400a動鐵心分磁式弧焊變壓器課程設(shè)計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　緒論1</b></p><p>　　第一章 動鐵心分磁式弧焊變壓器簡介4</p><p>　　1.1 結(jié)構(gòu)和原理4</p><p>　　1.2 用途及特點5</p><p>　　1.3

2、 安全使用規(guī)則6</p><p>　　1.4 故障與處理方法7</p><p>　　1.5 注意事項7</p><p>　　第二章 動鐵分磁式弧焊變壓器設(shè)計9</p><p>　　2.1 原始數(shù)據(jù)9</p><p>　　2.2 初步參數(shù)計算9</p><p>　　2.3 初

3、步?jīng)Q定鐵心主要尺寸10</p><p>　　2.4 計算初、次級繞組尺寸12</p><p>　　2.5 確定變壓器尺寸14</p><p>　　2.6 核算焊接電流15</p><p>　　2.7 驗算變壓器經(jīng)濟指標16</p><p><b>　　結(jié)束語19</b><

4、/p><p>　　參 考 文 獻20</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1、弧焊電源在電弧焊中的作用</p><p>　　不同材料、不同結(jié)構(gòu)的工件，需要采用不同的電弧焊工藝方法，而不同的電弧焊工藝方法則需用不同的電弧焊機。例如：操作方便、應(yīng)用最為廣泛的焊條電弧焊，需要由對電弧供電的電源裝置、和焊

5、鉗組成的手弧焊機；鍋爐、化工、造船等工業(yè)廣為使用的埋弧焊，需要由電源裝置和、控制箱和焊車等組成的埋弧焊機；適用于焊接化學(xué)性活潑金屬的氣體保護電弧焊，需要由電源裝置、控制箱、焊車（自動焊）或送絲機構(gòu)（半自動焊）、焊槍、氣路和水路系統(tǒng)等組成的氣體保護電弧焊；適用于焊接高熔點金屬的等離子弧焊，則需要由電源裝置、控制系統(tǒng)、焊槍或焊車（自動焊）、氣路和水路系統(tǒng)等組成的等離子弧焊機。</p><p>　　由上述可知，各種電弧

6、焊方法所需的供電裝置即弧焊電源是電弧焊機的重要組成部分，是對焊接電弧供給電能的裝置，它應(yīng)滿足電弧焊所要求的電氣特性，這正是本課程將要系統(tǒng)講述的內(nèi)容。與弧焊電源配套的其它裝置和設(shè)備部分，將在《焊接方法和設(shè)備》課程中講述。</p><p>　　顯然，弧焊電源電氣性能的優(yōu)劣，在很大程度上決定了電弧焊機焊接過程的穩(wěn)定性。沒有先進的弧焊電源，要實現(xiàn)先進的焊接工藝和焊接過程自動化也是難以辦到的。因此，應(yīng)該對弧焊電源的基本理論

7、、結(jié)構(gòu)特點和電氣性能進行深入的研究，真正了解和正確使用弧焊電源，進而研制出新型的弧焊電源，使焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率得到進一步提高。。</p><p>　　2、常見弧焊電源的特點和用途</p><p><b>　　1、交流弧焊電源</b></p><p>　　交流弧焊電源包括工頻交流弧焊電源（弧焊變壓器）、矩形波交流弧焊電源。下面分述其特及用途。&l

8、t;/p><p>　　工頻交流弧焊電源 </p><p>　　即是弧焊變壓器，它把電網(wǎng)的交流電變成適合于電弧焊的低電壓交流電，它由變壓器、電抗器等組成?；『缸儔浩骶哂薪Y(jié)構(gòu)簡單、易造易修、成本低、磁偏吹小、空載損耗小、噪聲小等優(yōu)點。但其輸出電流波形為正弦波，因此，電弧穩(wěn)定性較差，功率因數(shù)低，一般用于焊條電弧焊、埋弧焊和鎢極惰性氣體保護電弧焊等方法。</p><p>　　

