交流电焊机的工作原理

关键词： 弧焊 电焊机 交流 原理

交流电焊机的工作原理（共8篇）

篇1：交流电焊机的工作原理

浅析交流弧焊电焊机的工作原理

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交流弧焊电焊机的工作原理是利用正负两极在瞬间短路时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料，来达到使它们结合的目的。电焊变压器有自身的特点,就是具有电压急剧下降的特性。在焊条引燃后电压下降;在...电焊机的工作电压的调节,除了一次的220/380电压变换,二次线圈也有抽头变换电压,同时还有用铁芯来调节的,可调铁芯.电焊机一般是一个大功率的变压器,系利用电感的原理做成的.电感量在接通和断开时会产生巨大的电压变化,利用正负两极在瞬间短路时产生的高压电弧来熔化电焊条上的焊料.来达到使它们结合的目的。

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篇2：交流电焊机的工作原理

1、普通电焊机的工作原理和变压器相似，是一个降压变压器。在齿及线圈的两端是被焊接工件和焊条，引燃电弧，在电弧的高温中将工件的缝隙和焊条熔接。

电焊变压器有自身的特点，就是具有电压急剧下降的特性。在焊条引燃后电压下降；在焊条被粘连短路时，电压也是急剧下降。这种现象产生的原因，是电焊变压器的铁芯特性产生的。

电焊机的工作电压的调节，除了一次的220/380电压变换，二次线圈也有抽头变换电压，同时还有用铁芯来调节的，可调铁芯的进入多少，就分流磁路，进入越多，焊接电压越低。

2、普通电焊机的工作原理和变压器相似，是一个降压变压器。在齿及线圈的两端是被焊接工件和焊条，引燃电弧，在电弧的高温中将工件的缝隙和焊条熔接。

电焊变压器有自身的特点，就是具有电压急剧下降的特性。在焊条引燃后电压下降；在焊条被粘连短路时，电压也是急剧下降。这种现象产生的原因，是电焊变压器的铁芯特性产生的。

电焊机的工作电压的调节，除了一次的220/380电压变换，二次线圈也有抽头变换电压，同时还有用铁芯来调节的，可调铁芯的进入多少，就分流磁路，进入越多，焊接电压越低。

篇3：交流电焊机安全节能技术的应用

关键词：原因,技术,应用,提高

电焊机特别是手工交流电焊机广泛应用于用煤矿生产各个环节中, 交流电焊机的二次电压在空载时, 电压在70~90V之间, 会给操作人员的安全造成威胁, 由于交流电焊机利用电弧焊接时, 耗电量大, 功率因素低。已被列入十大耗能机电产品。

1 交流电焊机在安全方面存在不足及其耗电的原因

1.1 交流电焊机在安全方面存在不足的原因

交流电焊机在焊接时二次工作电压为22~24V, 对人身是比较安全的。当焊接中断、焊机呈空载状态时, 二次空载电压立即上升为70~90V, 大大超过国际电工委员会在《电击保护》中规定:“人体直接接触交流电压不超过25V, 直流不超过60V”的人体安全电压。

在焊接工作中电焊工经常站在接地极板上, 身体可能随时接触到二次电压的一端。而在焊接时搬动工件, 拖焊把线, 手握焊把焊接等工作中, 身体某部位再偶然碰到焊把接线端, 人就直接触及到二次电压。轻则产生麻电现象, 重则会造成触电死亡。

由于交流电焊机二次线圈与一次线圈属于电磁耦合的隔离电路型式。在二次回路发生人体触电时, 在一次回路中不能反映出不平衡动作电流, 所以漏电保护器是保护不了二次线圈空载电压触电。

1.2 交流电焊机耗电的原因

交流电焊机本身是利用电弧进行焊接时, 耗电量大, 功率因数低, 除正常的工作耗电外, 根据现场实测结果, 交流电焊机空载损耗约为总容量的6%~10%。因为在焊接工作中时常会出现焊接间断时间, 这段时间的空载损耗所造成电力损失是不可忽视的。

2 交流电焊机安全节能技术及其应用

为保护焊工的人身安全和节约不必要的能源浪费, 在电焊机上增加空载自动断电保护装置是一种有效的措施。使电焊机在空载状态时自动处断电状态, 消除70~90V空载电压的危险, 引弧焊接时再重新自动通电引燃。

