交流弧焊机的特点和分类

所谓交流弧焊机,一般是指使用涂料焊条,以弧焊变压器作为电源,并配有焊钳等辅助工具的电弧焊机。其中焊钳等是比较简单的、并已为大家所熟悉的辅助工具,在此不必赘述。本章将着重介绍其中的弧焊变压器。弧焊变压器实质上是一种具有下降外特性的降压变压器,并配有必要的凋节和指示装置。它除了用于手工焊之外,还可作为电弧切割、堆焊、埋孤自动焊和半自动焊的电源。由于交流弧焊机具有结构简单、价格便宜、使用可靠、维修方便、省料和效率高等优点,因而在焊接生产中得到了广泛的应用。虽然交流电弧的稳定性比直流差、热量的分配不够理想,但用来焊接一般焊接结构还是能满足要求的。

弧焊变压器按结构形式分类,如表2-1所示,其特点将在后面叙述。

串联电抗器式

(一)分体动铁电抗器式

分体动铁电机器式(简称分体式)弧焊变压器,由一台平特性主变压器和一台可调气隙的铁芯电抗器组成。前者用以获得所需的空载电压,后者用以调节电流。此类弧焊变压器有单站式和多站式两种,其共同的特点是:变压器与电抗器在结构上是互相独立的,在机械上和磁路上没有任何联系。仅仅是把变压器的次级与电抗器串联后,向电弧供电单站分体式弧焊变压器只能供单个焊工操作。这类产品有BN-350型、BN-500型等,由于使用小电流时电弧稳定性差,结构不紧凑,耗费材料多,所以我国早已不生产。多站分体式弧焊变压器,由一台较大容量的三相平特性降压变压器和多台电抗器组成,可供若于个工位同时使用。焊工可通过调节该站所附电抗器的电抗值来调节焊接电流。为了不影响电网三相负载平衡,希望每相所供给的工位数尽量相同。在多站同时进行焊接时,这种弧焊变压器的优点是:1)节省设备投资,在供应相同数目的工位时,比单站的投资减少将近一半;2)提高了设备的利用率和效率,空载可能性小,所以空载损耗小。其缺点是:1)不便搬动;2)操作活动范围较小。由于次级是低电压大电流输出,所以要求各站与主变压器间的距离尽可能缩短。否则将造成线路压降过大,引起电弧不稳。若实际焊接工位数远低于额定焊接工位数,则设备的利用率和效率大大降低,空载损耗增大。在这种情况下,用多站电源是不合算的。

(二)同体动铁电抗器式

同体动铁电抗器式(简称同体式)是将分体式弧焊变压器中的电抗器与主变压器合二为一,两者共用一个磁轭而构成一个整体。二者之间,既有电源的联系,也有磁的联系。与分体式比较,它具有下列优点:1)结构较分体式紧凑,节省材料;2)效率较高。其缺点是:由于铁芯震动大,在小电流施焊时,焊接电流不稳定。因而往往做成大容量的,作为400安以上的埋弧自动焊和半自动焊的电源。

(三)饱和电抗器式

饱和电抗器式基本上与分体式相同,但不用可调气隙的铁芯电抗器,而代之以饱和电抗器。主要用作要求较高的钨极氩弧焊的电源。

二、增强漏磁式

这类弧焊变压器,是用人为地增加变压器自身漏抗的方法,以达到增加次级回路等效电抗的目的。根据其结构特点可分为:

(一)动铁式

这类焊机也被称为动铁分磁式、动铁增强漏磁式,其特点是在初、次级线圈之间增加了一个活动铁芯,作为磁分路,以增加漏抗,从而获得陡降外特性。根据动铁芯的形状,又可分为矩形铁芯和梯形铁芯(斜铁芯)两种。这类焊机的优点是:变压器和电抗器合为一体,省铜、省铁,体积小、重量轻;焊接时焊机震动很小,因此,在小电流焊接时,电弧也比较稳定。其缺点是:制造工艺稍复杂一点。

(二)动圈式

动圈式是将初、次级线圈分别做成匝数相等的两盘分套在两铁芯柱上初级线圈固定在铁芯底部次级线圈可以上下移动。改变初、次级线圈间的耦合情况,即可达到调节电流的目的其优点是:电弧稳定性较好,震动和噪音均比较小。其缺点是:当要求电流下限较低时,铁芯柱需做得很高,这就要消耗大量的硅钢片,所以宜做成中小容量的。

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