9、矩形波交流弧焊電源 </p><p>　　它是利用半導(dǎo)體控制技術(shù)來獲得矩形交流電流的。由于輸出電流過零點時間短，電弧穩(wěn)定性好，正負半波通電時間和電流比值可以自由調(diào)節(jié)，此特點適合于鋁及鋁合金鎢極氬弧焊。 </p><p><b>　　2、直流弧焊電源</b></p><p><b>　　直流弧焊發(fā)電機 </b></

10、p><p>　　一般由特種直流發(fā)電機、調(diào)節(jié)裝置和指示裝置等組成。按驅(qū)動動力的不同，直流弧焊發(fā)電機可分為兩種：以電動機驅(qū)動的并與發(fā)電機組成一體的稱為直流弧焊電動發(fā)電機；以柴（汽）油驅(qū)動并與發(fā)電機組成一體的，稱為直流弧焊柴（汽）油發(fā)電機。它與弧焊整流器相比，制造復(fù)雜，噪聲及空載損耗大，效率低，價格高；但其抗過載能力強，輸出脈動小，受電網(wǎng)電壓波動的影響小，一般用于堿性焊條電弧焊。</p><p>&

11、lt;b>　　弧焊整流器 </b></p><p>　　是由變壓器、整流器及為獲得所需外特性的調(diào)節(jié)裝置、指示裝置等組成。它把電網(wǎng)交流電經(jīng)降壓整流后獲得直流電。與直流弧焊發(fā)電機相比，它具有制造方便、價格低、空載損小、噪聲小等優(yōu)點。而且大多數(shù)弧焊整流器可以遠距離調(diào)節(jié)焊接工藝參數(shù)，能自動補償電網(wǎng)電壓波動對輸出電壓和電流的影響。它可作為各種弧焊方法的電源。</p><p>　　

12、3、逆變式弧焊電源 </p><p>　　它把單相（或三相）交流電經(jīng)整流后，由逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)閹装僦翈兹f赫茲的中頻交流電，降壓后輸出交流或直流電。整個過程由電子電路控制，使電源獲得符合要求的外特性和動特性。它具有高效節(jié)能、重量輕、體積小、功率因數(shù)高等優(yōu)點，可應(yīng)用于各種弧焊方法 是一種很有前途的普及型弧焊電源。</p><p>　　順便指出，逆變式弧焊電源既可以輸出交流電，又可以輸出直流電。但

13、目前常用后種形式。因此又可把它稱為逆變式弧焊整流器。</p><p><b>　　4、脈沖弧焊電源</b></p><p>　　焊接電流以低頻調(diào)制脈沖方式饋送，一般由普通的弧焊電源與脈沖發(fā)生電路組成。它具有效率高、輸入線能量較小、線能量調(diào)節(jié)范圍寬等優(yōu)點。它主要用于氣體保護電弧焊和等離子弧焊。。</p><p>　　3、弧焊電源的現(xiàn)狀及發(fā)展方向&

14、lt;/p><p>　　焊接技術(shù)的發(fā)展是與近代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展緊密相聯(lián)的?；『鸽娫从质腔『讣夹g(shù)發(fā)展水平的主要標志，它的發(fā)展與弧焊技術(shù)的發(fā)展也是互相促進、密切相關(guān)的。</p><p><b>　　1、早期的弧焊電源</b></p><p>　　1802年俄國學(xué)者發(fā)現(xiàn)了電弧放電現(xiàn)象。并指出利用電弧熱熔化金屬的可能性。但是電弧真正應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，則是

15、在1892年出現(xiàn)了金屬極電弧焊接方法以后。當(dāng)時電力工業(yè)發(fā)展較快，弧焊電源本身也有了很大的改進，到20世紀20年代除直流弧焊發(fā)電機外，已開始應(yīng)用結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的弧焊變壓器。</p><p><b>　　2、焊接方法的發(fā)展</b></p><p>　　隨著工業(yè)生產(chǎn)的進一步發(fā)展，不但需要焊接的產(chǎn)品數(shù)增加了，而且許多產(chǎn)品對焊接質(zhì)量要求也提高了，加之焊接冶金科學(xué)的發(fā)展，20

