工业用电设备电焊机课件.pptx

1、2022-4-23 上海电力学院 电力系1 2005年我国粗钢产量首次超过年我国粗钢产量首次超过3亿吨，达亿吨，达34936.15万吨，万吨， 2006年我国粗钢产量超过年我国粗钢产量超过4亿吨，达亿吨，达42255万吨，万吨， 占全球产量的占全球产量的 1/3， 连续连续11年保持钢产量世界第一。年保持钢产量世界第一。 2010年我国粗钢产量超过年我国粗钢产量超过6亿吨，达到亿吨，达到626654万吨，比上年万吨，比上年 增长增长53087万吨，增长万吨，增长926。占全球产量的。占全球产量的 1/2 尽管2010年钢铁企业盈利增加，但行业总体盈利水平仍然偏低。 电电 焊焊 机：机： 直接利

2、用电能，使两个分离的金属物体（同种金直接利用电能，使两个分离的金属物体（同种金 属或异种金属）产生原子（分子）间结合而连接属或异种金属）产生原子（分子）间结合而连接 成一体的加工设备。成一体的加工设备。电焊加工是一项重要的金属加工工艺，在各国的钢产电焊加工是一项重要的金属加工工艺，在各国的钢产量中，量中，约有约有6060左右经过焊接工艺加工。左右经过焊接工艺加工。第第4章章 电焊机电焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系2电焊的优点：它连接的部件和材料可以达到和连接母材电焊的优点：它连接的部件和材料可以达到和连接母材 等强度、等强度、 等刚度、等塑性、等韧性。等刚度、等塑性、等韧性。电焊

3、的应用：电焊不仅可以解决各种钢材的连接，而且还可以电焊的应用：电焊不仅可以解决各种钢材的连接，而且还可以 解决铝、铜等有色金属及钛、锆等特种金属材料解决铝、铜等有色金属及钛、锆等特种金属材料 的连接，的连接， 因而广泛地应用于机械制造、造船、海洋开发、因而广泛地应用于机械制造、造船、海洋开发、 汽车制造、机车车辆、石油化工、航空航天、汽车制造、机车车辆、石油化工、航空航天、 原子能、电力、电子技术、建筑、家电等行业。原子能、电力、电子技术、建筑、家电等行业。 电焊同时又是安全要求非常高的一种先进工艺，电焊同时又是安全要求非常高的一种先进工艺， 是现代制造技术的重要内容。是现代制造技术的重要内容

4、。第第4章章 电焊机电焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系3图图4.0.1 焊接中的世界最大三峡水轮机转轮（焊接中的世界最大三峡水轮机转轮（15叶片）叶片） 图图4.0.2 三峡水电站焊接中的蜗三峡水电站焊接中的蜗壳壳第第4章章 电焊机电焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系4电焊机的用电量不大，但电焊机数量庞大，应用电焊机的用电量不大，但电焊机数量庞大，应用领域广泛。领域广泛。2022-4-23 上海电力学院 电力系5电焊机的种类：电焊机的种类： 电弧焊机、电弧焊机、 电阻焊机、电阻焊机、 高能束焊机、高能束焊机、 钎焊机、钎焊机、 各种不同程度专业化的电焊机。各种不同程度专业

5、化的电焊机。不同的金属、不同的产品特点、不同的生产条件，需要不同的电焊方法，不同的金属、不同的产品特点、不同的生产条件，需要不同的电焊方法，每种电焊方法都需要配用一定的电焊机。每种电焊方法都需要配用一定的电焊机。本章重点：本章重点：电弧焊机、电阻焊机电弧焊机、电阻焊机用得最多用得最多简单介绍：简单介绍：电子束焊、激光焊、钎焊、焊接机器人和焊接专机，电子束焊、激光焊、钎焊、焊接机器人和焊接专机， 并讨论电焊机的节电技术。并讨论电焊机的节电技术。电焊机的组成：电焊机的组成：焊接电源、机械系统、控制系统及其他一些辅助焊接电源、机械系统、控制系统及其他一些辅助 设备。本课程只介绍电焊机中的设备。本课程

6、只介绍电焊机中的焊接电源焊接电源部分部分第第4章章 电焊机电焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系64.1 电弧焊机电弧焊机 图图4.1.1 焊条电弧焊焊接部分工作焊条电弧焊焊接部分工作 示意图示意图1-焊钳，焊钳，2-焊条，焊条，3-药皮；药皮；4-焊条芯（焊料），焊条芯（焊料），5-电弧，电弧，6-焊件，焊件，7-熔滴，熔滴，8-培渣，培渣，9-焊缝焊缝电弧焊机组成：电弧焊机组成： 焊机本体、焊机本体、 弧焊电源、弧焊电源、 控制系统。控制系统。目前应用最广泛的焊接方法。目前应用最广泛的焊接方法。4.1.1 电弧焊焊接方法简介电弧焊焊接方法简介绝大部分电弧焊绝大部分电弧焊以以电极与工

