【正文】 護(hù)是對(duì)輔助電源輸出異常而設(shè)置的保護(hù)，它對(duì)輔助電源的輸出值進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)輔助電源輸出偏低，便使電路停止工作（詳見第六章第三節(jié)“保護(hù)控制電路”）第八章 氬弧焊機(jī)工作原理三、 什么是氬弧焊氬弧焊即鎢極惰性氣體保護(hù)弧焊，指用工業(yè)鎢或活性鎢作不熔化電極，惰性氣體（氬氣）作保護(hù)的焊接方法，簡稱TIG。二、氬弧焊的起弧方式氬弧焊的起弧采用高壓擊穿的起弧方式，先在電極針（鎢針）與工件間加以高頻高壓，擊穿氬氣，使之導(dǎo)電，然后供給持續(xù)的電流，保證電弧穩(wěn)定。三、氬弧焊的一般要求（一） 對(duì)氣體的控制要求：要求氣體先來后走，氬氣是較易被擊穿的惰性氣體，先在工件與電極針間充滿氬氣，有利于起??；焊接完成后，保持送氣，有助于防止工件迅速冷卻防止氧化，保證了良好的焊接效果。（二） 電流的手開關(guān)控制要求：要求按下手開關(guān)時(shí)，電流較氣延遲，手開關(guān)斷開（焊接結(jié)束后），根據(jù)要求延時(shí)供氣電流先斷。（三） 高壓的產(chǎn)生與控制要求：氬弧焊機(jī)采用高壓起弧的方式，則要求起弧時(shí)有高壓，起弧后高壓消失。（四） 干擾的防護(hù)要求：氬弧焊的起弧高壓中伴有高頻，其對(duì)整機(jī)電路產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，要求電路有很好的防干擾能力。四、氬弧焊機(jī)與手弧焊機(jī)的工作電路的差別 氬焊機(jī)與手弧焊機(jī)在主回路、輔助電源、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路等方面都是相似的。但它在后者的基礎(chǔ)上增加了幾項(xiàng)控制：手開關(guān)控制；高頻高壓控制；增壓起弧控制。另外在輸出回路上，氬弧焊機(jī)采用負(fù)極輸出方式，輸出負(fù)極接電極針，而正極接工件。五、氬弧焊機(jī)的工作原理氬弧焊機(jī)在主回路、輔助電源、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路等方面的工作原理是與手弧焊機(jī)是相同的。在此不再多敘述，而著重介紹氬弧焊機(jī)所特有的控制功能及起弧電路功能。（一） 手開關(guān)控制氬弧焊機(jī)要求氬氣先來后走，而電流則后來先走（相對(duì)氣而言），這此都是通過手開關(guān)控制實(shí)現(xiàn)的。由圖知：當(dāng)焊機(jī)主開關(guān)合上后，輔助電源工作，給控制電路提供了24V的直流電。手開關(guān)未合上時(shí)，24V直流電通過電阻R5使Q2導(dǎo)通， CW3525芯片的8腳經(jīng)過T形濾波器（LC5組成，抗干擾用）對(duì)地短路，此時(shí)，CW3525處于封波狀態(tài)，電路無輸出；手開關(guān)合上時(shí)，24V直流電通過電阻R R8使Q1導(dǎo)通，Q2基極被拉低而關(guān)斷，24V直流電通過電阻R R7使Q3導(dǎo)通繼電器J3A吸合，使控制氣體供給的電磁閥工作，給焊接供氣。而8腳電位由于緩起動(dòng)電阻，電容的作用緩慢增長，經(jīng)過一定時(shí)間，CW3525開始工作，電路開始輸出功率。這樣，電流就較氣延時(shí)供給延時(shí)時(shí)間由緩起動(dòng)動(dòng)阻、容值決定）。 電磁閥為氣體供給控制器件，當(dāng)繼電器J3A合上，電磁閥中的電感線圈獲得電流，產(chǎn)生磁能，把鐵塊吸離氣管管口，氣體通過電磁閥供給焊接。 手開關(guān)控制電路中，電感線圈L1~L4及CC2起到防止干擾而使手開關(guān)誤導(dǎo)通的作用。 手開關(guān)合上時(shí)，由于Q3導(dǎo)通繼電器J3A吸合，電磁閥打開供氣。輔助電源向電容C17充電。而由于熱敏電阻RTRT5的限流，使得手開關(guān)不到于因電流過大而損壞；焊接結(jié)束，手開關(guān)斷開后，Q2導(dǎo)通，CW3525 的8腳電位被拉低，電路停止輸出，而C17上仍充有電能，它通過RR7放電供給Q3導(dǎo)通，保持電磁閥導(dǎo)通延時(shí)供氣。