16、世紀30年代在薄藥皮焊條的基礎(chǔ)上研制成功了焊接性能優(yōu)良的厚藥皮焊條，更顯示了焊接方法的優(yōu)越性。這個時期由于機器制造、電機制造工業(yè)及電力拖動、自動控制等新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也為實現(xiàn)焊接過程機械化、自動化提供了物質(zhì)條件和技術(shù)條件，于是在30年代后期，研制成功了自動埋弧焊。20世紀40年代初，由于航空、核能等技術(shù)的發(fā)展，迫切需要輕金屬或合金，如鋁、鎂、鈦、鋯及其合金等。這些材料的化學(xué)性能活潑，產(chǎn)品對焊接質(zhì)量的要求又很高，氬弧焊就是為了滿足上述要

17、求而發(fā)展起來的新的焊接方法。50年代又相繼出現(xiàn)了CO2焊等各種氣體保護電弧焊，以及隨后出現(xiàn)的焊接高熔點金屬材料的等離子弧焊。</p><p><b>　　3、弧焊電源的發(fā)展</b></p><p>　　各種焊接方法的問世，促進了弧焊電源的飛速發(fā)展，20世紀40年代開始出現(xiàn)了用硒片制成的弧焊整流器。到了60年代由于大容量的硅整流器件、晶閘管的問世，為發(fā)展新的弧焊整流器開

18、辟了道路。70年代以來又相繼成功研制了脈沖弧焊電源、逆變式弧焊電源、矩形波交流弧焊電源。</p><p>　　4、弧焊電源的發(fā)展方向</p><p>　　弧焊電源的飛速發(fā)展，不僅表現(xiàn)在弧焊電源種類的大量增加，還表現(xiàn)在廣泛應(yīng)用電子技術(shù)、控制技術(shù)、電子計算機技術(shù)等方面的理論知識和最新成就，來不斷提高弧焊電源的質(zhì)量，改善其電氣性能。例如，采用單旋鈕調(diào)節(jié)，即用一個旋鈕就可以對電弧電壓、焊接電流和短

19、路電流上升速度等同時進行調(diào)節(jié)并獲得最佳配合；通過電子控制電路獲得多種形狀的外特性，以適應(yīng)各種弧焊工藝的需要；提供多種電壓、電流波形，以滿足某些弧焊工藝的特殊需要；采用電壓和溫度補償控制；設(shè)置電流遞增和電流衰減環(huán)節(jié)，以防止引弧沖擊和提高填滿弧坑的質(zhì)量；采用計算機控制，具有記憶、預(yù)置焊接參數(shù)和在焊接過程中自動變換焊接參數(shù)等功能，使弧焊電源智能化。。</p><p>　　第一章 動鐵心分磁式弧焊變壓器簡介</p&

20、gt;<p><b>　　1.1、結(jié)構(gòu)和原理</b></p><p><b>　　結(jié)構(gòu)特點　</b></p><p>　　它是一種增強漏磁式弧焊變壓器，靠增強本身漏磁獲得下降外特性，其結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。鐵心Ⅱ可以移動，進出于鐵心I的窗口(在圖中是垂直于紙面移動)以調(diào)節(jié)漏磁，故稱為動鐵心式。</p><p>

21、　　圖1.1 動鐵心式弧焊變壓器結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　2、工作原理</b></p><p>　　(1) 空載 變壓器空載電壓是由 穿過W2感應(yīng)建立的，所以</p><p><b>　　1-1</b></p><p>　　當(dāng)動鐵心移出變壓器鐵心窗口時，磁路的磁阻增大，使減小、 KM增

22、大，于是增大；反之，則減小。由于動鐵心位置不同，有幾伏的差別。</p><p>　　(2)負載 其等效電路如圖1.2b所示。</p><p>　　其外特性方程式是： </p><p><b>　　或</b></p><p>

23、;　　即靠變壓器本身具有的縱漏抗獲得下降外特性。</p><p>　　(3)短路　這時，從外特性方程式可得</p><p>　　，即靠限制短路電流。</p><p>　　(3)短路　這時，從外特性方程式，可得 ，即靠限制短路電流。</p><p>　　圖1.2 負載時磁通分布及其 等效電路圖</p><p>　　負

