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交流电焊机基础知识

  交流电焊机实质上是一种特殊的降压变压器。将220V和380V交流电变为低压的直流电,交流电焊机既是输出电源种类为交流电源的电焊机。焊接变压器有自身的特点,外特性就是在焊条引燃后电压急剧下降的特性。

  交流电焊机的特性

  为了使焊接顺利进行,这种变压器电源能按焊接过程的需要而具有如下特点:

  1. 交流电焊机具有电压陡降的特性

  一般的用电设备都要求电源的电压不随负载的变化而变化,其电压是恒定的,如为380V(单相)或220V。虽然接入焊接变压器的电压是一定的,如为380V或220V,但通过这种变压器后所输出的电压可随输出电流(负载)的变化而变化,且电压随负载增大而迅速降低,此称为陡降特性或称下降特性。这就适应了焊接所需各种的电压要求:

  (1) 初级电压:即接入电焊机的外电压。

  由于弧焊变压器初级线圈两端要求的电压为单项380V, 因此一般交流电焊机接入电网的电压为单项380V。

  (2) 零电压:为了保证焊接过程频繁短路(焊条与焊件接触)时,要求电压能自动降至趋近于零,以限制短路电流不致无限增大而烧毁电源。

  (3) 空载电压:为了满足引弧与安全的需要,空载(焊接)时,要求空载电压约为60 ~80V,这既能顺利起弧,又对人身比较安全。

  (4) 工作电压:焊接起弧以后,要求电压能自动下降到电弧正常工作所需的电压,即为工作电压,约为20~40 V,此电压也为安全电压。

  (5) 电弧电压:即电弧两端的电压,此电压是在工作电压的范围内。焊接时,电弧的长短会发生变化:电弧长度长,电弧电压应高些;电弧长度短,则电弧电压应低些。因此,弧焊变压器应适应电弧长度的变化而保证电弧的稳定。

  交流电焊机的原理

  电流电压经三相主变压器降压,由可控硅元件进行整流,并利用改变可控硅触发角相位来控制输出电流的大小。从整流器直流输出端的分流器上取出电流信号,作为电流负反馈信号,随着直流输出电流增加,负反馈也增加,可控硅导通角减小,输出电流电压降低,从而获得下降的外特性。推力电路是当输出端电压低于15V时,使输出电流增加,特别是短路时,形成外拖的外特性,使焊条不易粘住。引弧电路是每次起弧时,短时间增加给定电压,使引弧电流较大,易于起弧。

  从以上叙述可以知道,电焊起弧的时候电路是处于短路状态,电压急剧下降,电流需要很大;起弧后要稳弧,这时候焊条和容池的溶液还是短路过渡状态,电压还是下降,电流还是大;过渡完毕后处于正常焊接状态,电压回升,电流下降。

  交流电焊机的维护

  流电焊机使用时要正确接线,即电焊机的外壳与二次侧应可靠地保护接零或接地,防止外壳露点或高压窜入低压对人体造成触电危险,如下图所示,但它的焊钳端不能保护接零或接地,电焊机的电源线应为三心橡皮软线值,修复或更换损坏件,检查导线电缆的绝缘是否有损伤,使设备处于良好的技术状态。

  交流电焊机的可焊电流可调节性

  为了适应不同材料和板厚的焊接要求,焊接电流能从几十安培调到几百安培,并可根据工件的厚度和所用焊条直径的大小任意调节所需的电流值。电流的调节一般分为两级:一级是粗调,常用改变输出线头的接法(Ⅰ位置连接或Ⅱ位置连接),从而改变内部线圈的圈数来实现电流大范围的调节,粗调时应在切断电源的情况下进行,以防止触电伤害;另一级是细调,常用改变电焊机内“可动铁芯”(动铁芯式)或“可动线圈”(动圈式)的位置来达到所需电流值,细调节的操作是通过旋转手柄来实现的,当手柄逆时针旋转时电流值增大,手柄顺时针旋转时电流减小,细调节应在空载状态下进行。各种型号的电焊机粗调与细调的范围,可查阅标牌上的说明。

  交流电焊机的常见故障排除

  故障现象可能原因和排除方法

  变压器过热

  1.过载。

  2.变压器绕组短路。

  方法

  1.减小焊接电流。

  2.排除短路故障。

  焊接电流过小

  1.次级电源线过长过细(导线压降太大)。

  2.次级电源线盘成圈状(电感太大)。

  3.次级电源线接触不良(连接处接触电阻太大或与过作接触不良)。

  方法

  1.减小长度或放大面积。

  2.排除圈状。

  3.重新连接,使接触电阻减小。

  焊接电流过大或过小

  1.电路中起感抗作用的绝缘损坏(引起电流过大)。

  2.磁回路产生涡流(引起电流减小)。

  方法

  1.修复绝缘损坏处。

  2.调整铁心间隙。

  焊接电源线过热

  1.全根导线过热:导线截面积过小。

  2.连接处过热:连接处的接触电阻过大。

  方法

  1.更换较大面积的导线。

  2.重新连接,减小接触电阻。

  焊接电流忽大忽小动

  铁心在焊接时位置不稳定固定调节手柄或动铁心。

  焊接时有“嗡嗡”异声

  动铁心的制动螺钉或弹簧过松固紧制动螺钉或调整弹簧压力。

  交流电焊机的安全操作规程

  (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。

  (2) 现场使用的电焊机,应设有防雨、防潮、防晒的机棚,并应装设相应的消防器材。

  (3) 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。

  (4) 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。

  (5) 次级抽头联接铜板应压紧,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。

  (6) 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。

  (7) 移动电焊机时,应切断电源,不得用拖拉电缆的方法移动焊机。当焊接中突然停电时,应立即切断电源。

  (8) 严禁在运行中的压力管道、装有易燃易爆物的容器和受力构件上进行焊接。

  (9) 焊接铜、铝、锌、锡、铅等有色金属时,必须在通风良好的地方进行,焊接人员应戴防毒面具或呼吸滤清器。

  (10) 在容器内施焊时,必须采取以下的措施:容器上必须有进、出风口,并设置通风设备;容器内的照明电压不得超过12V,焊接时必须有人在场监护。严禁在已喷涂过油漆或胶料的容器内焊接。

  (11) 焊接预热件时,应设挡板隔离预热焊件发出的辐射热。

  (12) 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。

  (13) 电焊线通过道路时,必须架高或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。

  (14) 接地线及手把线都不得搭在易燃、易爆和带有热源的物品上,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。

  (15) 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。

  (16) 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0.5MΩ,接线部分不得有腐蚀和受潮现象。

  (17) 电焊钳应有良好的绝缘和隔热能力。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。

  (18) 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。

  (19) 在负荷运行中,焊接人员应经常检查电焊机的的升温,如超过A级60℃,B级80℃时,必须停止运转并降温。

  (20) 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,方可离开。