實(shí)現(xiàn)了焊接對(duì)電流、氣體的控制要求。（二） 高頻、高壓電流的產(chǎn)生與控制（1） 產(chǎn)生：氬弧焊機(jī)的起弧需要高壓，為了能在手弧焊機(jī)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生高壓并送到輸出回路。（2） 工作原理：1） 升壓變壓器；圖中變壓器為24：70，將307電壓升高約3倍。2） 采用4倍壓整流電路；如圖（C11~C1D11~D14）來產(chǎn)生高壓：①當(dāng)升壓變壓器（T1）初級(jí)流過一正脈沖電流時(shí)（電壓值為U），N2產(chǎn)生一上正下負(fù)（正向）的感應(yīng)電動(dòng)勢，并給電容C14充電，使電容C14的端電壓也為U，（方向如圖）；且由于線圈續(xù)流和D14的作用，在主變中無電流流過時(shí)，C14也不能放電；②升壓變壓器流過一等值的負(fù)脈沖電流時(shí)，在N2上產(chǎn)生一上負(fù)下正的感應(yīng)電動(dòng)勢（值為U），給C11充電，使得C11上的壓降VC11=VC14+U感應(yīng) =2V，方向如圖；③升壓變壓器T1再流過一正脈沖電流時(shí)，N2上又產(chǎn)生上正下負(fù)的感應(yīng)電動(dòng)勢，這時(shí)，電容C13充電，端電壓VC13=VC11+U感應(yīng)VC14=2V，方向如圖；④升壓變壓器的電流方向再次改變，使得N2上的感應(yīng)電動(dòng)勢方向?yàn)樯县?fù)下正，這時(shí)，電容C12得到電能，且VC12=VC13+VC14VC11=2V，方向如圖，這樣，在A、B間便形成了4U的壓降。（3） 高頻振蕩發(fā)生器：（由L3（N3）、C放電嘴組成）①A、B兩點(diǎn)的壓降達(dá)到4V（V為逆變器輸出電壓，約1KV），給電容C15充電；②放電嘴因高壓擊穿放電，此時(shí)，相當(dāng)于短路LC15；③LC15產(chǎn)生高頻振蕩，f=L/2π√LC ④由于輸出能量的不斷補(bǔ)充，使得每隔一定時(shí)間，LC15便產(chǎn)生高頻振蕩電流，并通過T4次級(jí)輸出到輸出。由于T4上要通過高頻高壓的電流，其技術(shù)參數(shù)要求嚴(yán)格，它的質(zhì)量是起弧難易，焊接效果的決定性因素。（三） 控制輸出回路中有高頻高壓電流后，保證了起弧，可如果防護(hù)不當(dāng)，高頻高壓電流便會(huì)反向擊穿二次整流中的整流管，甚至損壞主變T1初級(jí)線圈所聯(lián)接的電路，而且，高頻高壓只是在起弧時(shí)使用，起弧后，便不再需要，所以，需適時(shí)斷開高頻高壓發(fā)生器， ①防干擾控制：在輸出端的正負(fù)極間接有壓敏電阻與電容，其對(duì)于高頻高壓電流來說明相當(dāng)于短路同時(shí)，正負(fù)端都接有抗高頻的電感線圈，這樣，就控制了高頻高壓電流反竄到二次整流的電路中，只在輸出端形成回路。同時(shí)，接在正極與機(jī)殼間的電阻（壓敏）和電容也能有效地防止高頻電流及其它干擾。②高頻高壓電流的產(chǎn)生與關(guān)斷控制：高頻高壓電流的產(chǎn)生與關(guān)斷都由繼電器J控制，手開關(guān)全上時(shí)，把S2合上，這時(shí)，電路工作，輸出約56伏的直流電壓，它使繼電器動(dòng)作，吸合JA，使高頻高壓電路工作，產(chǎn)生高頻高壓電流輸出，引起電弧，電弧一引起，輸出回路便出現(xiàn)大電流，流經(jīng)電抗器（電感線圈）；由于電感的續(xù)流作用，能使電抗器正端（圖中A點(diǎn)）電壓降到很低的電位（甚至為負(fù)值），這時(shí)，繼電器被可靠地?cái)嚅_，高頻高壓發(fā)生器停止工作，完成了對(duì)高頻高壓電流的控制。（四） 增壓起弧控制為了保護(hù)輕易起弧，提供焊接質(zhì)量，氬弧焊機(jī)還在輸出端增設(shè)了一個(gè)增壓起弧的裝置，其利用高頻高壓發(fā)生器的變壓器的另一組次邊作為增壓變壓器，使得高頻高壓發(fā)生器工作時(shí)，也同時(shí)抬高了輸出端的電壓，保證起弧，起弧后，增壓裝置也隨著高頻高壓電流發(fā)生器一起被斷開。第九章 空 氣 等 離 子 切 割 機(jī)第一節(jié) 空氣等離子切割機(jī)工作原理一、等離子弧的產(chǎn)生與特點(diǎn)通常把電弧密度為自然條件下的電弧密度（未經(jīng)壓縮）的電弧稱為自由??