 12 由最小调至最大时，如图8-32
所示，外特性曲线可由4调至3或由2调 至1。用此法调节电流，则电流下限必 然受到变压器铁心窗口高度的限制，因 而电流调节范围常达不到要求，为此尚 需配合以有级调节。
典型工作任务1：弧焊变压器的结构与使用
➢子任务1：串联电抗器式弧焊变压器的结 构 ➢任务1
资料1： 电抗器 资料2：同体式弧焊变压器 ➢ 任务2 制定计划 ➢ 任务3 做出决策 ➢ 任务4 实施计划 ➢ 任务5 控制 ➢ 任务6 评估
1
任务1 串联电抗器式弧焊变压器
资料1电抗器 按调节XK的办法不同，电抗器可分为以下几种： 1．调节空气隙式 它们的结构如图8-5所示，有双间隙与单间隙之分。
与
0
之差,
k
如矢量图8-16c所示，
结果> 0。
反联时中间磁轭总磁通是
与
0
之
和
k
，如矢量图8-16d所示，结果
<
0
。由此可见，采用反联则中间磁轭中总磁通不会大于
，中间磁轭虽
0
公用，但不必加大截面积，因而是比较合理的。因此这类产品都是将W2
与Wk反向联接。
与分体式相比，不同之处在于结构紧凑、省料，但要笨重些。由于用于小 电流时有电弧不够稳定的缺点，故宜做成大、中容量的电源，供作手弧焊、 埋弧焊电源。
下移动，以改变其与Wl之间的距离 12 一次与二次12 绕组之间磁的耦合不紧密而
有很强的漏磁。由此所产生的漏抗就足以得 到下降外特性。它是属于增强漏磁式弧焊变 压器。
图8-28 动绕组式弧焊压器结构示意图
13
二、工作原理
(一) 空载
这时一次绕组磁势产生了磁通 1
，其大部分经铁心闭合同W1、W2匝
8
(二) 产品介绍
国产同体式弧焊变压器有两个系列： BX系列有BX-500型(旧型号为BA-500型)，用于手弧焊，靠手摇传
动机构调节电流。 BX2系列(旧型号为BC系列)有BX2-500、BX2-700、BX2-1000和
BX2-2000型。 后二型号因容量大，调节机构笨重，配备有三相交流电动机以驱动电
5
1．空载
设空载磁通 示。
的正方向如图8-15箭头所
0
图8-15 空载时磁通分布 6
2．负载
图8-16 同体式弧焊变压器顺、反联比较 a)顺联接线图 b)反联接线图 c)顺联矢量图 d)反联矢量图
7
顺联与反联 相比
Wk中电流方向不同，其产生的
方向相反，以致在中间公共磁轭中与
k
的
0
关系不同。顺联时中间磁轭中总磁通 为
抗为 XZL=
2
X'L1XL2 N N12 XL1XL2
外特性方程式为：
Uf UOjIf XZL
或
Uf U02(If XZL)2
图8-30 负载时磁通分布
15
(三) 短路 这时Uf=0、If＝Iwd，所以 Iwd＝U0/XZL，即靠XZL限制短路电流。
16
三、参数调节
If=
U
2 0
U
2 f
X ZL
Rm
l
S Fe
式中 l、SFe 都是不可调的铁心磁路 长度和截面积，
优点:实现均匀大范围的调节， 易于控制、容易实现远距离调节电流； 振动而电流稳定，故多用于要求较高的场合。
缺点:耗用材料较多，体积、重量较大。
4
资料2：同体式弧焊变压器
(一) 结构特点
与分体式不同之处在于，将电抗器 叠于变压器之上共用中间磁轭，以达到 省料目的。但是二次绕组W2与电抗绕 组Wk以不同极性串联时，空载电压值 和对铁心中间公共磁轭尺寸的要求将是 不同的，分析比较于下：
流调节机构，这样也便于遥调。前二型号分手动和电动调节两种，可供选 用。BX2系列弧焊变压器主电路图如图8-17所示，一次绕组备有抽头，电 网电压正常时将点81与80联接使用。当电网电压降低时应改为将点79与 82联接使用，此时减少了一次绕组匝数以保持应有的空载电压。
9
任务2 制定计划 分组讨论。每组要讨论以下三个主要问题
12
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)
17
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
10
任务6 评估 具体考核内容如下（时间20分钟）
考核等级
考核内容
优良中
及 格
不 及
总 评
铭牌上各参数的意义
变压器初、次级绕组特点 及其缠绕方式
电抗器结构特征
外特性获得方法叙述
调节特性的演示
接线演示
11
子任务2：动绕组式弧焊变压器的构造与使用
➢ 任务1 动绕组式弧焊变压器 一、结构特点 二、工作原理 三、参数调节 四、产品介绍
链为空载主磁通 0
；少部分经空气闭合只与W1本身匝链
为漏磁通 L1 。它们分布情况见图8-29。
故
U0
N2 N1
KMU1
KM= 0 1
图8-29 空载时磁通分布
14
(二) 负载
这时一、二次绕组都有磁势，共同建立
了主磁通b，又各自产生漏磁
