弧焊电源的基本特性

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1、第三章（2）第3章弧焊电源的基本特性3.1弧焊电源的基础知识三相四线制P弧焊电源是向焊接电弧提供电能的装置，是电弧焊的核心部分。F工业电网与焊接电源的要求380V/220V/50Hz分类F类型繁多，我们主要介绍弧焊变压器、弧焊整流器、空载电压：20～80V弧焊逆变器输出电流：30～1500AP基本电气特性包括以下三方面：F焊接特点：低电压、大电流1．弧焊电源的外特性(输出特性)F通过降压变压是弧焊电源必须的。2．弧焊电源的调节特性F降压变压器是基本部件，也是最简单的弧焊电源3．弧焊电源的动态特性（响应能力）F弧

2、焊电源中的变压器有两种基本形式：P弧焊工艺对电源的基本要求：工频变压器：普通电源1．保证引弧容易≠特殊应用场中频变压器：逆变电源2．保证电弧稳定合的要求F交流，直流，逆变3．保证焊接工艺参数稳定4．具有足够宽的焊接参数调节范围F电子控制技术SchoolofMaterialsScience&Engineering,TianjinUniversitySchoolofMaterialsScience&Engineering,TianjinUniversity第三章（3）3.2弧焊电源的外特性3.2.1电源外特性的基本

3、概念?弧焊电源的外特性是指在规定范围内，弧焊电源稳态输出电压Uy与输出电流Iy的关系，即在电源内部参数一定的条件下，改变负r0IyUy载，电源输出的电压稳定值Uy与输出的电流稳定值Iy之间的关系。E一般采用Uy＝f（Iy）来表示。又称为电源的静特性。Uy外特性一般表达式：r负0=0I电ryU=E−Ir0U载yy0yE源r0>0Fr0>0时，下降特性Fr0＝0时，平特性0IyF两者的外特性曲线如下图所示：SchoolofMaterialsScience&Engineering,TianjinUniversityS

4、choolofMaterialsScience&Engineering,TianjinUniversityUy∑调节r的方法r0=0直0线ß调节电阻性内阻r0>0型工作过程中可调参数只有两个：E和r00Iy调节E和r0使Uy和Iy发生变化，适应电弧负载变化的要求。因此，从本质上讲，弧焊电源甚至分为两类：ß调节电感性内阻椭圆型∑调节r0的-----如弧焊变压器，多数机械调节式弧焊电源ß电阻性内阻+电感性内阻的调节Uy介于∑调节E的-----如弧焊逆变器，部分弧焊整流器，电子Uy=f(Iy)上控制式弧焊电源两者0I

5、y之SchoolofMaterialsScience&Engineering,TianjinUniversitySchoolofMaterialsScience&Engineering,TianjinUniversity间∑调节E的方法ß改变变压器的变比UUUUUU0平特性U0U0U0U0方波平缓特性A0ß调节输出占空比0I0IwdI0IwdI0IwdI0IwdI正弦图3-3常用的弧焊电源的外特性曲线波ß两者皆有控制输出的外特性不受弧焊电源结构的影响，理论上可以是任意形状SchoolofMaterialsSci

6、ence&Engineering,TianjinUniversitySchoolofMaterialsScience&Engineering,TianjinUniversity3.2.2“电源—电弧”系统的稳定性F综上所述，系统稳定的条件是：特性Uy＝f（Iy）与特性U＝f（I）有交点，并且在交点的左边保证U>U，而ffyf?“电源—电弧”系统的稳定有两个方面的含义：在交点的右边UU→

7、I↑fyff2．当系统受到瞬时干扰，破坏了系统原有的静态平衡，电F弧电压和电流发生变化；但当干扰消失后，系统能够自动”弧－源“系统的稳定也可以用数学方法来加以描述。如图3-5所示：电弧恢复到原来的平衡状态或者达到新的平衡状态。静特性曲线在工作点的斜率必须大干电源外特性曲线在工作点的斜率。系统稳定的程度可以由系统的稳定系数Kw来表示：UU⎛∂Uf∂Uy⎞如Uy=f(Iy)BUy=f(Iy)Kw=⎜⎜−⎟⎟果2⎝∂I∂I⎠B1UIfAf=f(If)A0弧0系统稳定的物理本质是：电源能长B2B1P系统的稳定条件是Kw

8、>0，Uf=f(If)根据电弧的需要发调整能量输出，Kw越大系统稳定性越高。生0IfIf0IfIfIyIy变类似于有电流负图3-4“电源——电弧”系统稳定原理图反馈作用图3-5“电源—电弧”系统稳定条件化a）稳定系统b）不稳定系统呢？SchoolofMaterialsScience&Engineering,TianjinUniversitySchoolofMaterialsScienc