7、件之电极与工件之间燃烧的间燃烧的电弧作为热源电弧作为热源焊接过程：电弧将待焊接部分加热至熔融状态后，滴入焊料，焊料与金属材料的原子（分子）结合，冷却后，完成焊接。在大气压力条件下，大电流电弧的弧柱中心处具有500050000K的极高温度。所以极大多数金属的焊接都可采用电弧作为热源。第第4章章 电焊机电焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系71焊条电弧焊焊条电弧焊2埋弧焊埋弧焊3钨极气体保护电弧焊钨极气体保护电弧焊4等离子弧焊等离子弧焊5熔化极气体保护电弧焊熔化极气体保护电弧焊6药芯焊丝电弧焊药芯焊丝电弧焊 电弧焊的种类：电弧焊的种类：第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机20

8、22-4-23 上海电力学院 电力系81电弧的静特性电弧的静特性 负阻特性，燃烧负阻特性，燃烧不稳定，不使用不稳定，不使用适用于细丝焊、适用于细丝焊、大电流气电焊、大电流气电焊、埋弧焊、等离子埋弧焊、等离子弧焊和水下焊等弧焊和水下焊等适用于手工电弧焊、适用于手工电弧焊、埋弧自动焊埋弧自动焊4.1.2 焊接电弧的电气特性焊接电弧的电气特性 电弧燃烧时，电弧电压电弧燃烧时，电弧电压Uh（电弧两端的电压）与（电弧两端的电压）与 电弧电流电弧电流Ih（通过电弧的电流）之间的关系。（通过电弧的电流）之间的关系。 即焊接电弧的电气特性。即焊接电弧的电气特性。 第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧

9、焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系92. 电弧的动特性电弧的动特性 一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候， 电弧电压和电流瞬时值的关系。电弧电压和电流瞬时值的关系。图图4.1.3 电弧的动特性曲线电弧的动特性曲线 第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.2 焊接电弧的电气特性焊接电弧的电气特性 2022-4-23 上海电力学院 电力系103交流电弧的电特性交流电弧的电特性 焊接电弧按电流种类可分为：交流电弧、焊接电弧按电流种类可分为：交流电弧、 直流电弧、直流电弧、 脉冲电弧（包括高频脉冲电弧）。脉冲电弧（包括高频脉冲电弧）

10、。采用工频交流电时的问题：采用工频交流电时的问题： 交流电弧的电流值每秒钟交流电弧的电流值每秒钟100次经过零点，次经过零点， 电弧要熄灭。电弧要熄灭。 过零点后重新点燃，过零点后重新点燃，再引弧。再引弧。 再引弧所需电压再引弧所需电压再引弧电压（再引弧电压（Ur）。）。第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.2 焊接电弧的电气特性焊接电弧的电气特性 2022-4-23 上海电力学院 电力系11使交流电弧电流连续的方法：使交流电弧电流连续的方法：交流电路中接入足够大的电感。交流电路中接入足够大的电感。 3交流电弧的电特性交流电弧的电特性第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊

11、机电弧焊机4.1.2 焊接电弧的电气特性焊接电弧的电气特性 2022-4-23 上海电力学院 电力系12（1）接触引燃：电极（焊条或焊丝）与焊件在直接接触（短路）接触引燃：电极（焊条或焊丝）与焊件在直接接触（短路） 的状态下突然拉开（断路）而使电极与焊件间的状态下突然拉开（断路）而使电极与焊件间 产生电弧的一种引燃方式。产生电弧的一种引燃方式。 手工电弧焊都采用这种引燃方式。手工电弧焊都采用这种引燃方式。4. 焊接电弧的引燃焊接电弧的引燃（2）非接触引燃：）非接触引燃： 在电极与焊极间没有接触的状态下，在电极在电极与焊极间没有接触的状态下，在电极 与焊件间加上与焊件间加上10kV /cm的高电

12、压，使它们之间的高电压，使它们之间 的空气击穿，产生气体游离，发展成电弧的引的空气击穿，产生气体游离，发展成电弧的引 燃方式。燃方式。 多用于除手工电弧焊以外多用于除手工电弧焊以外 的各类弧焊机上。的各类弧焊机上。第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.2 焊接电弧的电气特性焊接电弧的电气特性 2022-4-23 上海电力学院 电力系13电弧负载在常用的电弧焊区段上，电压约为电弧负载在常用的电弧焊区段上，电压约为2040V， 电流在几十电流在几十上千上千A。4.1.3 弧焊电源弧焊电源一弧焊电源的作用及其基本组成一弧焊电源的作用及其基本组成电弧焊设备的核心部分电弧焊设备的核心

