逆变式弧焊电源

实验三逆变弧焊器的认识实验

姓名：学号：专业班级：材料课程名称：弧焊电源及数字化控制实验日期：2012、3、27

1.概述

直流-交流之间的变换称为逆变，实现这种变换的装置称为逆变器。为焊接电弧提供电能，并具有弧焊方法所要求性能的逆变器，即为弧焊逆变器。

随着大功率电子元件和集成电路技术的发展，使先进的中频逆变技术迅速推广、应用。它从应用于中频加热、稳压电源、电化学加工，发展到被应用于电弧焊接、电阻焊接和电子束焊接等。迄今为止，相继出现了晶闸管式弧焊逆变器，晶体管式弧焊逆变器，场效应管式弧焊逆变器，IGBT（绝缘栅双极性晶体管）式弧焊逆变器。由于这种弧焊电源具有高效节能等突出优点，可应用于各种弧焊方法，因此，弧焊逆变器是一种很有发展前途的新型弧焊电源。

2.实验目的

（1）了解逆变弧焊器的结构及其主要部件的功能

（2）熟悉逆变弧焊器的工作原理和工作过程。

3.实验装置及材料

（1）逆变弧焊机1台

（2）拆卸工具（扳手、螺丝刀、万用表等）1套

4.实验原理

弧焊逆变器是电子控制的弧焊电源中的一种新类型。因此它的组成、基本原理与通常的电子控制弧焊电源相比在本质上是基本相同的，一般都采用闭环反馈系统控制它的电即控

制它的外特性和动特性。

弧焊逆变器的基本组成框图如图所示。它的

第一章 焊接电弧及其电特性 （填空）

焊接电弧的特性：电压最低，电流最大，温度最高，发光最强 三种电离：撞击电离，热电离，光电离

四种电子发射：热发射，光电发射，重粒子撞击发射，强电场作用下的自发射 1.弧焊电源可分为哪几类？按什么分类？ 答：（1）弧焊电源及其控制技术的分类：交流弧焊电源、直流弧焊电源、脉冲弧焊电源、逆变式弧焊电源

（2）弧焊电源的控制技术分类：机械式控制、电磁式控制、数字式控制、电子式控制。 2弧焊电源的压降如何分布？

答：电弧沿其长度方向分为三个区：阳极区、阴极区、弧柱区，这三个区的电压降分别称为阳极压降Uy、阴极压降Ui、弧柱压降Uz。它们组成了总的电弧电压Uf，且Uf=Uy+Ui+Uz。阳极压降基本不变，而阴极压降在一定条件下基本上也是固定的数值，弧柱压降则在一定气体介质下与弧柱长度成正比。则，弧长不同，电弧电压也不同。 3.弧焊电源的静特性、动特性是指什么？

答：电弧静特性：电极材料、气体介质、弧长一定的电弧在稳定状态下，电弧电压Uf与电弧电流If之间的关系。Uf=f(If)

电弧动特性：在一定的弧长下，当电弧电流很快变化的时候，电弧电压与电流瞬时值之间的关系为：Uf=f(if)

4.焊条电弧焊、埋弧焊、CO2气

第一单元 焊接电弧对弧焊电源的要求

一、 填空题

1．电弧是一种 的现象。 2． 的过程叫气体电离。

3．气体粒子受热的作用而产生的电离称为 ，温度越高，电离作用越 。

4．电离的方程式有 、 和 等。 5．中性粒子在光辐射的作用下产生的电离称为 。 6．阴极的金属表面连续地向外发射出电子的现象，称为 。 7．电弧的产生和维持的必要条件是 。

8．根据吸收能量的不同，阴极电子发射可分为 、 和 等三种形式。 二、判断题

1．电弧在含有K、Na等元素的气氛中不容易引弧，在含有Ar、He等元素的气氛中容易引弧。 （ ） 2．气体电离的必要条件是有点场或热能的作用。 （ ） 3．若两电极间的电压越高，电场的作用越大，则电离作用越弱 （ ） 4．高频高压引弧法由于采用较高的电压，所以比较危险。（ ） 5．接触短路引弧法可以用较低的空载电压产

