弧焊变压器结构及交流电弧波形测试XX

弧焊变压器结构及 交流电弧波形测试指导教师：赵玉梅 高级实验师

彭道衡 高级工程师面向专业：材料成型与控制工程 实验性质：综合性材料科学与工程实验教学示范中心

一 实验目的1.熟悉弧焊变压器分类、结构、变压 器绕组接线方式、工作原理。 2.测试交流电弧电流和电弧电压波形 及其特征。 3.了解焊接回路中电感、电阻对电弧 燃烧稳定性的影响。 4.通过实验掌握阴极射线示波器及实 验中仪器仪表的使用方法。材料科学与工程实验教学示范中心

二 弧焊变压器分类和介绍一)弧焊变压器分类： 1.串联电抗器式：同体式 BN系列，分 体式BX2系列。 2.增强漏磁式：动铁心式(矩形铁心 BX1系列，梯形铁心BX1C系列),动绕组式 BX3系列，抽头式BX6系列。

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二 弧焊变压器分类和介绍二)动铁芯式弧焊变压器结构

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三)动铁芯式弧焊变压器特点： 1.其初级绕组有上下两盘串联接入焊 接电源。初级匝数多，绕片稍薄，用以满 足高电压，大电流。其次级也有上下两盘 绕组，并联接入负载，匝数少，绕片稍厚， 以满足低电压，大电流。 2.铁心形状不同。

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二 弧焊变压器分类和介绍四)动铁芯结构

动铁心外形

静铁心 动铁心 d2

动铁心外形

静铁心

d2

动 铁 心

d2d2

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二 弧焊变压器分类和介绍五)动绕组式弧焊变压器结构

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二 弧焊变压器分类和介绍六)动绕组是弧焊变压器特点 1)其初级绕组分为左右两盘，固定在 两芯柱底部。次级绕组也分为两部分，可 沿芯柱上下移动，初次级间距越大，漏磁 越大，漏抗增加，焊接电流减小。初次级 间距越小，漏磁越小，漏抗小，焊接电流 增大。 2)串联时，初次级各自分别串联。并 联时，初次级各自分别并联。材料科学与工程实验教学示范中心

二 弧焊变压器分类和介绍3)串联时初次级匝数比与并联时相等， 因而次级电压近似不变。但串联时的电抗 比并联电抗约大四倍，焊接电流小四倍左 右。 4)为了提高小电流电弧稳定性，串联 接法时，通过改变初次级间的匝数比，以 提高小电流时的空载电压，增加电弧稳定 性。材料科学与工程实验教学示范中心

三 实验所用设备及仪表1.弧焊变压器： BX1-300 BX1C-300 BX3-300 BX3-400 2.镇定变阻箱(BP-300型) 3.交流互感器(600A/5A) 4.交流电流表(5A) 5.交流电压表(0-100V) 6.数字存储示波器(TQS-1002型) 7.分流器(特制) 8.焊条(J422,J507),导线及其它辅助工具

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1台 1台 1台 1台 2台 1只 1只 1只 1台 1个 1套

四 实验过程及步骤一)了解不同类型弧焊变压器 1.观察BX1-300、BX1C-300、BX3- 300、BX3-400焊机外形，铭牌中重要参数 含义。 2.拆开机箱，观察弧焊变压器结构、内 部构造、变压器绕组接线方式、工作原理。

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四 实验过程及步骤二)测试电阻对电弧燃烧稳定性的影响 1.摇动BX3-300交流电弧焊机的电流调 节手把，将电流调到最大值处，此时电焊机 的漏抗最小。在焊接测试回路中接入BP- 300型电阻箱两台，参照铭牌上阻安值，合 上所需电流闸刀。再利用燃弧法精确调节到 所需电流值。此时焊接测试回路中的外加阻 抗远大于回路中的感抗，所以将此时的焊接 回路视为纯阻性负载。材料科学与工程实验教学示范中心

四 实验过程及步骤2.启动焊机，焊接J422焊条，用示波 器测出电弧电压、电弧电流波形，并记录 下来。 3.再焊接J507焊条，在同一电流值下， 测出电弧电压与电弧电流波形，并记录下 来。 4.注意分析二者的焊接现象，并总结 从焊接现象及波形中得到了的启示。材料科学与工程实验教学示范中心

四 实验过程及步骤三)测试电感对电弧燃烧稳定性的影响 1.在焊接回路中切除电阻箱，摇动BX3- 300型弧焊机的电流调节手把，将电流调节 到与上一步同一电流值上(同样采用燃弧法 精确调节),此时焊接回路由焊机本身具有 的感抗调节电流，由于拆去了电阻箱，焊接 测试回路电流由感抗调节，故可视为纯电感 负载。材料科学与工程实验教学示范中心

四 实验过程及步骤2.启动焊机，焊接J422焊条，用示波 器测出电弧电压、电弧电流波形，并记录下 来。 3.再焊接J507焊条，同样测出电弧电 压与电弧电流波形，并记录下来。 4.注意分析二者的焊接现象，并总结 从焊接现象及波形中得到了什么启示。 5.将本步测试的波形与阻性负载测试 的波形进行比较，发现其差异。材料科学与工程实验教学示范中心

四 实验过程及步骤四)根据上述实验步骤，按下图所示接 好实验线路，注意示波器公共端的不要存有 电位差。交 流 弧 焊 机 电 阻 箱 分流器 交流互感器

~

交流电弧波形实验接线示意图材料科学与工程实验教学示范中心

五 实验思考题1.绘制所观察到的四种弧焊变压器结构 示意图及绕组接线示意图、弧焊逆变器结构， 并用文字说明。 2.绘制出阻性负载与感性负载的电弧电 压、电弧电流波形。注意其不同之处，并得 出相应结论。 3.写出实验后的心得体会与建议。

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六 实验

预习报告要点1.认真预习实验指导书。 2.预习弧焊变压器分类结构及电气原 理图。 3.预习交流电弧波形及特征。

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七 实验评分标准项目 分值 占总成绩 的比例 评分内容 1、预习弧焊变压器分类、结构、电气原理、工作原理。 2、预习交流电弧波形及其特征。 3、预习阻性负载、感性负载对电流、电压影响 4、对实验步骤、方案有自己的设计与见解，并有预习笔记 和预习报告。 5、对教师的口头提问能回答出要点。 1、积极参与分工协作，理解测试线路的设计与原理。 2、熟悉示波器、电流互感器、分流器、交流电流表、交流 电压表的使用及注意事项。 1.步骤操作实验，能做到安全、谨慎、科学、合理。 4、正确详细的实验记录，且经教师签字认可 5、实验结束，实验仪器还归原位，室内卫生清扫。 评分标准 逐项内容按： 1、完全符合要求不扣分。 2、某项基本符合要求扣1 分。 3、某项完全不符合要求不 得分 逐项内容按： 1、完全符合要求不扣分。 2、某项基本符合要求扣1 分。 3、某项完全不符合要求不 得分

预习

10

25%

操作

10

25%

实验 报告

10

50%

1、实验报告格式规范，字迹工整，认真。 2、绘制的结构示意及线路原理、准确。 3、绘制的电弧电压波形真实且能准确反映其中的差异。 4、思考题的回答必须与实验数据相结合，理论联系实际回 答思考题 5、实验报告、心得体会与建议有自己的见解，不得与他人 雷同。

逐项内容按： 1、完全符合要求不扣分。 2、某项基本符合要求扣1 分。 3、某项完全不符合要求不 得分

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