L1
、
(见图ห้องสมุดไป่ตู้
L2
8-30)，而产生漏抗XLl、XL2，变压器总漏
图8-31 当J1。较大时的磁通分布 18
当 12 由最小调至最大时，如图8-32
所示，外特性曲线可由4调至3或由2调 至1。用此法调节电流，则电流下限必 然受到变压器铁心窗口高度的限制，因 而电流调节范围常达不到要求，为此尚 需配合以有级调节。
典型工作任务1：弧焊变压器的结构与使用
➢子任务1：串联电抗器式弧焊变压器的结 构 ➢任务1
资料1： 电抗器 资料2：同体式弧焊变压器 ➢ 任务2 制定计划 ➢ 任务3 做出决策 ➢ 任务4 实施计划 ➢ 任务5 控制 ➢ 任务6 评估
1
任务1 串联电抗器式弧焊变压器
资料1电抗器 按调节XK的办法不同，电抗器可分为以下几种： 1．调节空气隙式 它们的结构如图8-5所示，有双间隙与单间隙之分。
与
0
之差,
k
如矢量图8-16c所示，
结果> 0。
反联时中间磁轭总磁通是
与
0
之
和
k
，如矢量图8-16d所示，结果
<
0
。由此可见，采用反联则中间磁轭中总磁通不会大于
，中间磁轭虽
0
公用，但不必加大截面积，因而是比较合理的。因此这类产品都是将W2
与Wk反向联接。
与分体式相比，不同之处在于结构紧凑、省料，但要笨重些。由于用于小 电流时有电弧不够稳定的缺点，故宜做成大、中容量的电源，供作手弧焊、 埋弧焊电源。
下移动，以改变其与Wl之间的距离 12 一次与二次12 绕组之间磁的耦合不紧密而
有很强的漏磁。由此所产生的漏抗就足以得 到下降外特性。它是属于增强漏磁式弧焊变 压器。
图8-28 动绕组式弧焊压器结构示意图
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二、工作原理
(一) 空载
这时一次绕组磁势产生了磁通 1
，其大部分经铁心闭合同W1、W2匝
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(二) 产品介绍
国产同体式弧焊变压器有两个系列： BX系列有BX-500型(旧型号为BA-500型)，用于手弧焊，靠手摇传
动机构调节电流。 BX2系列(旧型号为BC系列)有BX2-500、BX2-700、BX2-1000和
BX2-2000型。 后二型号因容量大，调节机构笨重，配备有三相交流电动机以驱动电
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1．空载
设空载磁通 示。
的正方向如图8-15箭头所
0
图8-15 空载时磁通分布 6
2．负载
图8-16 同体式弧焊变压器顺、反联比较 a)顺联接线图 b)反联接线图 c)顺联矢量图 d)反联矢量图
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顺联与反联 相比
Wk中电流方向不同，其产生的
方向相反，以致在中间公共磁轭中与
k
的
0
关系不同。顺联时中间磁轭中总磁通 为
抗为 XZL=
2
X'L1XL2 N N12 XL1XL2
外特性方程式为：
Uf UOjIf XZL
或
Uf U02(If XZL)2
图8-30 负载时磁通分布
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(三) 短路 这时Uf=0、If＝Iwd，所以 Iwd＝U0/XZL，即靠XZL限制短路电流。
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三、参数调节
If=
U
2 0
U
2 f
X ZL
Rm
l
S Fe
式中 l、SFe 都是不可调的铁心磁路 长度和截面积，
优点:实现均匀大范围的调节， 易于控制、容易实现远距离调节电流； 振动而电流稳定，故多用于要求较高的场合。
缺点:耗用材料较多，体积、重量较大。
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资料2：同体式弧焊变压器
(一) 结构特点
与分体式不同之处在于，将电抗器 叠于变压器之上共用中间磁轭，以达到 省料目的。但是二次绕组W2与电抗绕 组Wk以不同极性串联时，空载电压值 和对铁心中间公共磁轭尺寸的要求将是 不同的，分析比较于下：
流调节机构，这样也便于遥调。前二型号分手动和电动调节两种，可供选 用。BX2系列弧焊变压器主电路图如图8-17所示，一次绕组备有抽头，电 网电压正常时将点81与80联接使用。当电网电压降低时应改为将点79与 82联接使用，此时减少了一次绕组匝数以保持应有的空载电压。
9
任务2 制定计划 分组讨论。每组要讨论以下三个主要问题