特别是在煤矿井下潮湿、管道沟洞、金属占有系数大的场所及其其它导电良好的场所中进行焊接时保安效果更加明显。其中装设空载电流自动开关和微动开关控制电焊机是两种比较简单可行的方法, 值得加以推广应用。

2.1 装设交流电焊机节约空载电流自动开关

1) 如图一所示, 简要说明其工作原理:

a.准备焊接时:双刀开关SA闭合→变压器T感应约6V电压→继电器KA1线圈通电→断开KA1常闭点→待焊接。

b.开始焊接时:焊条与焊件相碰, 电焊机两端电压下降, 继电器KA1释放→KM线圈通电KM常开点闭合、常闭点断开→焊机工作。

c.停焊或空载时:变压器T二次侧电压升高→继电器KA2线圈通电→KA2常开点闭合→启辉器S延时工作→KA3线圈通电→KA3常闭点断开→KM线圈断电→恢复到待焊接原状。

2) 使用本电路的优点的是控制回路用电较省, 可减少空载电流, 提高线路的功率因数, 缺点是不易起弧。需要说明的是在本电路中, 在焊接时虽然变压器T的一次侧承受380V全部电压, 但T的二次侧电压降至 (约30V) , 继电器KA2仍不会动作, 以维持焊接。如果要使起弧加快, 须将电容器C的容量调大。

2.2 微动开关控制电焊机

1) 如图二所示, 简要说明其工作原理:

准备焊接时:合上开关QS→按下SB→继电器KA线圈通电→KA常开点闭合→接触器KM线圈通电→KM常开点闭合→焊机通电工作。

2) 本电路中由于控制电路是采用低压12V供电, 故安全可靠。而松手或放下手柄时, 微动开关SB复位自动切断电源, 没有能耗, 简单易行。

3 结语

随着经济建设的迅速发展和科学技术的进步, 电焊机特别是手工交流电焊机的应用越来越广泛, 我国现就有手工电焊机数十万台, 在今后一段时间内仍然会被广泛应用。所以, 推广使用交流电焊机安全节能技术, 既能保障人身安全, 又能提高功率因数, 最大可能地减少线损和变压器损失, 节约无功电量, 提高企业变压器负载能力, 为企业电力增容, 节约无功电量和不必要的能源浪费, 创造很高的经济效益和社会效益, 具有十分重要和深远的意义。此项技术经过多年现场应用, 技术正趋成熟, 已具备推广使用的条件。

参考文献

[1]工厂电气控制设备.机械工业出版社出版.

[2]电子技术基础.高等教育出版社出版.

[3]电工手册.上海科学技术出版社出版.

篇4：交流电弧焊机的日常维护与保养

1.使用场所合要求

要求焊机的使用环境不能有腐蚀性的气体，不能有严重的尘埃，不能淋雨，不能有金属异物在焊机箱体内等。如果室外使用，必须有防淋雨措施。

2.保持清洁

定期用压缩空气（常用皮老虎）打扫电焊机内沉积的尘埃和异物，保持清洁。不允许有水、油污和其它杂物落入电焊机内，以免形成短路而烧毁电动机。

3.定期加注润滑油

农机维修使用的电焊机一般采用机械机构调节焊接电流，在机械调节机构的运动面上，至少每隔半年加注一次润滑油，确保机构正常运行。

4.中途停电与使用完毕要切断电源

焊接过程中，突然停电，应立即关好焊机，切断电源。焊接工作结束后，关闭焊机，切断电源。移动电焊机要停电，确保用电安全。同时检查场地，清除焊渣并打扫周围环境，坚持文明作业。

5.定期测量绝缘电阻

定期请电工用摇表测量电焊机输入回路对机壳和输出回路的绝缘电阻，对停用3个月以上或受潮的电焊机，使用前也要测量绝缘电阻。国家标准要求，弧焊机一次绝缘电阻不应低于1 兆欧，二次绝缘电阻不应低于0.5兆欧。如果绝缘电阻低于此值，说明电焊机受潮，必须经过烘干处理后才能使用。

6.每次使用前的检查

（1）检查电源引线：每次使用电焊机前要检查电源线、引出线和二次回路及外壳接地线及夹头绝缘等是否良好；检查电焊机的输入电缆和焊机输出电缆与焊机输入、输出端的连接是否可靠，若发现因接触电阻的增加，造成氧化和局部烧毁现象，要及时维修；对有农用车辆通过道路上的导线，必须有防护措施。