；自由弧的導(dǎo)電氣體設(shè)有完全電離，電弧的溫度在6000℃到8000℃之間。而在氣壓、電壓和磁場的作用下，柱狀的自由?。ㄖ孛娣e正比于功率）可以壓縮成等離子弧，等離子弧的導(dǎo)電截面小能量集中。弧柱中氣體幾乎可全部達(dá)到離子狀態(tài)。電弧溫度可高達(dá)15000℃30000℃。能使金屬等物體迅速熔化。二、等離子切割的原理與應(yīng)用切割，一般指的是金屬的切割。等離子弧切割是利用極細(xì)而高溫的等離子弧，使局部金屬迅速熔化，再用氣流把熔化的金屬吹走的切割方法。等離子弧切割由于切割效率高、損耗低、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于各類工程建設(shè)、制造等行業(yè)。三、等離子弧切割電源與氬弧焊電源技術(shù)參數(shù)比較 機(jī)型項(xiàng)目氬弧焊電源等離子弧切割電源輸入電壓AC220V或AC380VAC220V或AC380V占空比85%以上90%以上輸出空載電壓DC5070VDC200300V輸出電流160400A30160A使用氣體氬氣空氣四、等離子切割機(jī)工作技術(shù)參數(shù) 機(jī)型項(xiàng)目CUT30LGK40。GLK60LGK70LGK100LGK120供電AC220VAC380V占空比90%噴嘴孔徑（mm）氣壓（kg）4567切割厚度（mm）1~81~121~231~251~351~40 機(jī)型項(xiàng)目等離子切割氣體切割能源電、空氣氧氣、乙炔工作方式人工人工損耗切割速度切割能力能切割不銹鋼、銅不能切割不銹鋼、銅、鋁效率高低五、等離子切割與氣體切割比較第二節(jié) 等離子切割的起弧方式一、接觸起弧與轉(zhuǎn)移起弧等離子弧切割一般有兩種起弧方式： 接觸式：即把與極針絕緣的噴嘴貼在工件（聯(lián)接切割電源正端）上，然后把高頻高壓電流加到聯(lián)接電源負(fù)端的電極針（鎢針），使極針噴出電弧，電弧在電壓、氣壓、磁場作用下形成等離子弧，通過大電流維持等離子弧穩(wěn)定燃燒，然后稍抬高噴嘴（避免熾熱的工件損壞噴嘴），開始切割。這種切割方式多適用于小電流（小功率的切割機(jī)）。 轉(zhuǎn)移弧式（維弧式）：即把電源正端通過一定的電阻和繼電器開關(guān)聯(lián)接到噴嘴上，使得極針與噴嘴間形成電?。ㄓ捎谟须娮柘蘖?，電弧較?。?，然后把噴嘴靠近直接聯(lián)接電源正端的工件上，極針與工件間便形成能量更大的電弧，電弧被壓縮后形成等離子弧，而噴嘴與電源正端的聯(lián)接被斷開，開始切割。轉(zhuǎn)移弧式切割方式可以避免電弧在氣壓的作用下偏離噴嘴中心而損壞噴嘴。此種方式適用于大功率切割機(jī)。二、轉(zhuǎn)移起弧控制電路原理轉(zhuǎn)移弧式切割方式要求先在極針上噴嘴間產(chǎn)生小電弧，然后靠近工件產(chǎn)生等離子弧，通以大電流維持電弧穩(wěn)定后斷開用于起弧的高頻高壓電流 以及小電弧，圖 工作原理：維弧電路的控制繼電器（J2A）與高頻高壓電流產(chǎn)生控制繼電器（J1A）并聯(lián)，這樣，手開關(guān)合上時(shí)（S1合上），由于輸出電壓的作用使得JJ2同時(shí)動(dòng)作，J1A、J2A吸合，高頻高壓電流產(chǎn)生器工作，把高頻高壓電流加到了電極針上，而J2A吸合使得噴嘴經(jīng)過電阻PTC、RR4聯(lián)接到了電源輸出正端，于是，鎢針與噴嘴間形成電弧，由于PTC、RR5的限流，此電弧較小，溫度低。且由于有C2對(duì)高頻短路，電抗器及主變壓器次級(jí)的高頻阻礙，用于起弧的高頻高壓電流不能反竄到二次整流（DD2）電路。鎢針與噴嘴起弧后，電流很小，不能使繼電器兩端的壓降降低到使繼電器斷開，于是，小弧一直都維持著。切割時(shí)，把噴嘴（極針）靠近直接聯(lián)接到電源輸出正端的工件上，由于高壓及小弧的作用，使得極針（鎢針）與工件間形成大電?。芰看螅沟幂敵鲭娏髯兇?，電流變大后維持電弧（大?。┑姆€(wěn)定燃燒，由于電感（電抗器）的續(xù)流作用，使繼電器JJ2都斷開（具體控制過程參看“第八章 高頻高壓電流控制”，此時(shí)，高頻高壓電流斷開。鎢針與噴嘴間的小電弧也消失。切割機(jī)使用的是等離子弧，等離子弧的產(chǎn)生是電壓、氣壓、磁場的共同作用，所以，切割機(jī)的輸出要求要有較高的電壓，（一般為100~180V）而電流較?。