1.1.9弧焊电源Ⅱ
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第1章绪论一、重点内容提要1.1 弧焊电源概述弧焊电源:电弧焊机中的核心部分,是供给焊接电弧电能(提供电流和电压),并具有适宜于电弧焊工艺电气特性的设备。
1.2 弧焊电源的分类、特点与应用常见分类见图1-1。
动铁心式弧焊变压器Array动绕组式弧焊变压器抽头式弧焊变压器动铁式弧焊整流器动绕组式弧焊整流器抽头式弧焊整流器滑动调节式弧焊整流器单相整流式脉冲弧焊电源串联饱和电抗器式弧焊电源磁放大器式弧焊整流器磁放大器式脉冲弧焊电源电动机驱动式弧焊发电机内燃机驱动式弧焊发电机晶闸管式弧焊电源晶闸管电抗器式矩形波交流弧焊电源模拟式晶体管弧焊电源模拟式晶体管脉冲弧焊电源开关式电力电子器件弧焊电源开关式电力电子器件脉冲弧焊电源逆变式晶闸管矩形波交流弧焊电源晶闸管式弧焊逆变器晶体管式弧焊逆变器场效应晶体管式弧焊逆变器IGBT式弧焊逆变器双逆变式变极性弧焊电源其它单片机控制式数字化弧焊电源DSP控制式数字化弧焊电源单片机和DSP控制式数字化弧焊电源其它图1-1 常用弧焊电源分类机械调节型弧焊电源是借助于机械装置实施特性调节的弧焊电源。
该类弧焊电源的主要电气特性是由电源结构所决定的,其输出的大小也是通过机械装置实施调节的。
电磁控制型弧焊电源一般是通过调节弧焊电源内部电磁器件的电磁状态来调节电源的特性。
电子控制式弧焊电源是借助电子线路来实现弧焊电源各种特性的控制,还可以通过电子线路对焊接电流波形等进行控制。
1.3弧焊电源的发展弧焊电源的发展可以说是日新月异,其发展可以概括以下几个方面。
1)多种电子控制型的弧焊电源相继出现和完善,目前已经基本取代了电磁控制型弧焊电源。
许多经济发达国家,除在野外作业仍采用柴(汽)油内燃机驱动的弧焊发电机之外,基本上都选用电子控制型弧焊电源。
2)各种脉冲弧焊电源的应用,进一步提高了焊接质量,促进了全位置焊接的自动化。
3)各种高效、节能、轻便、焊机性能良好的逆变弧焊电源得到了飞速发展,逐渐成为主导产品之一。
常用弧焊电源知识概述弧焊电源的分类弧焊电源是一种将电能转化为热能,通过电弧熔化金属工艺的电气设备。
根据其不同的工作特性,弧焊电源可以分为以下几种:1.直流弧焊电源(DC)2.交流弧焊电源(AC)3.直流交流可切换弧焊电源(DC/AC)4.逆变弧焊电源直流弧焊电源直流弧焊电源是指输出直流电流的弧焊设备。
由于直流电弧焊时,电流和电压的方向始终保持一致,因此焊接质量相对较好。
直流弧焊电源通常具有稳定的弧电压和电流输出,能够满足不同的焊接需求。
交流弧焊电源交流弧焊电源是指输出交流电流的弧焊设备。
交流电弧焊时,电流和电压的方向会反复改变,焊接因此相对来说较为复杂。
交流弧焊电源通常适用于一些特殊的焊接场合,例如焊接铝合金等。
直流交流可切换弧焊电源直流交流可切换弧焊电源具备直流和交流输出两种模式。
通过切换工作模式,可以根据焊接需求选择合适的电流输出方式,灵活性较高。
这种类型的弧焊电源可以适应不同材料和焊接工艺的要求。
逆变弧焊电源逆变弧焊电源是通过电子器件将交流电转换为直流电,并将直流电再转换为高频率交流电,最终输出所需的电流和电压。
逆变弧焊电源具有轻便、高效、能耗低等优点,适用于一些特殊的焊接环境。
常用弧焊电源参数在选择弧焊电源时,需要了解以下几个常用参数:1.输出电流范围:弧焊电源的输出电流范围决定了它可以满足的焊接需求。
不同的焊接任务可能需要不同的电流范围。
2.电源开路电压:开路电压是指弧焊电源在无负载状态下的输出电压。
开路电压较高的弧焊电源有助于维持稳定的电弧,并提供一定的渗透能力。
3.噪声水平:弧焊电源的噪声水平对于工作环境的安静度有一定的影响。
低噪声水平的弧焊电源更适合在噪声敏感的场所进行焊接。