13、部分弧焊电源的首要弧焊电源的首要作用作用：将电网电压降低到适合电弧工作的电压。：将电网电压降低到适合电弧工作的电压。工频变压器工频变压器独立作为交流电源使用的采用单相变压器，独立作为交流电源使用的采用单相变压器， 为直流电源配套的则多为三相变压器。为直流电源配套的则多为三相变压器。中频变压器（在中频变压器（在20kHz ）逆变弧焊电源。逆变弧焊电源。 同等功率的同等功率的20kHz中频变压器，中频变压器， 体积和重量仅为工频变压器的十几分之一。体积和重量仅为工频变压器的十几分之一。弧焊电源的基本弧焊电源的基本组成组成：降压变压器降压变压器。第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机20

14、22-4-23 上海电力学院 电力系14二、对弧焊电源的基本要求二、对弧焊电源的基本要求 1. 对弧焊电源外特性的要求对弧焊电源外特性的要求弧焊电源外特性：弧焊电源外特性： 其输出电压与输出电流之间的关系其输出电压与输出电流之间的关系要求：能与焊接电弧的静态伏安特性相要求：能与焊接电弧的静态伏安特性相 配合，为电弧提供合适的工作点配合，为电弧提供合适的工作点引燃容易、保证电弧稳定燃烧，引燃容易、保证电弧稳定燃烧， 保证焊接规范稳定并可以调节。保证焊接规范稳定并可以调节。第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.3 弧焊电源弧焊电源2022-4-23 上海电力学院 电力系15二、

15、对弧焊电源的基本要求二、对弧焊电源的基本要求 1. 对弧焊电源外特性的要求对弧焊电源外特性的要求 (a)、 (b)、 (c)、 (d)下降特性下降特性 (e)、(f)平特性平特性第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.3 弧焊电源弧焊电源2022-4-23 上海电力学院 电力系16由于焊件的厚度和焊缝大小的不同、焊件材质的不同、对焊由于焊件的厚度和焊缝大小的不同、焊件材质的不同、对焊件的机械强度要求不同等种种原因，焊接时所需要的焊接电件的机械强度要求不同等种种原因，焊接时所需要的焊接电流大小也就不同。流大小也就不同。弧焊电源能输出不同工作电压、电流的可调性能称弧焊电源能输出不

16、同工作电压、电流的可调性能称为电源的调节特性，它是通过电源外特性的调节来为电源的调节特性，它是通过电源外特性的调节来体现的。体现的。2. 对调节特性的要求对调节特性的要求 第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机二、对弧焊电源的基本要求二、对弧焊电源的基本要求 4.1.3 弧焊电源弧焊电源2022-4-23 上海电力学院 电力系17对动态特性的要求：对动态特性的要求： (1)瞬时短路电流不能太大或太小。瞬时短路电流不能太大或太小。 (2)短路电流上升的速度不能太大或太小。短路电流上升的速度不能太大或太小。 (3)要有合适的恢复电压最低值。要有合适的恢复电压最低值。第第4章章 电焊机电

17、焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机3. 对动特性的要求对动特性的要求 焊机的负载总是在不断变化着，亦即电弧电压、电弧电流是瞬息焊机的负载总是在不断变化着，亦即电弧电压、电弧电流是瞬息变化的，作为弧焊电源，对这种变化必需具有足够的适应性。变化的，作为弧焊电源，对这种变化必需具有足够的适应性。弧焊电源的动特性是指当负载状态发生瞬时变化时，电源的输出弧焊电源的动特性是指当负载状态发生瞬时变化时，电源的输出电流与输出电压的关系，用以表征电源对负载瞬变的反应能力。电流与输出电压的关系，用以表征电源对负载瞬变的反应能力。焊接过程：引弧焊接过程：引弧 电弧稳定燃烧电弧稳定燃烧 短路短路 断路（空载）断路（空载）

18、 引燃引燃 二、对弧焊电源的基本要求二、对弧焊电源的基本要求 4.1.3 弧焊电源弧焊电源2022-4-23 上海电力学院 电力系18中华人民共和国国家标准中华人民共和国国家标准GB 15579-1995, 弧焊设备安全要弧焊设备安全要求的第一部分求的第一部分 焊接电源中，对额定空载电压规定如下：焊接电源中，对额定空载电压规定如下： 1. 在触电危险性较大的环境中使用的额定空载电压：在触电危险性较大的环境中使用的额定空载电压： 直流直流 113V峰值峰值 交流交流 68V峰值和峰值和48V有效值有效值 2. 在触电危险性不大的环境中使用的额定空载电压：在触电危险性不大的环境中使用的额定空载电压

19、： 直流直流 113V峰值峰值 交流交流 113V峰值和峰值和80V有效值有效值由此可知，各种弧焊电源的空载电压皆低于公用电网的供电由此可知，各种弧焊电源的空载电压皆低于公用电网的供电电压电压220V / 380V。必须采取一定的手段将电网电压降至具。必须采取一定的手段将电网电压降至具体弧焊电源所需的空载电压。体弧焊电源所需的空载电压。4. 对空载电压的要求对空载电压的要求第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.3 弧焊电源弧焊电源2022-4-23 上海电力学院 电力系19三各类弧焊电源的基本原理三各类弧焊电源的基本原理弧焊工艺对弧焊电源提出的电特性要求为：合适的空载电压；