24、載時磁通分布 b）等效電路</p><p><b>　　3、規(guī)范調(diào)節(jié)</b></p><p>　　根據(jù) , , 可知通過改變可調(diào)節(jié)。</p><p>　　圖1.3 梯形動鐵心及其靜鐵心的配合</p><p><b>　　1.2、用途及特點</b><

25、;/p><p>　　BX1型動鐵心分磁式交流弧焊機是以供給單人手工操作進行交流焊接電源</p><p>　　電源電壓220V/380V它可采用直徑為：</p><p>　?。˙X1-400）Φ2.5-Φ7 （BX1-300）Φ2.0-Φ6 (BX1-250)Φ1.6-Φ5包皮涂藥焊條進行各種低碳鋼,低合金鋼件的焊接,BX1型交流弧焊機是一具有動鐵芯分磁式弧

26、焊機。</p><p>　　該焊機具有體積小,重量輕,既較高的經(jīng)濟指標具有適用靈活,調(diào)節(jié)方便,噪音小的良好適用性能,更突出的是焊機靜鐵芯窗口和動鐵芯均采用梯型結(jié)構(gòu),這結(jié)構(gòu)型式使電流調(diào)節(jié)比較均勻,既線性度好,動鐵芯的振動得到良好的改善,從而使電弧燃燒穩(wěn)定,飛濺小,電弧彈性好熔深大.焊接流暢等優(yōu)良的焊接性能。</p><p>　　該焊機不僅可實現(xiàn)酸性焊條(如J422型)對低碳鋼件的焊接,而且還

27、可實現(xiàn)交直兩用堿性焊條(如J506型)對低合金鋼制件的焊接。</p><p>　　該焊機靜鐵芯窗口和動鐵芯均采用梯形結(jié)構(gòu)。這結(jié)構(gòu)型式使電流調(diào)節(jié)比較均勻，既線性度好，動鐵芯的振動得到良好改善，從而使電弧穩(wěn)定性特別是小電流時電弧穩(wěn)定性獲得顯著提高。這型式使外特性較為陡降，提高了電弧彈性。</p><p>　　本焊機具有較高的空載電壓，使起弧變得容易。</p><p>　

28、　本焊機將導(dǎo)軌從靜鐵芯內(nèi)移出，在有限的窗口空間擴大了動鐵芯截面，消除了動鐵芯飽和。獲得畸變的小正弦電流波形，從而得到優(yōu)良焊接性能。</p><p>　　本焊機采用風(fēng)扇強迫冷卻，這不僅可大大提高經(jīng)濟指標，而且也可顯著提高焊接性能。</p><p>　　1.3、安全使用規(guī)則</p><p>　　1.在弧焊機開始使用之前必須注意：</p><p>

29、　?。?）焊機允許工作條件</p><p>　　A.環(huán)境溫度在-30℃至40℃；相對濕度85%（+25℃）。</p><p>　　B.海拔高度不超過1000米。</p><p>　　C.使用場所應(yīng)無嚴重影響焊機絕緣性能和引起腐蝕的氣體、蒸氣、化學(xué)性沉積、塵垢、霉菌及其它爆炸腐蝕性介質(zhì)。</p><p>　　D.使用場所無嚴重振動和顛簸。<

30、;/p><p>　　（2）仔細地檢查其接線螺絲及其它結(jié)構(gòu)是否有損壞，并用干燥空氣吹去灰塵及泥土。</p><p>　　（3）檢查線圈間線圈于靜鐵芯間的絕緣電阻應(yīng)不低于0.5兆歐，如果絕緣電阻低于上述數(shù)值，焊機必須給予干燥處理?？蓪⒑笝C在烘箱中烘燥(烘箱溫度不超過100℃）或?qū)⒑笝C置于干燥處?？拷鼰岬暮鏍t場所。</p><p>　?。?）接好初級電源，接線及次級焊接電纜。

31、</p><p>　?。?）弧焊機必須良好接地，在弧焊機箱殼后板的下方有接地螺釘，并標有接地名牌鄰近的箱皮固定箱絲既為接地螺釘。</p><p>　?。?）弧焊機應(yīng)存放于干燥處</p><p>　　BX1-250、300、500型交流弧焊機電氣接線示意圖</p><p>　?。?）電源接線時請看焊機后面電壓標志接線。</p>&

