项目05 电焊变压器

电焊变压器一、能力目标二、使用的设备及仪器磁分路动铁心式电焊变压器（BX1-135）一台、带电抗器电焊变压器（BX2-500）一台、动圈式电焊变压器（BX3-300）一台。三、项目要求1．熟悉常用电焊变压器的类型和基本结构（1）带可调电抗器的电焊变压器带可调电抗器的电焊变压器有外加电抗器式和共轭式两种结构形式。电焊变压器图5-1带电抗器的电焊变压器图5-2焊接变压器电流的调节1-空载曲线；2-电抗小时的外特性；3-电抗大时的外特性电焊变压器1）外加电抗器式外加电抗器式电焊变压器是在一台降压变压器的二次侧输出端再串接一台可调电抗器组合而成，如图5-1所示。为了调节二次侧空载电压U02，在一次侧绕组中备有分接头。电焊变压器输出电流的调节主要通过改变电抗器的气隙大小来实现，如气隙减小时，电抗增大，电焊机输出外特性下降陡度就增大，电流就减小，如图5-2所示。电焊变压器2）共轭式共轭式电焊变压器是将变压器铁心和电抗器铁心制成一体成为共轭式结构（即有部分磁轭是公用的），如图5-3所示。它除了变压3和动铁心4。变压器二次侧输出线圈是与电抗器线圈串联的，设EX是电抗器上的电动势，E2是变压器二次侧电动势，当两者是顺极性串联时，输出电压为两者之和，即02=E2+EX。当两者是反极性串联时，输出电压为两者之差，即02=E2-EX。因此得到两种不同空载电压的外特性，如图5-4所示。'U''U电焊变压器图5-3共轭式电焊变压器的接线图(a)顺极性；(b)反极性电焊变压器图5-4共轭式电焊变压器的外特性1）顺接时；2）反接时电焊变压器（2）磁分路动铁式电焊变压器磁分路动铁式电焊变压器是在铁心的两柱中间又装了一个活动的铁心柱，称为动铁心，如图5-5（a）所示。一次侧绕组绕在左边的铁心柱上，而二次侧绕组分两部分，一部分在左边与一次侧同在一个铁心柱上；另一部分在右边一个铁心柱上。当改变二次绕组的接法就达到改变匝数和改变漏抗的目的，从而达到改变起始空载电压和改变电压下降陡度的作用，以上是粗调作用，如图5-5（b）所示。粗调有I和Ⅱ两挡。电焊变压器如果要微调电流，则要微调中间动铁心的位置。如果把动铁心从贴心的中间逐步往外移动，那么从动铁心中漏过的磁通会慢慢地减少。因为动铁心往外移动，气隙加大，磁阻也加大，漏磁通就减少，漏抗随之减少，电流下降速度就慢，如图5-5（c）所示。当连接片接在I位置时（即粗调电流），次级绕组匝数较多，所以空载电压较高，为曲线1、2。这是把动铁心移到最里面，则漏磁通最多，漏抗多大，曲线下降最陡，即为曲线1；反之，把动铁心慢慢移出来，曲线就慢慢向曲线2靠近。从图5-5（c）中看出，如果工作电压为30V，工作电流就会从60A左右慢慢向170A变化。这就是微调电流的原理。电焊变压器当粗调节器放在Ⅱ位置，由于二次匝数少了，空载电压从70V降到60V，曲线3、4的陡度也小了。同前面分析的一样，当动铁心从最里面移动到最外面时，工作电流将从130A左右慢慢向450A变化，如图5-5（c）所示。电焊变压器图5-5动铁式交流弧焊机(a)结构图；(b)电路图；(c)外特性曲线1-粗调Ⅰ、动铁最里面；2-粗调Ⅰ、动铁最外；3-粗调Ⅱ、动铁最里面；4-粗调Ⅱ、动铁最外电焊变压器（3）动圈式电焊变压器前面两种变压器的一次侧、二次侧绕阻是固定不动的，只是改变动铁心位置，即改变气隙大小来改变漏磁通的大小，从而改变了漏抗大小，达到改变曲线的下降陡度、调节电流的目的。电焊变压器动圈式电焊变压器的铁心是壳式结构，铁心气隙是固定不可调的，一次侧绕组固定在铁心下部，二次绕组置于它的上面，并且可借助手轮转动螺杆，使二次侧绕组上下移动，从而改变一次侧、二次侧的距离来调节漏磁的大小。显然，原、副绕组越近则耦合越紧，漏抗就小，输出电压也高，下降陡度也小，输出电流就大；反之则电流就小。以上介绍的是微调。还可以通过将一次侧和二次侧的部分绕组接成串联或并联（它们均有两部分线圈构成）来扩大调节范围，这是电焊变压器的粗调。电焊变压器2．掌握电焊变压器的特点（1）二次侧空载电压应为60~75V,以保证容易起弧。同时为了安全，空载电压最高不超过85V。（2）具有陡降的外特性，即当负载电流增大时，二次侧输出电压应急剧下降，如图3—5所示。通常额定运行时的输出电压U2N为30V左右（即电弧上电压）。（3）短路电流IK不能太大，以免损坏电焊机，同时也要求变压器有足够的电动稳定性和热稳定性。焊条开始接触工作短路时，产生一个短路电流，引起电弧，然后焊条再拉起产生一个适当长度的电弧间隙。所以，变压器要能经常承受这种短路电流的冲击。电焊变压器（4）为了适应不同的加工材料、工作大小和焊条，焊接电流应能在一定范围内调节。为了满足以上要求，根据前面分析，影响变压器外特性的主要因素是一次侧、二次侧绕组的漏阻抗ZS1和ZS2以及负载功率因数cosφ2。由于焊接加工是属于电加热性质，故负载功率因数基本上都一样，cosφ2≈1，所以不必考虑。而改变漏抗可以达到调节输出电流的目的。3．根据给出的三台电焊变压器，区分出分别属于那种电焊变压器。4．根据电焊变压器常见的故障现象，写出可能的原因和排除的方法。