ㄒ话銥?0A~160A）。這樣，相對(duì)于焊機(jī)，切割機(jī)的技術(shù)參數(shù)有所改變：1） 主變壓器匝數(shù)比變小，以得到較高的輸出電壓；2） 慢（緩）起動(dòng)時(shí)間變長，以保證氣體的供給與氣壓；3） 反饋增益變小，反饋運(yùn)放增益由開環(huán)增益變?yōu)殚]環(huán)增益；4） 占空比變大（90%以上），以得到較高的輸出電壓；5） 電抗器阻抗變大，以防高頻干擾并保證控制繼電器可靠的關(guān)斷。第三節(jié) CT三用機(jī)系列一、原理模型手弧焊、氬弧焊、切割三用一體機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)：為了適應(yīng)大工程建設(shè)，特殊環(huán)境（窄或交通不便等）的需求，公司首創(chuàng)把手弧焊、氬弧焊、切割三種用途的焊接（切割）電源合為一體，組裝成三用一體機(jī)。由以上的介紹知道，氬弧焊和手弧焊的區(qū)別除了焊槍及氣瓶的有無之外，內(nèi)部電路中，前者多了高頻高壓電流的產(chǎn)生、控制電路、增壓起弧電路、高頻防護(hù)等，而這些，都在手開關(guān)的控制之下，于是，在手弧焊機(jī)的基礎(chǔ)上很容易實(shí)現(xiàn)氬弧焊，只需改變主變壓器初次級(jí)匝數(shù)比，添加手開關(guān)及各種電路并把控制電路置于手開關(guān)的控制之下即可。使用時(shí)更換焊槍，添加氣瓶便行。而切割機(jī)與氬弧焊機(jī)的主要區(qū)別在于輸出電壓、輸出電流的變化，切割機(jī)輸出電壓高、輸出電流低，但如果同時(shí)使用兩個(gè)或兩個(gè)以上的焊接電源，通過并聯(lián)和串聯(lián)的轉(zhuǎn)換，便可方便地實(shí)現(xiàn)輸出電壓、電流的變換，二、轉(zhuǎn)換電路 ，只要對(duì)幾組電源的聯(lián)接關(guān)系進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，即可改變輸出電壓、電流的值；從而適應(yīng)不同的需要。氬弧焊機(jī)與切割機(jī)的轉(zhuǎn)換也是基于這樣的原理，當(dāng)電源并聯(lián)時(shí)，輸出電壓低、電流大，此時(shí)，作為氬弧焊機(jī)的狀態(tài)；串聯(lián)時(shí)，電壓高、電流小，為切割狀態(tài)。通常，在實(shí)際電路中，電源輸出電壓、電流的變換是通過改變主變壓器幾組次邊的聯(lián)接關(guān)系而實(shí)現(xiàn)的。第十章 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)工作原理第一節(jié) 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)的特點(diǎn)與一般要求一、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊機(jī)的一般結(jié)構(gòu)圖二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊即熔化極惰性氣體保護(hù)焊，指用金屬熔化極作電極，惰性氣體（CO2）作焊接方法，簡稱MIG。相對(duì)于其它弧焊機(jī)，MIG焊機(jī)添加了送絲結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的送絲控制電路，在焊接過程中實(shí)現(xiàn)了半自動(dòng)化，不但提高了效率，也減少了損耗。焊接過程中使用廉價(jià)的CO2氣體作保護(hù)，使得起弧容易，焊接成本低而效果好。而且，送絲速度、輸出電壓可調(diào)節(jié)，可使兩者達(dá)到良好匹配，提高了焊接質(zhì)量，適用于各類焊接。MIG機(jī)的送絲方式一般有三種：推絲式、拉絲式、推拉結(jié)合式，不同的送絲方式對(duì)送絲的軟管要求各不相同。，而推拉結(jié)合式的送絲軟管可達(dá)15米，為了保正送絲穩(wěn)定，相應(yīng)的送絲電機(jī)和送絲控制電路都要求嚴(yán)格。二、MIG焊的特點(diǎn) 工作效率高：CO