32、lt;p>　　2.使用時必須注意下列情況：</p><p>　　（1）首先檢查風(fēng)扇的運轉(zhuǎn)是否正常，嚴禁在不通風(fēng)的情況下使用焊機，以免損害焊機。</p><p>　　（2）電源電壓需改變時，相應(yīng)改變換線片接法，將螺絲擰緊，換線板在焊機內(nèi)裝置。打開箱蓋既能看到。</p><p>　?。?）焊機工作應(yīng)按照相應(yīng)的負載持續(xù)率工作，不允許過載使用。</p>

33、<p>　?。?）焊機在大電流工作狀態(tài)下應(yīng)盡可能避免較長時間的短路現(xiàn)象。</p><p>　?。?）所有接線應(yīng)可靠，螺絲要擰緊，以保證良好的接觸。</p><p>　?。?）移動焊機時不得用焊機電纜拖動，使用吊車吊起時必須垂直吊起，并在兩邊吊繩上支以撐棒免使焊機箱架變形。</p><p>　?。?）工作中不允許用鐵板搭接等來代替連焊件的電纜，否則將因接觸不

34、良或壓降過大而使電流不穩(wěn)定影響焊接質(zhì)量。</p><p>　?。?）焊機安裝地點要清潔整齊，防止造成線圈短路。</p><p>　?。?）焊工必須注意不應(yīng)接觸初、次級線路的帶電部分。使用期間必須定期的檢查焊機，特別是風(fēng)扇應(yīng)及時維修、保養(yǎng)、正常情況時一年檢修一次，更換黃油。及時發(fā)現(xiàn)并解決可能引起事故的潛在因素。</p><p>　　1.4、各種可能故障與處理方法<

35、;/p><p>　　1.線圈的匝間短路：</p><p>　　現(xiàn)象是線圈極度發(fā)熱且發(fā)出強烈翁翁響和保險絲熔斷，甚至燒壞部分線圈。為修理這種故障。必須拆開機殼隔開好短路處。</p><p>　　2.接線處接觸不良：</p><p>　　現(xiàn)象為接線處發(fā)熱，可拆開接線端子，清潔接觸面。重新擰緊接線。</p><p>　　3.鐵芯

36、螺栓的絕緣破壞，使鐵芯及鐵芯螺栓過熱，必須更換螺栓的絕緣。</p><p><b>　　4.鐵芯響聲大</b></p><p>　　由于鐵芯夾緊螺栓松弛，造成箱壁及鐵芯發(fā)出強烈噪音，應(yīng)及時檢查旋緊螺母。</p><p>　　5.線圈與靜鐵芯間絕緣的破壞。</p><p>　　檢查破壞部分并用絕緣隔開破壞處。</p&

37、gt;<p>　　6.動鐵芯振動較大或搖動螺桿吃力時可調(diào)整滑軌連板和支板面上的調(diào)節(jié)螺絲。使其適宜為止。</p><p>　　1.5、弧焊時注意事項</p><p>　　1.禁止觸及初級次級線圈間帶電部分。</p><p>　　2.防止弧光灼傷眼睛及面部和手臂的裸露部分。禁止使用不戴有或使用深度不適宜濾光片的面罩及不戴電焊手套進行操作；在周圍有人進行其它

38、作業(yè)之時，焊工應(yīng)擋板屏障等東西把焊接的工件地點與周圍隔開，以免影響別人正常工作。</p><p>　　3.工作時應(yīng)有防護措施，防止熔化金屬的灼傷。</p><p>　　4.工作場地應(yīng)符合要求，對易燃、易爆物品要妥善安全措施后才能施焊。</p><p>　　1.6、動鐵心弧焊變壓器的設(shè)計要求</p><p>　　動鐵心弧焊變壓器是依靠增強變壓器