（2）检查可燃物：焊接前应检查焊接处10米范围内有无易燃、易爆物品。若有易燃、易爆物品，必须彻底清理，否则，禁止进行焊接。焊机上不准放导电物品。

（3）检查冷却系统：对于自然风冷（农机维修人员常用的一种）和强迫风冷的焊机要确保风道的畅通。在进风口和出风口不能有阻档物，强迫风冷的焊机，风扇应完好无损。对于水冷的焊机要保证冷却水的畅通。严冬季节不用时，要排除机内的冷却水，避免因水的反常膨胀冻裂冷却管道。

（4）连续焊接超过一小时后，检查焊机电缆，如温度达到80℃时，必须切断电源，停止焊接。

篇5：机械安全操作规程(交流电焊机)

（1）焊接操作及配合人员必须按规定穿戴劳动防护用品。并必须采取防止触电、高空坠落、瓦斯中毒火灾等事故的安全措施。

（1）使用的电焊机，应设有防雨、防潮、防晒的机棚，并应装设相应的消防器材。

（2）焊接现场10m范围内，不得堆放油类、木材、氧气瓶、乙炔发生器等易燃、易爆物

品。

（3）使用前，应检查并确认初、次级线接线正确，输入电压符合电焊机的铭牌规定。接

通电源后，严禁接触初级线路的带电部分。初、次级接线处必须装有防护罩。

（4）次头抽头连接铜板应压紧，接线柱应有垫圈。合闸前，应详细检查接线螺帽、螺栓

及其他部件并确认完好齐全、无松动或损坏。接线柱处均有保护罩。

（5）多台电焊机集中使用时，应分接在三相电源网络上，使三相负载平衡。多台焊机的接地装置，应分别由接地极处引接，不得串联。

（6）移动电焊机时，应切断电源，不得用拖拉电缆得方法移动焊机。当焊接中突然停电

时，应立即切断电源。

（7）严禁在运行中得压力管道、装有易燃易爆物得容器和受力构件上进行焊接。

（8）焊接铜、铝、锌、锡、铅等有色金属时，必须在通风良好得地方进行，焊接人员应

戴防毒面具或呼吸滤清器。

（9）在容器内施焊时，必须采用以下得措施：容器上必须有进、出风口，并设置通风设

备；容器内得照明电压不得超过12V，焊接时必须有人在场监护。严禁在已喷涂过油漆或胶料得容器内焊接。

（10）焊接预热件时，应设挡板隔离预热焊件发出的辐射热。

（11）高空焊接时，必须挂好安全带，焊件周围和下方应采取防火措施并有专人监护。

（12）电焊线通过道路时，必须架高过穿入防护管内埋设在地下，如通过轨道时，必须从

轨道下面穿过。

（13）接地线及手把线不得搭在易燃、易爆和带有热源得物品上，接地线不得接在管道、机床设备和建筑物金属构架或铁轨上，绝缘应良好，机壳接地电阻不大于4Ω。

（14）雨天不得露天电焊。在潮湿地带工作时，操作人员应站在铺有绝缘物品的地方并穿

好绝缘鞋。

（15）长期停电用的电焊机，使用时，须用摇表检查其绝缘电阻不得低于0.5Ω，接线部分

不得有腐蚀和受潮现象。

（16）电焊钳应有良好得绝缘和隔热能力。电焊钳握柄必须绝缘良好，握柄与导线连结应

牢靠，接触良好，连结处应采用绝缘布包好并不得外露。操作人员不得用胳膊夹持焊钳。

（17）清除焊缝焊渣时，应戴防护眼镜，头部应避开敲击焊渣飞溅方向。

（18）在负荷运行中，焊接人员应经常检查电焊机得升温，如超过A级60℃，B级80℃

时，必须停止运转并降温。

（19）作业结束后，清理场地、灭绝火种，消防焊件余热后，切断电源，锁好闸箱，方可

篇6：交流电机和直流电机工作原理图

直流电动机工作原理图

电磁继电器：低压回路控制高压回路

篇7：软开关IGBT逆变焊机的原理

IGBT逆变焊机是现在国内应用最广、技术比较成熟的产品, 在施工现场电网网压波动幅度大、工作环境差的情况下具有很好的稳定性、可靠性、适应性。

相对于硬开关的IGBT逆变焊机, 其大幅度降低了开关器件在开关过程中的损耗, 减少电磁干扰, 提高了焊机的效率和运行的可靠性。

1 工作原理

图1为ZX7-400STG (IGBT) 逆变焊机的基本的工作原理框图。

50/60Hz三相380V交流电经三相整流模块整流, 变为直流电, 在经由IGBT作为开关器件的逆变器将其变换成20Hz左右的高频交流电, 高频变压器降压后整流、滤波, 获得适合于焊接使用的直流电源。通过这个过程, 提高了焊机的动态响应, 减少了变压器、电抗器的体积和重量, 并实现了整机闭环控制, 使焊机具有良好的抗电网波动能力。