20、弧焊工艺对弧焊电源提出的电特性要求为：合适的空载电压；合适的外特性形状；足够大的参数调节范围和良好的动特性。合适的外特性形状；足够大的参数调节范围和良好的动特性。1机械调节型弧焊电源机械调节型弧焊电源弧焊变压器弧焊变压器 图图4.1.8 弧焊变压器的结构及电路原理弧焊变压器的结构及电路原理（a）结构示意图（）结构示意图（b）电路原理图（）电路原理图（c）输出向量图）输出向量图LUUI2f2of第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.3 弧焊电源弧焊电源2022-4-23 上海电力学院 电力系20串联电感可获得恒流特性。串联电感可获得恒流特性。电感电感L的大小可调，改变的大小可

21、调，改变L的大小就可调节弧焊电源的外特性的大小就可调节弧焊电源的外特性 机械调节型弧焊电源特点：机械调节型弧焊电源特点： 靠机械移动来改变外特性和实现焊接参数调节，靠机械移动来改变外特性和实现焊接参数调节， 既简单又可靠，既简单又可靠， 调节不灵活，笨重而耗料多，调节不灵活，笨重而耗料多， 只能用在要求不高的场合。只能用在要求不高的场合。第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.3 弧焊电源弧焊电源2022-4-23 上海电力学院 电力系21电磁控制型弧焊电源的特点：电磁控制型弧焊电源的特点： 结构简单、坚固、工作可靠、耐用，结构简单、坚固、工作可靠、耐用， 调节参数少，不精确

22、，不灵活，动态响应速度慢，调节参数少，不精确，不灵活，动态响应速度慢， 只适合要求不高的焊接场合。只适合要求不高的焊接场合。2电磁控制型弧焊电源电磁控制型弧焊电源图图4.1.10 串联饱和电抗器式弧焊变压器工作原理示意图串联饱和电抗器式弧焊变压器工作原理示意图 （a）示意图）示意图 （b）电路原理图）电路原理图电磁控制型弧焊电源依靠改变饱和电抗器的励磁电流电磁控制型弧焊电源依靠改变饱和电抗器的励磁电流Ik的大小，的大小，调节铁心饱和程度来实现对外特性曲线和参数的控制调节铁心饱和程度来实现对外特性曲线和参数的控制第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.3 弧焊电源弧焊电源202

23、2-4-23 上海电力学院 电力系22根据控制信号的不同，分为根据控制信号的不同，分为移相式、模拟式和开关式移相式、模拟式和开关式三种。三种。（1）移相式）移相式通过移相来控制外特性，进一步分为通过移相来控制外特性，进一步分为： a. 晶闸管式弧焊整流器；晶闸管式弧焊整流器； b. 晶闸管电抗器式矩形波交流弧焊电源；晶闸管电抗器式矩形波交流弧焊电源； c. 晶闸管式脉冲弧焊电源。晶闸管式脉冲弧焊电源。（2）模拟式）模拟式通过模拟信号控制外特性。进一步分为通过模拟信号控制外特性。进一步分为： a模拟式晶体管弧焊整流器；模拟式晶体管弧焊整流器； b模拟式晶体管脉冲弧焊电源。模拟式晶体管脉冲弧焊电源

24、。3电子控制型弧焊电源电子控制型弧焊电源电子弧焊电源电子弧焊电源借助于电子线路（含反馈电路）对外特性、动特性进行控制。借助于电子线路（含反馈电路）对外特性、动特性进行控制。第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.3 弧焊电源弧焊电源三各类弧焊电源的基本原理三各类弧焊电源的基本原理2022-4-23 上海电力学院 电力系23（3）开关式）开关式通过改变开关频率或开关时间来控制外特性。根据开关电子器通过改变开关频率或开关时间来控制外特性。根据开关电子器 件及结构特点的不同，可分为如下几种：件及结构特点的不同，可分为如下几种： a开关式晶体管弧焊电源；开关式晶体管弧焊电源； b开关

25、式晶体管脉冲弧焊电源；开关式晶体管脉冲弧焊电源； c数字开关式晶闸管矩形波交流弧焊电源；数字开关式晶闸管矩形波交流弧焊电源； d逆变式晶闸管矩形波交流弧焊电源；逆变式晶闸管矩形波交流弧焊电源； e晶闸管式弧焊逆变器；晶闸管式弧焊逆变器； f晶体管式弧焊逆变器；晶体管式弧焊逆变器； g场效应管式弧焊逆变器；场效应管式弧焊逆变器； hIGBT式弧焊逆变器。式弧焊逆变器。3电子控制型弧焊电源电子控制型弧焊电源电子弧焊电源电子弧焊电源借助于电子线路（含反馈电路）对外特性、动特性进行控制。借助于电子线路（含反馈电路）对外特性、动特性进行控制。第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.3