39、本身漏磁來獲得感抗的，這種變壓器除了初次級繞組耦合比較松散，以造成一定的空氣漏磁外，主要是依靠動鐵心的慈分路作用來增強漏抗。動鐵心可相對于靜鐵心運動，改變磁分路的漏磁面積S和空氣隙大小，從而改變漏磁分路的磁阻，達到調(diào)節(jié)焊接電流的目的。</p><p>　　這類變壓器與一般單相變壓器的設(shè)計步驟基本相同，所不同的是焊接變壓器的輸出電流應(yīng)能在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。焊接電流的大小取決于漏抗的數(shù)據(jù)。</p><

40、;p>　　動鐵心弧焊變壓器的漏抗，包括動鐵心磁分路漏抗和空氣漏抗兩部分。相應(yīng)的，就要計算動鐵心磁分路磁阻和空氣磁阻。</p><p>　　動鐵心磁分路磁阻，它又包括空氣隙磁阻和動鐵心磁阻兩部分。由于鐵心材料的磁導(dǎo)率大大高于空氣的磁導(dǎo)率，所以，動鐵心本身的磁阻遠小于空氣隙的磁阻，可以忽略動鐵心磁阻，而以空氣隙磁阻來近似代替整個磁分路的磁阻。這樣，在公式中，為空氣的磁導(dǎo)率，就等于上下空氣隙之和，S為伸入靜鐵心的

41、那部分動鐵心面積。</p><p>　　空氣磁阻，除了動鐵心磁分路之外，初、次級繞組相距一段距離，它們之間的耦合比較松散，這部分空間漏磁是不能忽磁阻的計算困難，誤差也大。因為空間漏磁不像鐵心中那樣集中，它分布在一個很大的空間范圍內(nèi)，S、L的確切度量幾乎是不可能的，只能用近似折合的辦法替代。通常把漏磁面積S折合為一個底面周長為，高為的圓桶面積，把磁路長度L定為繞組的徑向高b。這樣的折合代替，必然會帶來誤差，因此，在

42、漏抗的計算式中引入諸如、等修正系數(shù)來加以彌補。通過設(shè)計—試制—修正設(shè)計，反復(fù)深化過程，進一步豐富和改動設(shè)計方法，使理論更切合實際。</p><p>　　第二章 動鐵心分磁式弧焊變壓器設(shè)計</p><p><b>　　2.1、原始數(shù)據(jù)</b></p><p>　　原始數(shù)據(jù)需要根據(jù)生產(chǎn)需要進行決定，</p><p>　　額

43、定電流為400A的動鐵心弧焊變壓器生產(chǎn)需要的變壓器原始數(shù)據(jù)，如表2.1所示。</p><p>　　表2.1 400A的動鐵心弧焊變壓器原始數(shù)據(jù)</p><p>　　2.2、初步參數(shù)計算</p><p>　　1、次級額定輸出功率PN</p><p><b>　　2-1</b></p><p>&l

44、t;b>　　功率因數(shù)</b></p><p><b>　　2-2</b></p><p>　　式中 ——修正系數(shù)，此可取0.9；</p><p>　　——交變電弧的功率因數(shù)；</p><p>　　——變壓器的全部功率損耗：</p><p>　　0.9——的約90%為短路損耗：&

45、lt;/p><p>　　初級輸入容量（即初級視在功率）</p><p><b>　　2-3</b></p><p>　　變壓器的計算容量（即長時容量）</p><p><b>　　2-4</b></p><p>　　初級額定長時電流(即額定工作電流)</p><

46、;p><b>　　2-5</b></p><p><b>　　初級長時工作電流</b></p><p><b>　　2-6</b></p><p><b>　　次級長時工作電流</b></p><p><b>　　2-7</b>

47、</p><p>　　2.3、初步?jīng)Q定鐵心主要尺寸</p><p>　　確定鐵心結(jié)構(gòu)形式，選擇鐵心材料</p><p>　　動鐵心分磁式弧焊變壓器鐵心，一般為單相內(nèi)鐵式。這種形式結(jié)構(gòu)簡單，繞組包圍鐵心，安裝和絕緣處理比較容易。</p><p>　　鐵心采用矩形截面，以重疊裝配法疊接而成。</p><p>　　選擇鐵心材

