动铁分磁式弧焊变压器设计 (自动保存的)

《电机与变压器》第1-5章（2021年期中考试）基本信息：[矩阵文本题] *一、选择题（每题1分，50题，共50分）1.变压器二次绕组采用三角形接法时，如果有一相接反，将会产生的后果是( )。

[单选题] *A.没有电压输出B.输出电压升高C.输出电压不对称D.绕组烧坏(正确答案)2.自耦变压器的功率传递主要是( )。

[单选题] *A.电磁感应B.电路直接传导C.两者都有(正确答案)3.三相异步电动机的定子铁心及转子铁心采用硅钢片叠压而成的原因是( )。

[单选题] *A.减少铁心中的能量损耗(正确答案)B.允许电流通过C.价格低廉，制造方便4.要将带电抗器的电焊变压器的焊接电流调大，应将其电抗器铁心气隙( )。

[单选题] *A.调大(正确答案)B.调小C.不变5.单相变压器一次侧、二次侧电压的相位关系取决于( )。

[单选题] *A.一次、二次绕组的同名端B.对一次侧、二次侧出线端标志的规定C.一次、二次绕组的同名端以及对一次侧、二次侧出线端标志的规定(正确答案)6.变压器运行时，在电源电压一定的情况下，当负载阻抗增加时，主磁通将( )。

[单选题] *A.增加B.基本不变(正确答案)C.减少D.不一定7.某电动机的nN=980r/min，则该电动机是()极的。

[单选题] *A.两B.四C.六(正确答案)8.转速不随负载变化的是( )电动机。

[单选题] *A.异步B.同步(正确答案)C.异步或同步9.一台y， d11连接组别的变压器，改接为Y， y12连接组别后，其输出电压、电流及功率与原来相比，( )。

[单选题] *A.电压不变，电流减小，功率减小B.电压降低，电流增大，功率不变C.电压升高，电流减小，功率不变(正确答案)D.电压降低，电流不变，功率减小10.适用于有易燃、易爆气体工作环境的是( )电动机。

[单选题] *A.防爆式(正确答案)B.防护式C.开启式11.Y， d连接组别的变压器，若一次绕组、二次绕组的额定电压为220 kV /110 kV，则该变压器一次绕组、二次绕组的匝数比为()。