4.功率因数:功率因数是指弧焊电源输入电能和输出电能之间的比值。
高功率因数的弧焊电源可以减少对电网的负载,节约能源。
5.效率:弧焊电源的效率是指输出功率与输入功率之间的比值。
高效率的弧焊电源可以减少能源的浪费,提高焊接效率。
常用弧焊电源知识概述弧焊电源简介弧焊电源是一种常见的焊接设备,用于将电能转化为电弧热能,用于焊接金属材料。
它主要由直流或交流电源、整流装置、电极和工作件等组成。
弧焊电源根据其电源类型和工作原理的不同可以分为常规的变压器电源、逆变电源和激光电源等。
常规的变压器电源常规的变压器电源是最常见的弧焊电源形式之一。
它使用变压器将输入电能转化为所需的输出电能。
常规的变压器电源结构简单、可靠,适用于一般的焊接需求。
它具有较高的输出功率、焊接效率高以及适用于焊接各种材料的特点。
常规的变压器电源中,主要的部件包括电源输入端、变压器、整流器、电极和工作件。
电源输入端接收电能输入,变压器将输入电能进行变压变流,整流器将交流电转化为直流电,电极和工作件产生电弧进行焊接。
常规的变压器电源适用于手动弧焊、半自动弧焊和气体保护焊等各种焊接方式。
逆变电源逆变电源是一种新型的弧焊电源形式。
相对于常规的变压器电源,逆变电源选择使用逆变器来将输入电能转化为所需的输出电能。
逆变电源具有体积小、重量轻、效率高等特点,对电能的利用率更高。
逆变电源可以分为单相逆变电源和三相逆变电源。
单相逆变电源适用于家庭或小型工作场所,三相逆变电源适用于工业生产线等大型焊接场所。
逆变电源的输出电流和电压可以根据焊接要求进行调整,适用于多种焊接工艺和材料。
逆变电源中的关键部件是逆变器。
逆变器能够将直流电转化为高频交流电,然后通过输出变压器将高频交流电转化为所需的输出电能。
逆变电源具有较高的功率因数和更好的电能调节性能,使得焊接过程更加稳定。
激光电源激光电源是一种高能量密度的焊接设备,将输入电能转化为激光束用于焊接。
激光电源具有焊接速度快、热影响区小、焊接质量高等优点。
它广泛应用于高精密度焊接和微焊接领域。
激光电源主要由激光发生器、整流器、光纤传输系统和光束聚焦系统组成。
激光发生器将输入电能转化为激光束,整流器将交流电转化为直流电,光纤传输系统将激光束传输到焊接位置,光束聚焦系统将激光束集中到焊接点进行焊接。
弧焊电源的安全使用注意事项弧焊电源是一种常见的焊接设备,广泛应用于各种焊接工作中。
然而,由于其高电压和高温的特性,安全使用弧焊电源至关重要。
以下是弧焊电源的安全使用注意事项。
1. 确保使用符合标准的弧焊电源。
在购买和使用弧焊电源时,要确保选择符合国家和行业相关标准的产品。
这些标准通常包括电压、频率、功率和电流等方面的要求,以确保其安全可靠。
2. 高度重视电源连接。
在使用弧焊电源之前,要仔细检查所有电源连接,确保电源线和插头没有损坏,连接牢固可靠。
特别要注意接地线的连接,确保良好接地,以减少电击的危险。
3. 配备必要的个人防护装备。
在进行弧焊作业时,必须佩戴适当的个人防护装备,包括焊接面罩、焊接手套、焊接衣、电焊靴等。
这些装备能有效地保护人身安全,防止火花和飞溅物伤及皮肤。
4. 保持工作区域的清洁和整洁。
在进行弧焊作业时,要确保工作区域干净整洁,没有杂物和易燃物品。
同时要保持足够的通风,以防止废气聚集和产生有毒气体。
5. 注意防止触电。
弧焊电源的电压较高,在操作时要格外小心避免触电。
在开启和关闭设备之前,要确保手部干燥,以免造成电流通过身体导致触电事故。
6. 注意火花飞溅和火灾。
在进行弧焊作业时,要注意避免火花飞溅和火灾的发生。
要将易燃物品远离焊接区域,并使用非可燃的防护物料保护周围的物体。
7. 控制设备的使用和维护。
弧焊设备在使用期间要进行定期的检查和维护。
保持设备干燥清洁,避免过高的温度和电流,以延长设备的使用寿命和减少故障的发生。