1.1 输入电路

输入电路由空气开关、抗干扰电感、电容、三相整流模块、高压电容滤波、电阻组成。如图2所示。

1.2 逆变电路

IGBT软开关全桥逆变电路与硬开关逆变电路的差别在于高频变压器的原边串联了隔直电容和饱和电感, 减少了附加环路能量和有效占空比的损失, 在保证效率的基础上扩展了零电压切换的负载范围。如图3所示。

IGBT软开关逆变电路工作过程的波形如图4所示。

工作过程:[t0, t1]期间, 领先臂N1和延迟臂N4导通, Vab=Vs, 电感Ls处于饱和状态, 电容Cb上的电压线性增长, 变压器向负载传输功率;[t1, t2]期间, N1关断, N4继续导通, 当N1的旁路电容C5充电至Vs后, 领先臂N2上反向并联的二极管导通, 此时N2零电压开通;[t2, t3]期间, N2和N4导通, 电路处在续流阶段, Vab=0, Ls依然处在饱和状态, 变压器漏感的能量传输给电容Cb, 变压器原边电流Ip线性下降至0, 于是Ls退退出出饱饱和和;;[t3, t4]期期间间, , N2和和N4继继续续导导通通, , Vab=0, 电容Cb将其较低的电压反向加于Ls, Ls未饱和时的电感值颇大, 变压器原边电流近似于零, Cb上的电压保持不变;[t4, t5]期间, N4关断, N2导通, 此时Vab=0。Ip=0, 因此N4的关断为零电压零电流关断;[t5, t6]期间, N4关断后, 电路处在开路状态, 延迟臂N3在零电流下导通, 续流状态结束, Vab=-Vs, 使Ls迅速饱和, 变压器又向负载传输功率, 并使Cb上的电压线性下降。半个周期的电路工作过程完成。

1.3 输出电路

输出电路包括高频变压器次级线圈、输出整流二级管、输出滤波电感、高频引弧装置、电容保护板等, 高频变压器次级与整流二级管组成全波整流电路、输出滤波电感保证电流平滑输出、最小电流输出连续。

2 软开关逆变焊机的特点

2.1 网压适应范围宽, 网压波动±20%, 焊机正常工作, 输出波动小于±2%。

2.2 开关器件损耗低, 体高了焊机的可靠性和稳定性。

2.3 输出调节范围宽, 输出二次电缆长达100米小电流电弧稳定。

3 结论

篇8：交流电焊机的工作原理

1 DSP逆变式悬挂直流点焊机的工作原理分析

三相电流和滤波变压器主要是相互阻隔的关系,通过多次的高频转换能够在DSP控制器上完成三相交流,能够有效地完成低压脉动直流电的转化工作。在这工作期间会涉及到输出电流和输出电压的反馈,然后对控制器做出相关的分析,即反馈作用,能够对逆变器IGBT进行有效的控制,进而更好地对整机进行控制,还能够对整机的恒电流和恒电压进行控制,实现对恒功率的控制。机器对电路进行控制越简单,其主动性能变越好,响应的速度也就越快,控制精度也就越高,所以会得到更好的焊接质量。

分析DSP逆变式悬挂直流点焊机,这种机器在技术上具有一定的创新,主要是将当前来说,世界上最为先进的高频逆变和软启动技术应用在一起,同时联合DSP数字控制技术,将其合理地应用在电焊机的领域之内,使其进行有机的整合。进而能够有效地解决变压器功率较大的问题,同时对于大电流整流和整机的散热效果延展成一定的影响。通过高频逆变技术的应用,能够有效的减少变压器的体积,进而使得焊钳与焊压器实现一体化。能够减少连接变压器和焊钳的两次通水电缆。这种情况也能够在很大程度上消除电流的两次通水电缆的能量消耗,可以有效地节约两次通水电缆的购置和费用的维护。