《弧焊电源》授课讲稿第5次课第2章弧焊变压器弧焊变压器工作原理分析1空载状态分析（1）电路-磁路图电路-磁路耦合关系（2）基本方程式Φ1 =Φ0 +ΦL0物理意义：总磁通Φ1等于主磁通Φ0加漏磁通ΦL0E20 =U0物理意义：空载电压U0等于空载时的2次绕组的感应电动势E20E10的由来E10 1次绕组的空载感应电动势有效值e101次绕组的空载感应电动势瞬时值物理关系：同一磁通量上不同绕组的感应电动势取决于圈数耦合系数Km 物理意义：主磁通与总磁通之比由于存在漏磁，耦合系数小于1U0 N1 N2E10 E20物理意义：两个因素使输出端的空载电压低于输入电压耦合系数低于1：存在漏磁，导致主磁通量小于总磁通量匝数比小于1 ：导致输出端感应电动势易于输入端空载状态下输入回路的电压平衡物理意义：回路中感应电动势E10 、输入电压U1 、绕组上的压降之和为零2 负载状态分析（1）电路-磁路图电路-磁路耦合关系物理关系：主磁通由1次线圈中的输入电流和2次线圈中的输出电流共同产生（2）外特性方程式推导输入回路的电压平衡物理关系输入回路中的电压降与电动势之和为零注意漏磁产生的感应电动势被等效电感代替将输入回路的电压平衡式中的参数代换为输出回路的参数上述公式的物理意义：反映了输入回路与输出回路的磁耦合关系即：将输入回路感应电动势E1转换为输出回路的感应电动势E2将输入回路的负载电流I1 ,转换为输入回路的空载电流I0和输出回路的负载电流I2得到如下方程式物理意义：负载时，输出回路的感应电动势E2与输出回路的电流之间的关系经如下整理得到最终的形式物理意义：1用输出回路的参数表示的输入回路的电压平衡式2输出回路的感应电动势等于输出回路的空载电压U 0与回路压降之和输出回路的电压平衡焊接回路中有电弧负载和输出电抗器，上述的电路-磁路图可等效变换为如下的电路-磁路图输出回路的电压平衡方程式如下： )()(22222K K f R R I X X jI E U +-+-=物理意义：电弧电压U f 等于输出回路的感应电动势与回路压降之差将上式中的输出回路感应电动势E 2用输入回路的电压平衡式加以代换 即获得如下：外特性方程式 式3-12)()(21'221'20K K f R R R I X X X jI U U ++-++-=再经如下简化 令：L X X X =+21' f I I =2 Z K L X X X =+'视：021===K R R R即获得如下的:简化的外特性方程式Z f f X jI U U -=0 式3-143 等效电路分析X 1、R 1、X 2 R 2 X K R K一般等效电路依据式3-12)()(21'221'20K K f R R R I X X X jI U U ++-++-=)()(22222K K f R R I X X jI E U ++-+-=K K f R I X jI U U 222--=U简化等效电路依据式3-14 Z f f X jI U U -=0 式3-14可变换为 式3-171)(202202=+U U X U I f Z f椭圆方程 12222=+by a x、结论（1）上式为弧焊变压器的电压平衡方程式，也是弧焊变压器的外特性方程式（2）一次漏抗 X 1 、二次漏抗 X 2 、串联电感 X K 都能使外特性形成下降特性（3）KL f fX X U U I+-=220 , 此式表明: 可通过改变X L 、X K 从而改变电源外特性来调节调节焊接电流I f ； 也可通过改变空载电压U 0从而改变电源外特性来调节焊接电流I f ；还可通过同时改变U 0和X L 、X K 从而改变电源外特性来调节焊接电流I f4 弧焊变压器的分类弧焊变压器 串联电抗器式 分体式同体式 增强漏磁式 动铁心式 动圈式 抽头式（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）。

目录绪论 .................................................................................................... 错误!未定义书签。

第一章动铁心分磁式弧焊变压器简介 (4)1.1 结构和原理 (4)1.2 用途及特点 (5)1.3 安全使用规则 (6)1.4 故障与处理方法 (7)1.5 注意事项 (7)第二章动铁分磁式弧焊变压器设计 (9)2.1 原始数据 (9)2.2 初步参数计算 (9)2.3 初步决定铁心主要尺寸 (10)2.4 计算初、次级绕组尺寸 (12)2.5 确定变压器尺寸 (14)2.6 核算焊接电流 (15)2.7 验算变压器经济指标 ....................................................... 错误!未定义书签。

结束语 ................................................................................................ 错误!未定义书签。

参考文献 . (20)绪论1、弧焊电源在电弧焊中的作用不同材料、不同结构的工件，需要采用不同的电弧焊工艺方法，而不同的电弧焊工艺方法则需用不同的电弧焊机。

例如：操作方便、应用最为广泛的焊条电弧焊，需要由对电弧供电的电源装置、和焊钳组成的手弧焊机；锅炉、化工、造船等工业广为使用的埋弧焊，需要由电源装置和、控制箱和焊车等组成的埋弧焊机；适用于焊接化学性活泼金属的气体保护电弧焊，需要由电源装置、控制箱、焊车（自动焊）或送丝机构（半自动焊）、焊枪、气路和水路系统等组成的气体保护电弧焊；适用于焊接高熔点金属的等离子弧焊，则需要由电源装置、控制系统、焊枪或焊车（自动焊）、气路和水路系统等组成的等离子弧焊机。

由上述可知，各种电弧焊方法所需的供电装置即弧焊电源是电弧焊机的重要组成部分，是对焊接电弧供给电能的装置，它应满足电弧焊所要求的电气特性，这正是本课程将要系统讲述的内容。