8. 注意安全操作。
在进行弧焊作业时要保持安全操作。
不要超过设备的额定工作范围,不要进行超负荷操作。
按照设备说明书和相关规定进行操作,确保焊接工作的安全和质量。
9. 接受培训和指导。
在使用弧焊设备之前,应接受专业的培训和指导,了解设备的使用方法和安全规程。
掌握正确的焊接技术和操作技巧,以减少意外事故的发生。
10. 急救措施和应急处理。
在进行弧焊作业时,要了解焊接过程中可能发生的意外事故,并掌握相应的急救措施和应急处理方法。
弧焊电源教案一、教学目标1.了解弧焊电源的分类和特点,掌握各种弧焊电源的适用范围。
2.掌握弧焊电源的工作原理,理解弧焊电源的各个组成部分及其作用。
3.学会弧焊电源的调试和维修方法,提高实际操作能力。
4.培养学生安全意识,了解弧焊电源使用过程中的安全注意事项。
二、教学内容1.弧焊电源的分类和特点弧焊电源按工作原理可分为交流弧焊电源、直流弧焊电源和脉冲弧焊电源。
交流弧焊电源适用于碳钢、不锈钢等材料的焊接;直流弧焊电源适用于铝合金、铜合金等材料的焊接;脉冲弧焊电源具有焊接过程稳定、焊缝成型美观等优点。
2.弧焊电源的工作原理及组成部分弧焊电源主要由变压器、整流器、滤波器、稳压器、控制电路等组成。
变压器将输入电压降低到适合焊接的电压;整流器将交流电转换为直流电;滤波器对直流电进行滤波,减少纹波;稳压器保持输出电压稳定;控制电路实现对弧焊电源的各项参数进行调整和控制。
3.弧焊电源的调试和维修方法调试弧焊电源主要包括调整输出电压、电流、焊接时间等参数,以满足不同焊接工艺的要求。
维修弧焊电源时,应先检查电源线、插头等外部连接部分,再逐步检查内部各个组件,如变压器、整流器等,发现问题及时更换。
4.弧焊电源使用过程中的安全注意事项使用弧焊电源时,应确保设备接地良好,防止触电事故;操作人员应佩戴防护眼镜、手套等个人防护用品;保持工作环境通风良好,防止烟尘、有害气体对人体的危害;严禁在易燃易爆场所使用弧焊电源。
三、教学方法1.理论讲授:讲解弧焊电源的分类、工作原理、调试和维修方法等。
2.实践操作:组织学生进行弧焊电源的调试和维修实操,提高动手能力。
3.案例分析:分析弧焊电源使用过程中出现的问题,提出解决方案。
4.安全教育:强调弧焊电源使用过程中的安全注意事项,培养安全意识。
四、教学评价1.课堂表现:评估学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的情况。
2.实践操作:评估学生在实践操作环节的表现,如调试和维修弧焊电源的熟练程度。
弧焊电源的型号及主要技术特性弧焊电源的型号及主要技术特性(1)弧焊电源的型号1)型号编制规则我国电焊机型号按国标《电焊机型号编制方法》(GB/T10249—2010)规定编制,产品型号由汉语拼音字母及阿拉伯数字组成,电焊机产品型号的编制规则如下∶①产品符号代码。
型号的第一位~第四位代表产品符号代码。
产品符号代码中,前三位用汉语拼音字母表示;第四位用阿拉伯数字表示。
附注特征和系列序号用于区别同小类的各系列和品种,包括通用和专用产品。
如果第三位、第四位不需要表示时,可以只用第一、第二位表示。
当可同时兼作几大类焊机使用时,代表焊机大类名称的字母可按主要用途选取如果产品符号代码的前三位的汉语拼音字母表示的内容,不能完整表达该焊机的功能或有可能存在不合理的表述时,产品符号代码可以由该产品的产品标准规定。
电焊机部分产品符号代码及含义见表3—1。
其中,首字母B、A、Z的产品符号代码均属于弧焊电源。
②基本规格。
型号的第五位代表焊机的基本规格,用数字表示。
电弧焊机的基本规格用额定焊接电流表示,单位为安培(A)。
但是,限制负载的手工金属弧焊电源的基本规格是额定最大焊接电流。
③派生代号。
型号的第六位代表派生代号,用汉语拼音字母表示。