26、弧焊电源弧焊电源三各类弧焊电源的基本原理三各类弧焊电源的基本原理2022-4-23 上海电力学院 电力系24电子弧焊电源包括：电子弧焊电源包括： 电子功率系统（各种类型的电力电子功率变换电路，电子功率系统（各种类型的电力电子功率变换电路， 它决定了电子控制弧焊电源的基本性能）、它决定了电子控制弧焊电源的基本性能）、 电子控制系统。电子控制系统。 采用闭环反馈系统控制它的外特性、动特性。采用闭环反馈系统控制它的外特性、动特性。图图4.1.11 电子弧焊电源基本原理方框图电子弧焊电源基本原理方框图第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.3 弧焊电源弧焊电源2022-4-23 上海

27、电力学院 电力系25a. 恒流特性；恒流特性；b. 平特性（恒压特性）；平特性（恒压特性）；c. 下降特性或任意特性。下降特性或任意特性。图4.1.12 电子弧焊电源电子弧焊电源 的外特性曲线的外特性曲线这样产生的外特性已经不是功率系统本身的特性了，这样产生的外特性已经不是功率系统本身的特性了，而是电子控制系统所确定的特性。而是电子控制系统所确定的特性。第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.3 弧焊电源弧焊电源3电子控制型弧焊电源电子控制型弧焊电源电子弧焊电源电子弧焊电源三各类弧焊电源的基本原理三各类弧焊电源的基本原理2022-4-23 上海电力学院 电力系26电子控制型弧

28、焊电源，充分体现了电子技术和电力电子电子控制型弧焊电源，充分体现了电子技术和电力电子技术的优越性，其特点：技术的优越性，其特点：第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.3 弧焊电源弧焊电源3电子控制型弧焊电源电子控制型弧焊电源电子弧焊电源电子弧焊电源三各类弧焊电源的基本原理三各类弧焊电源的基本原理 1) 可以对外特性进行任意的控制，满足各种弧焊方法的需要；可以对外特性进行任意的控制，满足各种弧焊方法的需要； 2) 具有良好的动特性，反应时间短；具有良好的动特性，反应时间短； 3) 可调节参数多，特别是脉冲式电子控制的弧焊电源，可以对可调节参数多，特别是脉冲式电子控制的弧焊电源

29、，可以对 电弧功率进行精密的控制和遥控；电弧功率进行精密的控制和遥控； 4) 输出电压、电流稳定性好，抗干扰能力强，不易受网路电压输出电压、电流稳定性好，抗干扰能力强，不易受网路电压 波动和温度变化的影响；波动和温度变化的影响； 5) 弧焊逆变器还具有高效、体积小的特点；弧焊逆变器还具有高效、体积小的特点； 6) 便于进行编程和采用微机控制，是全位置自动焊和弧焊机器便于进行编程和采用微机控制，是全位置自动焊和弧焊机器 人用的理想弧焊电源；人用的理想弧焊电源； 7) 电路比较复杂。电路比较复杂。2022-4-23 上海电力学院 电力系27电子控制型弧焊电源是控制精密、性能优良的弧焊电源，电子控制

30、型弧焊电源是控制精密、性能优良的弧焊电源，可以应用于各种弧焊工艺方法，可以应用于各种弧焊工艺方法，也可以对高合金钢、热敏感性大的合金材料或要求较高的工也可以对高合金钢、热敏感性大的合金材料或要求较高的工件进行焊接，件进行焊接，特别适合用作管道全位置自动焊和弧焊机器人的弧焊电源。特别适合用作管道全位置自动焊和弧焊机器人的弧焊电源。第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.3 弧焊电源弧焊电源3电子控制型弧焊电源电子控制型弧焊电源电子弧焊电源电子弧焊电源三各类弧焊电源的基本原理三各类弧焊电源的基本原理2022-4-23 上海电力学院 电力系28ZX5系列可控硅整流手工电弧焊机系列可

31、控硅整流手工电弧焊机 生生 产产 商商: 北京联合汇力焊接技术有限责任公司北京联合汇力焊接技术有限责任公司 性能特点：性能特点： 较强的电网补偿能力，适用范围广。较强的电网补偿能力，适用范围广。 动特性好，电弧稳定，飞溅小，效率高，焊缝成形美观。动特性好，电弧稳定，飞溅小，效率高，焊缝成形美观。 极宽的电流调节范围。极宽的电流调节范围。 可实现远距离操作，调节焊接电流和推力电流，备有远控盒供用可实现远距离操作，调节焊接电流和推力电流，备有远控盒供用户选择。户选择。 高压引弧电路与电弧推力控制电路的配合，使小电流引弧时也不高压引弧电路与电弧推力控制电路的配合，使小电流引弧时也不会产生引弧不良现象