动铁式弧焊变压器原理说起动铁式弧焊变压器的原理，我有一些心得想分享。

你知道吗？就像咱们家里用的电，从发电厂出来得经过各种变换才能安全地供我们使用。

而动铁式弧焊变压器也是在做一种特殊的“电的变换”工作呢。

咱们先想象一下电流就像水流，电压就像水压。

动铁式弧焊变压器呢，就是要把输入的电变成适合焊接的电。

从正常生活用电的角度来说，电压一般比较高而且相对稳定，但是焊接的时候不需要这么高的电压，就需要一个设备来把它降下来，动铁式弧焊变压器就承担了这个任务。

这个变压器里有一个很重要的东西叫动铁芯。

我一开始也不明白，这个动铁芯到底是怎么在整个原理中起到作用的。

后来学习了才知道，动铁芯就像是一个“电流量的调节阀”。

打个比方吧，就像我们水龙头里面那个控制水流大小的阀门一样。

当动铁芯移动的时候，就会改变磁路的状态。

这就要说到电磁感应原理了，这个原理简单说就是变动的磁场产生电场。

动铁式弧焊变压器的初级线圈通入交流电以后，就会产生一个交变磁场，动铁芯的移动，让这个磁场发生改变，然后次级线圈感应出合适的电压来供焊接使用。

说到这里，你可能会问，那这个动铁芯是怎么根据不同的焊接需求来调节的呢？其实啊，在不同的焊接材料和焊接工艺下，对电流和电压的要求不一样。

焊工师傅就可以通过一些外部的调节装置移动动铁芯的位置，来得到合适的焊接电压和电流。

在实际应用案例里面，比如在建筑工地上焊接那些钢结构部件的时候，动铁式弧焊变压器就可以根据之前设置好的需求输出不同的焊接电压和电流。

这样就能很好地焊接不同厚度的钢材。

不过呢，我也还有一些困惑的地方。

比如说，在一些高精度的焊接任务下，动铁式弧焊变压器怎么才能更精确地控制电压和电流的稳定性呢？这就是我还需要继续学习的地方啦。

我觉得从学习动铁式弧焊变压器原理这个过程中，我们能了解到很多基础的电学知识在实际中的应用。

而且也能明白，再复杂的设备原理也都是可以从我们身边简单的现象去类比理解的。

大家要是对这个有什么想法或者不同的见解，欢迎一起来讨论呀。

弧焊变压器原理分类维护及保养弧焊变压器弧焊变压器又称交流弧焊机，俗称交流电焊机，是以交流电形式向焊接电弧供电的设备。

弧焊变压器实际上是一台具有陡降外特性的变压器。

它提供交流输出，通常用于手工电弧焊，因此弧焊变压器的伏安特性通常为恒流特性。

目录•原理•分类•维护及保养原理动铁心式弧焊变压器是目前应用较广泛的交流弧焊变压器，现以BX1-330型为例介绍其构造和工作原理。

如图所示，该电源由固定铁心（主铁心）、活动铁心、一次绕组、二次绕组、接线板等组成。

初级绕组Ⅰ绕在一个主铁心柱上。

次级绕组线圈分为Ⅱ、Ⅲ两部分，一部分Ⅱ绕在一次绕组线圈外部，起降压作用，另一部分Ⅲ绕在另一个铁心柱上，起电抗线圈作用。

活动铁心与丝杠连接，转动丝杠端部的手柄，可使铁心在垂直于纸面内移动。

当焊接电流增大时，次级线圈Ⅲ感抗增大，使焊机输出电压降低，从而获得下降的外特性。

动铁心起磁分路作用，铁心向外移动时，磁阻增大，分路漏磁下降，焊接电流增大：铁心向内移动时，分路漏磁增加，焊接电流减小。

分类按获得陡降外特性方式的不同，弧焊变压器可分为串联电抗器式弧焊变压器和增强漏磁式弧焊变压器两大类。

串联电抗器式弧焊变压器按结构不同可分为同体式和分体式两类；增强漏磁式可分为动铁式（BX1系列）、动圈式( BX3 系列）和抽头式（BX6 系列）等三类。

维护及保养弧焊变压器的维护保养方法如下：1、使用新焊机或起用长久未用的焊机之前，应事先检查焊机有无损坏之处，并按产品说明和有关技术要求(JB807-80)进行检验。