④改进序号。
型号的第七位代表改进序号,用数字表示。
改进序号按产品改进程序连续编号。
型号中第六、第七位如不用时,可空缺。
2)弧焊电源型号实例BX3—300型号含义为∶具有下降外特性动圈式交流弧焊变压器,额定焊接电流为300A。
ZX5—500型号含义为∶晶闸管式弧焊整流器,具有下降外特性,额定焊接电流为500A。
ZX7—400型号含义为∶具有下降外特性的逆变多呱焊整流器,额定焊接电流为400A。
(2)焊条电弧焊弧焊电源铭牌1)铭牌的作用铭牌标明了焊机的名称、型孑战各项主要技术参数,可供安装、使用、维护等工作参照。
铭牌还标明产品编号、生产华月、制造厂等。
铭牌也是产品符合有关标准的合格证。
下面以BX1—500型交流弧焊机铭牌〈图3—6)说明这些参数的含义。
教你选用交流弧焊机电源开关交流弧焊机是焊接技术中使用面最广的一种电器设备,目前工业企业一般采用HK2系列的闸刀开关作为中小型电焊机电源开关。
在实际生产中,这种系列的闸刀开关会产生一些不安全隐患,其常见隐患有如下几点:(1)保险熔丝易熔断闸刀开关熔丝一般选用铅锡熔丝。
因安装使熔丝接触处截面减小,接触不良,致使熔丝在接触处附近最易熔断,影响工人作业,因此,操作工人常用铜、铝丝代替。
未经核算选择的铜、铝丝安装在闸刀开关上产生的安全隐患是众所周知的,对用电设备、人身安全是十分危险的。
(2)防护塑料盖易损坏在实际生产中,因频繁使用,作业人员不经意地损坏、丢失或不安装等原因,造成闸刀开关无盖现象极其普遍,对安全生产有较大影响。
(3)电源引出线螺丝易损坏闸刀开关使用日久及其本身特性,引出线螺丝容易损坏,致使接线不牢或安装不上,操作工采取用线钩住熔丝作业产生严重的安全隐患。
交流电焊机的操作者接触电的机会较多,工作场地复杂,所以其电源开关应选用带电部分无裸露的开关电器,要有过载保护及短路保护,选用的开关电器要便于工人作业,而且要求其体积小易安装,价格适中、质量可靠。
目前,我国生产的开关类型较多,各有特点。
铁壳开关(负荷开关)因其体积大,安装操作不便,一般较少选用,DZ5、DZ10等系列自动开关因接线麻烦、价格高,而且带电部分有外露亦较少选用,DZ6、DZ12、DZ13系列自动开关,其脱扣器为复式脱扣,采用双金属片实行过载保护,采用铁芯和衔铁装置实行瞬时短路保护,有分合操作手柄,而且生产厂家提供塑料或铁壳电箱外壳,没有带电部位外露,安装操作均方便、价格适中,若选用此类自动开关作电焊机电源开关,能解决使用闸刀开关而产生的安全问题。
按电焊机工作电流合理选择自动开关脱扣器额定电流,能满足电焊机生产及安全的需要。
行业资料:________ 弧焊电源的安全使用注意事项单位:______________________部门:______________________日期:______年_____月_____日第1 页共5 页弧焊电源的安全使用注意事项对弧焊电源的正确使用和合理维护,不仅能保证工作性能稳定,而且可延长其使用寿命。
弧焊电源在使用中应注意下列事项:l)焊机接入电网时,应注意电网电压、相数与焊机铭牌标示相符,以防烧坏设备。
2)若电网为不接地的三相制,将焊机外壳接地;电网电源为三相四线制时,外壳接零。
3)电源线和焊接电缆线的导线截面积和长度要合适,以保证在规定负载下电源线压降不大于网路电压的5%,焊接电缆线压降不大于4V,电源线与焊接电缆绝缘良好。
4)焊机应尽可能放在通风良好而又干燥的地方,远离热源,并应保持平稳。
5)焊前要仔细检查各部接线是否正确,特别是焊接电缆接头是否紧固,防止因接触不良而造成过热烧损。
6)在焊接中,不得随意打开机壳顶盖;焊接回路的短路时间不宜过长;应按照焊机的额定工作电流、额定负载持续率等使用,防止因过载而烧损。
7)改变焊机接法时应在切断电源的情况下进行,调节电流时应在空载时进行。