32、。会产生引弧不良现象。 第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系29主要技术参数：主要技术参数：型号型号 ZX5-400 ZX5-500 ZX5-630额定输入电压额定输入电压 380V10% 50Hz 三相三相额定输入电流额定输入电流 40A 49A 70A额定输入容量额定输入容量 26kVA 35kVA 48kVA最大空载电压最大空载电压 65V 65V 80V额定焊接电流额定焊接电流 40-400A 50-500A 63-630A额定负载持续率额定负载持续率 60% 100%适用焊条直径适用焊条直径(mm) 1.6-4.0 2.0-5.0

33、 3.2-6.0外形尺寸外形尺寸( mm) 730500770 730560800 730560800重量重量 165kg 180kg 240kg第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系30 包括机械调节、电磁控制、电子控制三种类型，包括机械调节、电磁控制、电子控制三种类型， 目前采用的以电子控制型居多。目前采用的以电子控制型居多。四直流弧焊电源四直流弧焊电源1机械调节型直流弧焊电源机械调节型直流弧焊电源图图4.1.13 抽头式弧焊整流器抽头式弧焊整流器 抽头式电源目前普遍用于抽头式电源目前普遍用于细丝细丝CO2气体保护焊。气体保护焊。因其简易

34、、经济、可靠而因其简易、经济、可靠而且易于推广，得到了广泛且易于推广，得到了广泛的应用。的应用。国内外都有这种类型的产国内外都有这种类型的产品。品。第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机4.1.3 弧焊电源弧焊电源2022-4-23 上海电力学院 电力系312电磁控制型直流弧焊电源电磁控制型直流弧焊电源 电磁控制型直流弧焊电源的磁惯性很大，故调节速度慢，不灵活， 体积大而笨重，耗料多，有逐渐被淘汰的趋势，此处不作介绍。 分为移相式、模拟式、逆变式三种类型。分为移相式、模拟式、逆变式三种类型。3. 电子控制型直流弧焊电源电子控制型直流弧焊电源（1）移相式电子控制电源）移相式电子控制电

35、源移相式电子控制弧焊电源即“三.各类弧焊电源的基本原理”中提到的晶闸管弧焊整流器，又称晶闸管弧焊电源。第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机四直流弧焊电源四直流弧焊电源4.1.3 弧焊电源弧焊电源2022-4-23 上海电力学院 电力系32带平衡电抗器带平衡电抗器双反星形晶闸管弧焊整流器双反星形晶闸管弧焊整流器3.电子控制型直流弧焊电源电子控制型直流弧焊电源（1）移相式电子控制电源）移相式电子控制电源三相桥式全控晶闸管弧焊整流器三相桥式全控晶闸管弧焊整流器两种主要形式两种主要形式:第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机四直流弧焊电源四直流弧焊电源4.1.3 弧焊电源弧焊

36、电源2022-4-23 上海电力学院 电力系33（2）模拟式电子控制电源）模拟式电子控制电源3.电子控制型直流弧焊电源电子控制型直流弧焊电源模拟式晶模拟式晶体管弧焊体管弧焊电源电路电源电路原理原理 输出电压和电流的大小及变化规律取决于大功率晶体管组VTrs所起的作用，而VTrs又受控于给定电压Ug、给定电流Ig、反馈电压mUa和反馈电流nI。当给定值Ug、Ig为直流或脉冲形式（低频）、而VTrs工作在线性放大状态时，则相应输出直流电或脉冲电。这就构成模拟式晶体管弧焊电源或脉冲晶体管弧焊电源。外特性形状取决于mUa与nI的比值。 线性放大调节器线性放大调节器 第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电

37、弧焊机电弧焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系343.电子控制型直流弧焊电源电子控制型直流弧焊电源（3）逆变式弧焊电源）逆变式弧焊电源逆变式弧焊电源的特点逆变式弧焊电源的特点见见P123a高效节能。高效节能。b重量轻体积小。重量轻体积小。c具有良好的动特性和弧焊工艺性能。具有良好的动特性和弧焊工艺性能。d调节速度快，所有焊接工艺参数均可无级调节。调节速度快，所有焊接工艺参数均可无级调节。e具有多种外特性，能适应各种弧焊方法的需要。具有多种外特性，能适应各种弧焊方法的需要。逆变式弧焊电源具有逆变式弧焊电源具有更新换代更新换代的意义，的意义，应用愈来愈广泛应用愈来愈广泛第第4章章 电焊机电

