焊接电源

1、按电源种类分：直流、交流、脉冲弧焊电源 按关键器件分：交流弧焊变压器、直流弧焊变压器、弧焊整流器、弧焊逆变器 按电源的输出特性分：平特性（恒压特性）电源、缓降特性电源、垂直陡降（恒流）特性电源以及多特型电源 弧焊电源在按外特性控制机构分类的基础上，再根据电源及主要控制方式进行分类，可分：机型调节型、电磁控制型、电子控制型 2、机械调节式：动铁式、动圈式、抽头式 3、电磁调节式：磁放大式弧焊整流器、直流弧焊发电机 4、电子控制式：整流式、逆变式、数字式

5、气体得电离方式：热电离、场致电离、光电离、碰撞电离 6、电极的电子发射：热发射、电场发射、光发射、粒子碰撞发射 7、焊接电源的引燃： 1、接触引弧：（1）接触回抽发；（2）划擦引弧发 2、非接触引弧：（1）高压脉冲引弧；（2）高频高压引弧 8、焊接电弧的静特性：定义：一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压与电弧电流之间的关系，称为焊接电弧的静态伏安特性，简称伏安特性或静特性

9、电弧静特性“U”曲线是如何形成的？ 答：电弧的静特性是指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Uf=f（If） 电弧沿其长度方向分为三个区域：阳极区、弧柱区和阴极区，因此电弧电压Uf可表示为：Uf=Ui+Uy+Uz；其中：Ui为阴极降压;Uy为阳极降压；Uz为弧柱降压。 阳极降压Uy：因为在阳极区不发射带电粒子，因此阳极降压几乎与电流无关，Uy=f（Iy）为一水平线。 阴极降压：因为阴极发射电子，阴极发射电子是从阴极斑点区发射出来的。当电流较小时，随着电流的增加，阴极斑点的面积增加Si，因

此电流密度基本上不变，这样阴极电场强度就不变，Ui也就不变。当阴极斑点面积和阴极端面面积相等时，电弧电流继续增加，Si不能再扩大，电流密度将随着电流的增加而增加，这样阴极区的电场强度增加，阴极电压也就增加。 弧柱压降：电弧可以看成一个近似均匀的导体，电压降表示为：

在弧柱长度一定的条件下： 1）当电流比较小时，α>1，随着电弧电流的增加，弧柱面积快速增加，电流密度jZ减小；另一方面，随着电流增加，弧柱温度增加，热电离产生的带电粒子数增加，从而使弧柱的导电率γz增加，最终使弧柱压降降低。 2）当电流中等大小时，α=1，即随着电流增加，弧柱面积按比例增加，弧柱电流密度不变，而此时，电弧温度不再增加电离度基本不变，弧柱的导电率也就基本不变，因而此时弧柱电压不随电流的变化而变化。 3）当电流很大时，电弧导电率不再变化，而此时由于电磁收缩力、保护气体昌盛的等离子流力的作用，弧柱面积不再扩张，即弧柱面积Sz不随电弧电流的变化而变化，弧柱电流密度增加，弧柱压降增加。 综上所述，电弧电压Uf随着电流增加呈U型曲线变化 。

10、手工电弧焊、埋弧焊焊接电弧基本工作在电弧静特性的水平段。熔化极气体保护焊（MIG或CO2焊等）和水下焊接等焊接电弧基本工作在电弧静特性的上升段。 11、焊接电弧的动特性定义？包含那三个变量？ 答：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，表示为：Uf=f（if）。 包含三个变量：电弧电压、电弧电流和时间。 12、目前在弧焊电源方面，常用哪些措施提高交流电弧的稳定性？ 答：1）提高弧焊电弧频率 2）提高电源的空载电压 3）改善电弧电流的波形 4）叠加高电压 13、呼喊电源的基本电气特性有哪些？ 答：外特性、调节特性、动态特性 14、焊接工艺对电源主要有哪些要求？ 答：1）保证引弧容易 2）保证电弧稳定 3）保证焊接参数稳定 4）具有足够宽的焊接参数调节范围 15、常用电弧焊的电弧电压约为14~44V，电弧电流在30~1500A左右 16、弧焊电源外特性定义？ 答：弧焊电源的外特性是指，在规定范围内，弧焊电源稳态输出电压为Uy与稳态输出电流Iy之间的关系。表示为：Uy=f（Iy） 常用弧焊电源外特性主要有平特性以及陡降特性。 17、电源-电弧系统稳定的含义是什么？系统稳定的条件是什么？ 答：1）无干扰时，能在给定负载电压和焊接电流下，保证电弧的稳定燃烧，系统保持静态平衡状态。 2）当系统受到顺势干扰时，破坏了系统原有的静态平衡，负载电压和焊接电流发生变化。当干扰消失后，系统能够自动回复到原来的平衡状态或者达到行的平衡状态，而新的平衡状态与原来的的平衡状态相差不远。 条件是：特性Uy=f（Iy）与特性Uf=f（If）有交点，，并且在交点的左边保证Uy>Uf，而在交点的右边Uy18、焊条电弧焊选择什么样的外特性？为什么？ 答：在焊条电弧焊中，电弧静特性是水平特性（或者说处于整个电弧静特性曲线的水平段）。根据“电源-电弧”系统稳定性的要求，可以选择下降外特性的弧焊电源。还需要加上外拖，提高短路电流，便于再引弧。 19、弧焊电源的动特性定义？对弧焊电源的动特性要求主要包括哪几方面？ 答：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，表示为：Uf=f（if）。 包含三个变量：电弧电压、电弧电流和时间。