8)防止焊机受潮,保持机内干燥、清洁,定期用于燥的压缩空气吹净内部灰尘,尤其是弧焊整流器。
9)发生故障、工作完毕及临时离开工作场地,都应及时切断焊机电源。
第 2 页共 5 页弯筋机安全操作规程1.机械安装必须注意机身应安全接地,电源不允许直接接在按钮上,应另装铁壳开关控制电源。
2.使用前检查机件是否齐全,所选的动齿轮是否和所弯钢筋直径机转速符合。
牙轮啮合间隙是否适当。
固定铁锲是否紧密牢固。
以及检查转盘转向是否和倒顺开关方向一致。
并按规定加注润滑油脂。
检查电气设备绝缘接地线有无破损、松动。
并经过试运转,认为合格方可操作。
3.操作时应将钢筋需弯的一头安稳在转盘固定镢头的间隙内,另一端紧靠机身固定镢头,用一手压紧,必须注意机身镢头确实安在档住钢筋的一侧,方可开动机器。
1、电源形式
2、任务
为电弧提供合适的电流和电压 焊接电压:10—40V (>40V 是等离子切割) 引弧电压:42—90V (>100V 是等离子切割) 电特性由电源特性曲线确定 3、要求 足够高的空载电压——保证引弧 最佳工作点 ——稳定的电弧 良好的动特性 ——保证再引弧 足够的功率 ——保证操作 4、电源标准 4.1电源铭牌:
说明焊接电源的各项参数,有利于焊接电源的选择,铭牌结构应符合ISO60947-1标准(EN60947-1),铭牌的位置在焊接电源的各部分都是允许的,但应使使用者易于接近和看见。
说明:
1) 第一行表,电源类型、型号、编号及应用的标准
2) 第二行表,焊接电源输出端参数 3) 第三行表,焊接电源输入端参数 电弧焊电源种类及标识一览表
电弧焊例:焊接变压器
4.2弧焊电源的暂载率
弧焊电源,工作方式/暂载率ED (%)
焊接电源——额定暂载率
其中:S I =ED
100
I D
ED = 接通时间工作时间×100%
S I =焊接电流 ED = 暂载率
D I =持续电流 连接时间 = 10分钟(已标准化)
焊接电源:额定暂载率
几种ED 的图解
其中:DB=连续施焊
Hemm -HSB = 额定手工焊操作 HSB = 手工焊操作 下降特性的暂载率:35%、60%、100% 平特性的暂载率:60% 100%
4.3静特性曲线
特性曲线形式
下降特性曲线恒压特性曲线
手工焊:陡降变化用于半自动焊陡降变化
自动焊:在“A”点平滑变化
上升特性曲线恒流特性曲线
适用自动化焊接适用于氩弧焊和等离子焊下降型电源特性
按VDE标准工作电压U=20+0.04·I大于600A=44V
恒压电源特性
斜度1-5V/100A
按VDE标准工作电压
U=14+0.05·I小于600A=44V
下降型特性曲线适用于下列焊接方法:
恒压特性曲线适用于下列焊接方法:
MIG;MAG;RES;UP,(当焊丝直径<3mm时)4.4电流和电压的变化过程
引弧时电流和电压的变化过程
熔滴短路时的电流和电压的变化过程
4.5动特性调节
I s =焊接电流 U s =焊接电压 I kst =静态短路电流 U Z =二次引弧电压 I kdyn =动态短路电流 U o =静态空载电压 I Z =二次引弧电流 U odyn =动态空载电压 tan δ=动态调节=
E
kst Z
s kdyn S I I U I I U -=
- 最小值
到Is=150A; tan δ≥30/Is 到Is=150A; tan δ≥0.2 5、焊机的选择
在选择中必须考虑到: 电流形式(=≈) 电流强度(调节范围) 许用空载电压 在一定电流强度下的许用暂载率 特性曲线形式 特殊的操作要求 例如:网路连接的形式,网路电压的波动,运输的可能性,必要的焊接电缆长度,电源的冷却等等,应用说明。
(2)=需高的引弧电压
(3)=根据控制系统而定(U或I)
(4)=平滑的降特性
(5)陡降特性,接近于微弧等离子优缺点。