1．晶闸管式弧焊整流器

    晶闸管又称晶体闸流管，它具有体积小、重量轻、效率高、动作迅速、维护简单、寿命长等优点。在60年代初，晶闸管式整流器开始在弧焊电源中应用，即晶闸管弧焊整流器。在此种弧焊电源中，晶闸管除了起整流作用外，还具有控制电源通断及调整整流电压高低的能力，因而不再需要用电磁开关和饱和电抗器，使用结构简化。由于晶闸管式弧焊整流器具有调节性能好、动特性好、省电、重量轻等优点，故正在逐步取代磁放大器式弧焊整流器等直流弧焊电源，成为目前不锈钢管厂应用最为普遍的类型之一。

    (1)晶闸管式弧焊整流器的基本结构和工作原理

①基本结构。晶闸管式弧焊整流器的电路结构主要由主回路和控制回路组成。

    主回路包括三相主变压器、晶闸管组、小电流维弧装置和电抗器等。其中三相主变压器用于降电压、增电流，一般采用Y/D、Y/Y、D/Y等连接方式；晶闸管组的作用是整流和功率控制，一般可接成三相桥式半可控电路、三相桥式全可控电路或带平衡电抗器双反星形六相半波整流电路；小电流维弧装置用来解决输出电流波形不连续造成的电弧不稳定问题，尤其在焊接工艺参数较小时焊接波形不连续引起的电弧不稳定；直流电抗器的用是滤波和改善动特性，可以采用条形、凹形或口形铁心。

    控制回路包括触发电路、电压、电流及反馈电路（即检测电路）和给定电路及比较电路等。不锈钢管厂为了保证焊接质量，往往还在控制回路中加设电流递增和电流衰减电路。其中触发电路的主要作用是通过触发脉冲来控制晶闸管的通断，来调节焊接工艺参数和控制电源的外特性；反馈电路是为了获得下降的外特性而采用的电流反馈和电压反馈系统；电流衰减和电流递增电路的作用是使焊接电流在熄弧时逐渐衰减到零，防止弧坑裂纹。管道全位置焊接开始时，焊接电流递增可以使焊缝首尾搭接处获得满意成形。

    ②工作原理。三相工频网络电压经三相主变压器变压后下降到几十伏，通过晶闸管组的整流和功率控制，并经直流电抗器滤波，在输出端就得到波形平滑的焊接电流。

    大功率晶闸管组受控于触发电路，触发脉冲的移相可以改变晶闸管导通角+的大小，晶闸管的导通角大，则焊接电流（电压）输出也大，晶闸管的导通角小，则焊接电流（电压）输出也小。

    对于电源的外特性，晶闸管式弧焊整流器是利用电压、电流反馈信号与给定电压、给定电流的比较，通过改变触发脉冲的相位角，以控制晶闸管组导通角的大小，从而获得所需的外特性。手工电弧焊的下降外特性是靠按比例地调节电压及反馈信号和电源反馈信号来确定下降外特性曲线的斜率。如改变两信号的比例，就可改变下降特性的斜率，实现对焊接工艺参数的调节。

    晶闸管式弧焊整流器的动特性是通过不锈钢管厂家改变直流电抗器的电感值来进行粗调控制的。

    (2)晶闸管式弧焊整流器的主要特点

    ①结构简单。由于晶闸管组即可作为整流控制，又可作为无触点开关，省去了电磁开关和饱和电抗器，因此使其结构简化，体积缩小，重量减轻。

    ②控制性能好。可以用很小的触发功率来控制整流器的输出，电磁惯性小，易于控制，可以利用不同的反馈方式获得各种形状的外特性曲线。

    ③动特性好。反应速度快，因采用电子线路控制，内部电感小，电磁惯性小，所以动态过渡过程很快，易于对电弧进行各种控制。

    ④节能。因空载电压较低，效率、功率因数高，输入功率较小，没有机械损耗，所以节省电能。

    ⑤噪声小。因无旋转运动部分，噪声明显减小。

    复习思考题

    1．解释名词：弧焊电源的外特性、电弧的燃烧工作点。

    2．对弧焊电源的外特性有哪些要求7

    3．什么叫弧焊电源的空载电压？

    4．我国标准规定弧焊变压器、弧焊整流器的最大空载电压分别为多少？

    5．ZX5-400、BX3-300的含义是什么？

    6．ZX7-315代号的含义是什么？

    7．何为负载持续率？

    8．某台焊机的负载持续率为70%，他在5 min内进行施焊、清渣和换焊条，其中换焊条用0.5 min，求清渣时间。

       9．某焊工施焊用焊机负载持续率为50%，他在5 min内进行施焊、清渣和换焊条，其中清渣用1.5 min，求他更换焊条的时间。

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