38、焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系35ZX7系列逆变直流手工电弧焊机系列逆变直流手工电弧焊机 生生 产产 商商: 北京联合汇力焊接技术有限责任公司北京联合汇力焊接技术有限责任公司 性能特点：性能特点： 高效节能，可使用酸性、碱性及纤维素高效节能，可使用酸性、碱性及纤维素 等各种类型的焊条。等各种类型的焊条。 高速动态响应，焊接飞溅小。高速动态响应，焊接飞溅小。 独特的引弧电路和推力电路，使各种焊条引弧变的轻而易举。独特的引弧电路和推力电路，使各种焊条引弧变的轻而易举。 推力电流可无极调节，更适于各种条件下的焊接。推力电流可无极调节，更适于各种条件下的焊接。

39、可选用的遥控功能。可选用的遥控功能。 具有过热、过压、欠压、过流、缺相等各种保护电路使焊机更加具有过热、过压、欠压、过流、缺相等各种保护电路使焊机更加稳定、可靠，不易损坏。稳定、可靠，不易损坏。 整机功耗低，可连续工作。整机功耗低，可连续工作。 具有气刨功能。具有气刨功能。 第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系36主要技术参数：主要技术参数：型号型号 ZX7-300MX ZX7-400MX ZX7-500MX输入电压输入电压 380V10%50HZ三相三相额定输入电流额定输入电流 24A 34A 47A额定输入容量额定输入容量 16KVA

40、22KVA 31KVA最大空载电压最大空载电压 82V额定焊接电流额定焊接电流 300A 400A 500A输出电流范围输出电流范围 20300A 20400A 30500A额定负载持续率额定负载持续率 60%外形尺寸（外形尺寸（mm） 315570665重量重量 39kg 43kg 45kg第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系37第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机五交流方波弧焊电源五交流方波弧焊电源4.1.3 弧焊电源弧焊电源方波交流弧焊电源用途：方波交流弧焊电源用途： 碱性焊条手弧焊，电弧稳定、飞溅小；碱性焊条手弧焊，电

41、弧稳定、飞溅小； 埋弧自动焊，焊接过程稳定，焊缝成形良好，焊接接头埋弧自动焊，焊接过程稳定，焊缝成形良好，焊接接头 的力学性能好。的力学性能好。2022-4-23 上海电力学院 电力系38第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机五交流方波弧焊电源五交流方波弧焊电源4.1.3 弧焊电源弧焊电源图图2-24交流方波电源电路原理图交流方波电源电路原理图 图图2-25 交流方波电源波形图交流方波电源波形图1. 记忆电感式交流方波电源记忆电感式交流方波电源2022-4-23 上海电力学院 电力系39第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机五交流方波弧焊电源五交流方波弧焊电源4.1.3

42、 弧焊电源弧焊电源2. 逆变式交流方波及变极性电源逆变式交流方波及变极性电源图图2-26 双电源变极性电源工作原理双电源变极性电源工作原理 图图2-27 变极性输出波形变极性输出波形2022-4-23 上海电力学院 电力系40第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机六脉冲弧焊电源六脉冲弧焊电源4.1.3 弧焊电源弧焊电源在焊接生产中，对于薄板、热输入敏感性大的金属材料，以及全在焊接生产中，对于薄板、热输入敏感性大的金属材料，以及全位置施焊等工艺，需要采用脉冲电流进行焊接。位置施焊等工艺，需要采用脉冲电流进行焊接。 脉冲弧焊电源与一般弧焊电源的区别：脉冲弧焊电源与一般弧焊电源的区别：

43、焊接电流是周期性脉冲式的，焊接电流是周期性脉冲式的， 它调节的工艺参数较多，例如，脉冲频率、幅值、宽度、电它调节的工艺参数较多，例如，脉冲频率、幅值、宽度、电 流上升速度和下降速度等，还可以变换脉冲电流波形，流上升速度和下降速度等，还可以变换脉冲电流波形， 以便最佳地适应焊接工艺的要求。以便最佳地适应焊接工艺的要求。2022-4-23 上海电力学院 电力系41第第4章章 电焊机电焊机 4.1 电弧焊机电弧焊机六脉冲弧焊电源六脉冲弧焊电源4.1.3 弧焊电源弧焊电源获得脉冲电流的方法：获得脉冲电流的方法： (1) 利用电子开关获得脉冲电流，利用电子开关获得脉冲电流， (2) 利用阻抗变换获得脉冲

44、电流，利用阻抗变换获得脉冲电流， (3) 利用给定信号变换和电流截止反馈获得脉冲电流，利用给定信号变换和电流截止反馈获得脉冲电流， (4) 利用硅二极管整流作用获得脉冲电流。利用硅二极管整流作用获得脉冲电流。具体的电路此处不作介绍。具体的电路此处不作介绍。2022-4-23 上海电力学院 电力系424.2 电阻焊机电阻焊机电阻焊：将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电电阻焊：将被焊工件压紧于两电极之间，并通以电流，利用电 流流流流 经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热经工件接触面及邻近区域产生的电阻热将其加热 到熔化或到熔化或 塑性状态，使之形成金属结合的一种方法。塑性状态，使之

