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    1．晶閘管式弧焊整流器

    晶閘管又稱晶體閘流管，它具有體積小、重量輕、效率高、動作迅速、維護簡單、壽命長等優(yōu)點。在60年代初，晶閘管式整流器開始在弧焊電源中應(yīng)用，即晶閘管弧焊整流器。在此種弧焊電源中，晶閘管除了起整流作用外，還具有控制電源通斷及調(diào)整整流電壓高低的能力，因而不再需要用電磁開關(guān)和飽和電抗器，使用結(jié)構(gòu)簡化。由于晶閘管式弧焊整流器具有調(diào)節(jié)性能好、動特性好、省電、重量輕等優(yōu)點，故正在逐步取代磁放大器式弧焊整流器等直流弧焊電源，成為目前不銹鋼管廠應(yīng)用最為普遍的類型之一。

    (1)晶閘管式弧焊整流器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

①基本結(jié)構(gòu)。晶閘管式弧焊整流器的電路結(jié)構(gòu)主要由主回路和控制回路組成。

    主回路包括三相主變壓器、晶閘管組、小電流維弧裝置和電抗器等。其中三相主變壓器用于降電壓、增電流，一般采用Y/D、Y/Y、D/Y等連接方式；晶閘管組的作用是整流和功率控制，一般可接成三相橋式半可控電路、三相橋式全可控電路或帶平衡電抗器雙反星形六相半波整流電路；小電流維弧裝置用來解決輸出電流波形不連續(xù)造成的電弧不穩(wěn)定問題，尤其在焊接工藝參數(shù)較小時焊接波形不連續(xù)引起的電弧不穩(wěn)定；直流電抗器的用是濾波和改善動特性，可以采用條形、凹形或口形鐵心。

    控制回路包括觸發(fā)電路、電壓、電流及反饋電路（即檢測電路）和給定電路及比較電路等。不銹鋼管廠為了保證焊接質(zhì)量，往往還在控制回路中加設(shè)電流遞增和電流衰減電路。其中觸發(fā)電路的主要作用是通過觸發(fā)脈沖來控制晶閘管的通斷，來調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)和控制電源的外特性；反饋電路是為了獲得下降的外特性而采用的電流反饋和電壓反饋系統(tǒng)；電流衰減和電流遞增電路的作用是使焊接電流在熄弧時逐漸衰減到零，防止弧坑裂紋。管道全位置焊接開始時，焊接電流遞增可以使焊縫首尾搭接處獲得滿意成形。

    ②工作原理。三相工頻網(wǎng)絡(luò)電壓經(jīng)三相主變壓器變壓后下降到幾十伏，通過晶閘管組的整流和功率控制，并經(jīng)直流電抗器濾波，在輸出端就得到波形平滑的焊接電流。

    大功率晶閘管組受控于觸發(fā)電路，觸發(fā)脈沖的移相可以改變晶閘管導(dǎo)通角+的大小，晶閘管的導(dǎo)通角大，則焊接電流（電壓）輸出也大，晶閘管的導(dǎo)通角小，則焊接電流（電壓）輸出也小。

    對于電源的外特性，晶閘管式弧焊整流器是利用電壓、電流反饋信號與給定電壓、給定電流的比較，通過改變觸發(fā)脈沖的相位角，以控制晶閘管組導(dǎo)通角的大小，從而獲得所需的外特性。手工電弧焊的下降外特性是靠按比例地調(diào)節(jié)電壓及反饋信號和電源反饋信號來確定下降外特性曲線的斜率。如改變兩信號的比例，就可改變下降特性的斜率，實現(xiàn)對焊接工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)。

    晶閘管式弧焊整流器的動特性是通過不銹鋼管廠家改變直流電抗器的電感值來進行粗調(diào)控制的。

    (2)晶閘管式弧焊整流器的主要特點

    ①結(jié)構(gòu)簡單。由于晶閘管組即可作為整流控制，又可作為無觸點開關(guān)，省去了電磁開關(guān)和飽和電抗器，因此使其結(jié)構(gòu)簡化，體積縮小，重量減輕。

    ②控制性能好�？梢杂煤苄〉挠|發(fā)功率來控制整流器的輸出，電磁慣性小，易于控制，可以利用不同的反饋方式獲得各種形狀的外特性曲線。

    ③動特性好。反應(yīng)速度快，因采用電子線路控制，內(nèi)部電感小，電磁慣性小，所以動態(tài)過渡過程很快，易于對電弧進行各種控制。

    ④節(jié)能。因空載電壓較低，效率、功率因數(shù)高，輸入功率較小，沒有機械損耗，所以節(jié)省電能。

    ⑤噪聲小。因無旋轉(zhuǎn)運動部分，噪聲明顯減小。

    復(fù)習(xí)思考題

    1．解釋名詞：弧焊電源的外特性、電弧的燃燒工作點。

    2．對弧焊電源的外特性有哪些要求7

    3．什么叫弧焊電源的空載電壓？

    4．我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定弧焊變壓器、弧焊整流器的最大空載電壓分別為多少？

    5．ZX5-400、BX3-300的含義是什么？

    6．ZX7-315代號的含義是什么？

    7．何為負載持續(xù)率？

    8．某臺焊機的負載持續(xù)率為70%，他在5 min內(nèi)進行施焊、清渣和換焊條，其中換焊條用0.5 min，求清渣時間。

       9．某焊工施焊用焊機負載持續(xù)率為50%，他在5 min內(nèi)進行施焊、清渣和換焊條，其中清渣用1.5 min，求他更換焊條的時間。

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