焊接电弧及其电特性

1什么是焊接电弧？它的作用？

电弧是电弧焊接的热源，而弧焊电源则是电弧能量供应者。弧焊电源电特性的好坏，直接影响到电弧燃烧的稳定性，而电弧是否稳定燃烧又直接影响焊接过程的稳定性和焊缝的质量和焊接生产效率。

2焊接电弧是气体放电的一种形式，焊接电弧的物理本质是气体放电！

3焊接电弧的引燃方式：接触引弧（最常用，分短路，分离，燃弧三个阶段）、非接触引弧。

4焊接电弧的结构和伏安特性

1）静特性（U型曲线，分下降，平，上升三个特性段）

Sz : 阴极斑点 rz : 电阻

ab段，电流较小，Sz随电流的增加而扩大，且Sz

扩大较电流增加快；另由于电离度的增大，使rz增大，

导致Uz随电流的增加而下降；

bc段，电流中等大小， Sz随电流的成比例的增

大；而此时电弧已达到稳定燃烧状态（动平衡），故rz

不再增大，导 致Uz在电流的变化过程中基本无变化；

cd段，电流很大， Sz达到最大不能再随电流增大而增大；rz仍基本不变，导致Uz随电流的增大而上升。

5焊接电弧的静特性曲线为什么会是U形呢？(U形特性曲线的形成机理)

这主要是由阴极区、弧柱区和阳极区的导电机构决定的。如前所述，焊接电弧电压等于阴极压降Ui、弧柱压降UZ和阳极压降UY之和，因此，如果

孔令杰版本

第一章

1．在电弧燃烧过程中会伴随着哪些物理过程？在电路中电弧是什么样的负载属性？

答：（1）物理过程：气体原子的激发、电离和电子发射、负离子的产生、正离子和电子的复合

（2）负载属性：电弧是一段导体，是一种气体的放电现象，其负载属性分为分为静特性与动特性，对于不同的焊接方法，其电弧的属性不同，一般静特性呈U形。

2．电离、阴极电子发射有哪些方式？何谓电离能、电子逸出功，两者对电弧的稳定性有何影响？

答：（1）方式：撞击电离、热电离、光电离

电子发射方式：热发射、光电发射、重离子撞击发射、强电场作用下的自发射 （2）电力能：由原子形成正离子所需的能量称为电离能

电子逸出功：电子发射所需的能量称为逸出功

影响：电离能或电子逸出功越小，电弧的导电性能就越好，电弧越稳定。

3．焊接电弧的引燃有哪两种方式，分别在什么情况下应用？

答：方式：接触引弧、非接触引弧

应用：接触引弧：焊条电弧焊、熔化及气体保护焊和埋弧焊

非接触引弧：钨极氩弧焊和等离子弧焊

4．焊接电弧在物理结构上可分为哪几个区，各区域有何特点？

答：（1）三个区：阳极区、阴极区、弧柱区

（2）特点：在阴极区和阳极区，电位分布曲线的斜率很大，而在弧柱区则较平缓，

第二章埋弧焊

埋弧焊是目前广泛使用的一种电弧焊方法。它利用电弧作为热源，焊接时电弧掩埋在焊 剂层下燃烧，电弧光不外露，埋弧焊由此得名。本章首先介绍埋弧焊的过程、特点及应用范 围；然后介绍埋弧焊的冶金特点和焊接工艺；最后再简要介绍埋弧焊的其它方法。

第一节概 述

一、埋弧焊过程

所说的埋弧焊，在无说明情况下均指通常说的埋弧自动焊，它的电弧引燃、焊丝送进和 使电弧沿焊接方向移动等过程都是由机械装置自动完成的。埋弧焊的焊接过程如图2-1所示。 焊接时电源的两极分别接在导电嘴和焊件上，焊丝通过导电嘴与焊件接触，在焊丝周围撒上 焊剂，然后起动电源，由电流经过导电嘴、焊丝与焊件构成焊接回路。