45、形成金属结合的一种方法。电阻焊机电阻焊机实现电阻焊的焊接设备。实现电阻焊的焊接设备。第第4章章 电焊机电焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系43图图4.2.1 主要电阻焊方法主要电阻焊方法 a）点焊）点焊b)缝焊缝焊c)凸焊凸焊d)对焊对焊1电阻焊方法电阻焊方法 点焊、缝焊、凸焊、对焊。点焊、缝焊、凸焊、对焊。第第4章章 电焊机电焊机 4.2 电阻焊机电阻焊机4.2.1 电阻焊简介电阻焊简介2022-4-23 上海电力学院 电力系442电阻焊优点电阻焊优点 见见P1263电阻焊缺点电阻焊缺点 见见P127随着航空、航天、电子、汽车、家用电器等工业的发展，随着航空、航天、电子、汽车、家用

46、电器等工业的发展，电阻焊越来越受到重视，并对电阻焊的质量也提出了更高的要求。电阻焊越来越受到重视，并对电阻焊的质量也提出了更高的要求。微电子技术和电力电子技术的发展微电子技术和电力电子技术的发展,给电阻焊技术的提高提供了条件给电阻焊技术的提高提供了条件目前我国己生产了性能优良的二次整流焊机。目前我国己生产了性能优良的二次整流焊机。4.2.1 电阻焊简介电阻焊简介第第4章章 电焊机电焊机 4.2 电阻焊机电阻焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系45一电阻焊设备的电气性能一电阻焊设备的电气性能单相工频(50Hz)焊机、二次整流焊机，三相低频焊机和电容储能焊机等几种类型，最新研制的还有逆变式

47、焊机（变频焊机）。包括点焊机、缝焊机、凸焊机和对焊机包括点焊机、缝焊机、凸焊机和对焊机一般的电阻焊机由一般的电阻焊机由3个主要部分组成：个主要部分组成：（1）以阻焊变压器为主，包括电极及二次回路组成的焊接回路。）以阻焊变压器为主，包括电极及二次回路组成的焊接回路。（2）由机架和有关夹持工件及施加焊接压力的传动机构组成的机）由机架和有关夹持工件及施加焊接压力的传动机构组成的机 械装置。械装置。（3）能按要求接通电源，并可控制焊接程序中各段时间及调节焊）能按要求接通电源，并可控制焊接程序中各段时间及调节焊 接电流的控制电路。接电流的控制电路。4.2.2 电阻焊机电阻焊机第第4章章 电焊机电焊机 4

48、.2 电阻焊机电阻焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系461单相工频焊机单相工频焊机焊机功率：由焊机功率：由0.5kVA到到500kVA甚至更大。甚至更大。电压：大功率焊机采用电压：大功率焊机采用380V电压，小功率焊机采用电压，小功率焊机采用220V电压。电压。供电只能是单相形式。供电只能是单相形式。产量最多、使用最广的电阻焊设备产量最多、使用最广的电阻焊设备图4.2.2 单相工频焊机电路原理图4.2.2 电阻焊机电阻焊机第第4章章 电焊机电焊机 4.2 电阻焊机电阻焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系472二次整流焊机二次整流焊机图图4.2.3三相二次整流焊机电路原理三相二

49、次整流焊机电路原理1-交流电力电子开关；交流电力电子开关；2-级数调节器级数调节器3-阻焊变压器；阻焊变压器；4-大功率硅整流器；大功率硅整流器；5-二次回路；二次回路； 6-工件工件4.2.2 电阻焊机电阻焊机第第4章章 电焊机电焊机 4.2 电阻焊机电阻焊机2022-4-23 上海电力学院 电力系483三相低频焊机三相低频焊机4.2.2 电阻焊机电阻焊机第第4章章 电焊机电焊机 4.2 电阻焊机电阻焊机图图16-6三相低频焊机电路原理三相低频焊机电路原理 图图16-7三相低频电流波形图三相低频电流波形图1一交流调压电路；一交流调压电路；2一阻焊变压器；一阻焊变压器；3一二次回路；一二次回路

50、；4一工件；一工件；2022-4-23 上海电力学院 电力系494储能焊机储能焊机4.2.2 电阻焊机电阻焊机第第4章章 电焊机电焊机 4.2 电阻焊机电阻焊机储能焊机由一组电容器、充电电路及一个阻焊变压器（有储能焊机由一组电容器、充电电路及一个阻焊变压器（有的储能焊机可以由电容器直接向工件放电，而没有采用阻的储能焊机可以由电容器直接向工件放电，而没有采用阻焊变压器）组成。焊机可由单相或三相供电。由于储能焊焊变压器）组成。焊机可由单相或三相供电。由于储能焊能在瞬时获得大电流，同时电网电压的波动不产生直接影能在瞬时获得大电流，同时电网电压的波动不产生直接影响，因此储能焊可用于对焊接热能要求严格的