20、变压器磁芯常用哪些材料？各有什么特点？ 答：铁磁材料包括铁、镍、钴、等合金材料。铁磁材料在外磁场中呈现很强的磁性，此现象称为铁磁物质的磁化。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。在没有外磁场的作用时，各个磁畴排列混乱，磁效应互相抵消，对外不显示磁性。在外磁场的作用下，磁畴就顺外磁场方向排列整齐并显示出磁性，也就是说铁磁性物质被磁化了，由此形成的磁化磁场，叠加在外磁场上，使合成磁场大为加强。 21、弧焊变压器的特殊性主要有哪些？ 答：1）根据焊接电弧特性以及焊接工艺要求，弧焊变压器应具有下降的外特性。 2）弧焊变压器的负载是交流电弧，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。足够大的感抗是缩小电压过零熄弧时间的有效手段。 3）为了满足弧焊变压器的调节性能，要求焊接回路的感抗值能够调节。 22、弧焊变压器的外特性是什么特性？获得下降特性的方法是什么？ 答：弧焊变压器的外特性是下降特性。采用增大变压器内阻或外加串联电阻、增大变压器的漏抗或外加串联电阻器的方法都可以使变压器活得下降的外特性。 23、弧焊变压器的调节特性方程式是什么？一般采用什么方法实现输出电流的调节？ 答：If=根号U0²—Uf²/Xz=根号U0²—Uf²/XL+XK 一般采用机械的方法对感抗的大小进行调节，从而实现输出电流的调节。也就是说，弧焊变压器的外特性的调节，需要一套机械调节机构 24、弧焊变压器的获得下降外特性的方法不同，可分为哪几类？ 答：1、串联电抗器式弧焊变压器：1）分体式；2）同体式 2、增强漏磁式弧焊变压器：1）抽头式；2）动铁心式；3）动绕组式 25、电子控制型弧焊电源中常用的电子电力器件有哪些？ 答：晶闸管、功率晶体管、功率场效应晶体管。绝缘门极双极型晶体管等。

26、画出电子控制型弧焊电源外特性的基本原理图，并说明如何获得恒压外特性？恒流外特性？ 答：

1）电源的输出电压Uf取决于给定电压信号Ugu。当Ugu条定在某数值时，呼喊电源输出电压Uf也恒定在某数值。也就是说，只取输出电压负反馈，弧焊电源的输出特性为恒压外特性。 2）电源的输出电流If取决于给定电流信号Ugi。当Ugi调定在某数值时，弧焊电源输出电流If也恒定在某数值。也就是说，只取输出电流负反馈，弧焊电源的输出特性为恒流外特性。 27、电流、电压信号的检测方法有哪些？ 答：取样电阻法、互感器法、霍尔元件法 28、电子控制型弧焊电源中大都采用单片集成稳压器，应用较多的是三端固定式和三端可调式集成稳压器。 29、电子控制弧焊电源动态特性的调节通常实现方法有哪些？ 答：1）通过电子电抗器控制短路电流的增加速度。 2）对焊接过程尤其是熔滴短路过程采用给定波形进行精确控制。

30、SCR式弧焊整流器主要用于那些焊接方法中？ 答：焊条电弧焊、钨极氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、熔化极氩弧焊 31、SCR式弧焊整流器系统的组成有哪些？并画出工作原理图。 答：1）电子功率系统（弧焊电源的主电路）：主变压器T、晶闸管镇流器UR和直流输出电抗器L 2）电子控制系统

32、SCR整流电路的形式主要有哪些？ 答：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 33、SCR三相半控桥式整流电路电阻性负载，触发延迟角α≥60°时，输出电压波形出现不连续。触发脉冲移相范围180° 34、三相全控桥式整流电路电阻性负载，触发延迟角α≥60°时，输出电压波形出现不连续。触发脉冲移相范围120° 35、六相半波可控整流电路电阻性负载，触发延迟角α≥60°时，输出电压波形出现不连续。触发脉冲移相范围120° 36、带平衡电抗器的双反星形可控整流电路电阻性负载，触发延迟角α≥60°时，输出电压波形出现不连续。触发脉冲移相范围120°