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暴： 图2-1埋弧焊焊接过程 a)焊接过程b)纵向剖面c)横向剖面

1—焊剂2—焊丝3—电弧4—金属熔池5—熔渣6—焊缝 7—工件8—渣壳9 一焊剂漏斗10—送丝滚轮11 一导电嘴

当焊丝和焊件之间引燃电弧后，电弧的热量使周围的焊剂熔化形成熔渣，部分焊剂分解、 蒸发成气体，气体排开熔渣形成一个气泡，电弧就在这个气泡中燃烧。连续送人电弧的焊丝 在电弧高温作用下加热熔化，与熔化的母材混合形成金属熔池。金属熔池上覆盖着一层液

内蒙古工业大学专科毕业设计说明书

目 录

引 言 .............................................................. 1 第一章 动铁心分磁式弧焊变压器 ..................................... 2 1.1 动铁心分磁式弧焊变压器概述 ................................... 2 1.2 用途及特点: ................................................... 2 1.3 原理及结构 .................................................... 3 1.4 变压器的故障处理 .............................................. 4 1.5 本章小结 ...................................................... 5 第二章 动铁分磁式弧焊变压器设计 .....................................

单相正弦逆变并网电源设计

摘要：本单相正弦波逆变电源的设计，以25V±5v直流电源作为输入，输出为220V、

50Hz的标准正弦波交流电。该电源采用激推挽逆变变换，采用电源芯片tl494进行激推挽逆变，采用TLP5615完成电源功率的调制，后级输出采用采样电阻进行采样反馈，形成双重反馈环节，增加了电源的稳定性；在保护上，具有输出过载、短路保护、过流保护、等多重保护功能电路，增强了该电源的可靠性和安全性；输出交流电压通过AD637的真有效值转换后，再由STC89C52单片机的控制进行模数转换，最终将电压值显示到液晶12864上，形成了良好的人机界面。该电源很好的完成了各项指标。

关键字：DC-AC变换器 工频隔离变器 过流保护 单相正弦波逆变

Abstract: The design of the single-phase sine wave inverter to 25V ± 5v DC power supply as an input, the output is 220V, 50Hz standard AC sine wave. Excited push-pull inverter to transform the power, power

《电力电子电路的计算机仿真》

综合训练报告

班级 电气9班

姓名

学号

专业 电气工程及其自动化 指导教师 陈伟

2012年 12 月 19日

前言

电力电子技术是综合了电子电路,电机拖动,计算机控制等多学科的知识,是一门实践性和应用性很强的课程,由于电力电子器件自身的开关的非线性,给电力电子电路的分析带来一定的复杂性和困难,因此一般用波形分析的方法来研究,本文就是基于MATLAB软件中的Simulink库具有模拟，数字混合仿真功能，具备大量的模拟功能模型和系统分析的能力，进行方波逆变电路的计算机仿真分析。

本文设计了一单相桥式方波逆变电路和一三相桥式方波逆变电路。 单相桥式方波逆变电路，开关器件选用IGBT，直流电源为300V，电阻负载，电阻1欧姆，电感2mh。

三相桥式方波逆变电路，开关器件选用IGBT，直流电源为530V，电阻负载，负载有功率1KW,感性无功功

毕 业 论 文

题 目: 45钢双丝埋弧焊

工艺研究 学院(直属系): 材料科学与工程学院 年级、专业: 2009级材料成型及控制工程

学 生 姓 名: 魏 东 杰 学 号: 312011080302349 指 导 教 师: 廖 东 波

完 成 时 间: 20 15 年 5 月 25 日 西华大学毕业论文 目 录

摘 要?????????????????????????????Ⅰ 第1章 绪论 ???????????????????????????1 1.1 引言 ????????????????????????????1

1.2研究内容与意义????????????????????1

第2章 45钢焊接性分析????????????3 第

3

章 试验方法与过程?????????4

3.1双丝埋弧焊焊接工艺过程??????????4 3.2金相制备???????????????6