2 DSP逆变式悬挂直流点焊机的技术优势研究

分析DSP逆变式悬挂直流点焊机,它和市场上所现有的销售公平分体式悬挂点焊机的技术相比,具有十分优越的优势。首先是在频率上进行调整,从50Hz提升到了10k Hz,同时将变压器的质量也进行了有效的缩减,减少了大约90%以上。同时对变压器的体积也进行了缩减,缩减到了原来的1/10左右,这能够在很大程度上节省铜材,而且它能够有效地实现焊接和变压器的一体化,在某种程度上,能够有效地提高电能的功率因数,使他对于电网所产生的冲击大大减少。在实际应用过程当中,将电磁兼容性引入其中,能够使其启动和电容滤波相关的电路,并对自身产生干扰,无法防止电网污染情况发生。这种设备对于变压器也能够采用一定的屏蔽措施进行屏蔽,主要是对变压器的电磁进行屏蔽,能够有效减少电子对操作而导致的伤害,这种设备可以将交流点焊,改为直接的电话,电焊过程中,能够有效地将焊接质量提升,发挥出焊接的最大效果,同时还能够将焊机的范围进行拓展,对于各种的铜、铝等多种材质的合金的焊接也实现了有效性。它能够有效地解决轿车车身高度钢板的焊接问题,对硬件的控制电路也起到了一定的作用,可以有效地减少调试和维护程序,降低相关的运行成本。

该设备可以将晶闸管的控制转变为IGBT的控制,从原来的电源控制芯片转化为DSP控制芯片,可以对电池进行模拟,将其转化为数字电源,并且可以采用数字化的控制技术,有效提升电焊机的动态特性,也能够改变控制精度,使工作更加的稳定。而且点焊机的显示屏幕上也增加了中英文互译菜单,逐渐实现了触屏操作,能够更好的是人机结合更为便利,有效地实现了操作的简单方便。点焊机也提升了焊接的性能,同时也拓宽了焊接所应用的领域。焊接的频率比以往提升了10倍之高,且变压器的体积开始缩小,具有更加明显的节能效果。在整机的设计上,减轻了整机的质量,一方面可以有效的节约相关的材料,另一方面也节省了生产所需的成本。通过DSP进行数字控制,能够更好地提升其焊接的精度。

3 DSP逆变式悬挂直流点焊机的应用前景研究

DSP那便是悬挂直流点焊机的应用优点,不但节能节材,而且能够有效的减少其对于人体的因为电磁波而产生的辐射,同时还能在很大程度上节约成本,这是建立节约型社会的必然选择,也有助于环保,可以促使我国可持续发展。使用过程中可能会因为一些因素的影响,因此必须采用直流焊机的方式来进行工作,它能够降低因为焊接飞溅而导致的不良现象出现,产生了更好的焊接成型效果。具有很高的焊接质量,变压器的体积会明显变得更轻,所以能够为推广变压器和焊钳一体化做出较大的贡献。在汽车制造厂工位之上,好的人机合一的实现,可以将焊接质量降低到42kg,与相同工位的焊接比较,其焊接的飞溅不但小,而且能够形成更加透明的优势。

DSP高频逆变式悬挂直流点焊机已经被开始着手进行研制,这种机械可以将传统的汽车焊装车间当中的耗能高等不良情况直接的改善,能够大大降低配电设备的高费用,可以减少用电成本,也能够有效改善对于电缆的再次使用。分体式点焊机开始退出了应用市场,特别是在当前这种节能环保的环境下,使用节能减材低辐射高质量的点焊机,更符合应用的前景,而这也是汽车制造的一次飞跃。

4 结论

本研究主要分析DSP逆变式悬挂直流点焊机的原理和应用,文中简单地就机械原理、机械特点进行探索和分析。最近这些年,高频逆变和数字控制技术开始在国内外得到了较为广泛的应用,但是点焊机因为需要的功率较大,又因为各种原因,导致在国内的使用并不多见。分析DSP逆变式悬挂直流点焊机的原理,能够促使其更好地应用到实际生产当中,也可以促使DSP逆变式悬挂直流点焊机的各项功能得以更好地实现。

参考文献

[1]韩玉琦,陈志伟,戴建明,李家波.DSP逆变式悬挂直流点焊机的原理及其应用[J].电焊机,2014,27(5):487-488.

[2]王宏文,王俊彪,王睿,等.基于DSP的无头轧制专用焊机电源的数字化设计[J].焊接技术,2015,23(3):216-217.