2、焊机一次、二次的绝缘电阻值应分别在0.5MΩ和0.2MΩ以上。

若低于此值，应作干燥处理，损坏处需要修复。

3、从焊机连接到焊件上的焊接电缆应采用橡胶绝缘多股软电缆。

4、焊机离焊件超过10M时，必须适当加粗两根焊接电缆截面，使焊接电缆通过焊接电流时的电压降不超过4V，否则引弧及电弧燃烧的稳定性会受到影响。

5、不允许使用角钢、蚊钉、铁板搭接来接长焊接电缆，否则将因接触不良或电压降过大而使电弧燃烧不稳定，影响焊接质量。

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。

电焊变压器的原理、分类及维护1、什么是电焊变压器？它是怎样工作的？电焊变压器又称交流弧焊机（或弧焊变压器），它是一种特殊的降压变压器。

电焊变压器原理电路如图所示，它是由变压器T在二次侧回路串入电抗器L构成的。

未进行焊接时，变压器二次侧开路电压为60～80V，开始焊接时焊工用焊条迅速轻敲焊接工件的瞬间，变压器二次侧短路，二次电压降为零。

随着焊条接触工件后，缓慢离开工件约5mm左右时，将产生电弧，该电弧的高温熔化焊条和工件金属，对工件实现焊接。

在电弧稳定燃烧进行焊接的过程中，焊钳与工件间的电压约为20～40V。

要停止焊接，只需把焊条与工件间的距离拉大，电弧即可熄灭。

焊接不同的工件，需要采用不同直径的焊条，也就需要不同大小的焊接电流。

通常采用改变电抗器的电抗值，即改变铁心状态、线圈匝数、线圈位置等方法来实现。

2、电焊变压器有哪些类型？电焊变压器可分为动铁式、动圈式和串联电抗器式三种。

1）动铁式电焊变压器：动铁式又称磁分路动铁式电焊变压器，其结构示意图如图所示。

它是通过动铁心的前后移动，改变电抗线圈磁路的磁阻，从而改变电抗线圈的电抗值，来实现对电焊电流的调节的。

2）动圈式电焊变压器：动圈式电焊变压器没有专门设电抗线圈，它是靠二次绕组本身的漏电抗来控制焊接电流的，其结构如图所示。

通过转动调节机构的手柄，可使一次绕组上、下移动，改变一、二次绕组之间的距离，即可改变二次侧漏磁通的大小，从而改变二次侧回路漏电抗的大小，实现对焊接电流的调节。

3）串联电抗器式电焊变压器：串联电抗器式电焊变压器又称组合电抗器式电焊变压器，它分为同体式和分体式两种。

其原理是通过改变动铁心和静铁心的相对位置从而改变电抗器的电抗值，来实现对电焊电流的调节。

同体式电焊变压器的结构如图所示。

3、怎样使用与维护电焊变压器？1）电焊变压器应放在通风良好、干燥的地方，并注意防尘；2）对于长期停用或第一次投入运行的电焊变压器，应用500V绝缘电阻表进行检查，绝缘电阻不应低于0．5MΩ；3）要注意检查配电系统的开关、熔断器、电压等级、电源功率是否符合要求；4）电焊变压器外壳应可靠接地，以保证操作安全；5）检查电焊变压器各部位接线是否正确，电线接头是否牢固；6）在焊接过程中，应注意检查电焊变压器的温升，焊钳与工件接触的时间不能过长，以免烧坏电焊变压器；7）要经常检查焊接电缆有无破损及过热现象；8）在电焊变压器运行一段时间后，应用细砂布将各接触面的氧化层除去；9）工作完毕后，应及时切断电焊变压器的电源，以确保安全。