48、料時，結(jié)合我國具體情況，弧焊變壓器一般選用高硅熱軋硅鋼片D41、D42。</p><p>　　活動鐵心與靜鐵心間的最小氣隙對于最大漏抗影響很大。一般為1-2mm。活動鐵心為梯形時，上下底邊之差在14-22mm。</p><p>　　本設(shè)計采用單相心式，梯形鐵心，上下底邊差值為16mm，采用D42-0.5mm熱軋硅鋼片。</p><p><b>　　計算鐵心

49、凈截面積</b></p><p><b>　　2-8</b></p><p>　　式中 20~30——系數(shù)，根據(jù)鐵銅用量比的要求選取，系數(shù)選取27.5</p><p>　　——按鐵心材料選取的最大密度，根據(jù)文獻一表5-6，取1.4T</p><p><b>　　2-9</b><

50、/p><p>　　鐵心柱寬度a及疊片厚度b</p><p><b>　　，一般取，計算得，</b></p><p>　　鐵心毛厚度,為疊片系數(shù)，0.5mm硅鋼片取0.93</p><p><b>　　動鐵心有效凈截面積</b></p><p>　　活動鐵心有效凈截面積的大小可以從

51、獲得最小電流來計算</p><p><b>　　2-10</b></p><p>　　式中 ——最小焊接電流所對應(yīng)的工作電壓，本設(shè)計要求的最小電流，則；</p><p>　　——初級和次級繞組匝數(shù)，</p><p>　　則動鐵心的疊寬凈尺寸：，</p><p><b>　　毛尺寸：&l

52、t;/b></p><p>　　用厚為1.5mm的鐵板四塊來夾緊動鐵心，</p><p>　　其尺寸為： </p><p>　　動鐵心形狀如圖2.1所示 圖2.1 動鐵心尺寸</p><p>　　2.4、計算初級、次級繞組</p><p

53、><b>　　每伏電壓所需匝數(shù)</b></p><p><b>　　2-11</b></p><p><b>　　初、次級繞組匝數(shù)</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　，取</b><

54、;/p><p>　　初、次級繞組導(dǎo)線截面積</p><p>　　初級繞組 2-12</p><p>　　次級繞組 2-13</p><p>　　式中 ——初級繞組導(dǎo)線許用電流密度;</p><p>　　——次級繞組導(dǎo)線許用電流密度。</p><

55、;p>　　對于動鐵分磁式弧焊變壓器，在B級絕緣和空氣自冷情況下,根據(jù)文獻一表5-10，</p><p>　　初級繞組,故 =1.8-2.6，取=2.2</p><p>　　次級繞組，故=1.6-2 ，取=2</p><p>　　根據(jù)初級繞組，查文獻一表5-7，可選用規(guī)格的雙玻璃絲包線：次級繞組，可選用規(guī)格的雙玻璃絲包線三根并聯(lián)。</p><

56、;p><b>　　實際電流密度：</b></p><p>　　確定初、次級繞組尺寸</p><p>　　初級繞組144匝，分8盤，上下鐵心各4盤，每盤18匝，同柱互相串聯(lián)后，上下鐵心上的繞組再串聯(lián)。所用導(dǎo)線帶絕緣尺寸為，兩盤之間用3mm的絕緣隔板隔開，初級繞組尺寸如圖2.2所示。</p><p><b>　　，</b>

57、;</p><p>　　圖2.2 初級繞組尺寸</p><p>　　次級繞組28匝，分6盤，上下鐵心各三盤，每盤14匝，</p><p>　　用單股mm的雙玻璃絲包線單股繞制。為了避免環(huán)流，各盤之間的接線如圖2.3所示。次級所用導(dǎo)線帶絕緣層的尺寸為，兩盤之間用6mm的絕緣隔板隔開。繞組尺寸如圖2.4所示。</p><p>　　圖2.3 次

58、級繞組之間的接線 圖2.4 次級繞組尺寸</p><p>　　2.5、確定變壓器的尺寸</p><p>　　1、計算鐵心下料尺寸及片數(shù)</p><p><b>　　每臺疊片數(shù)：</b></p><p>　　式中 b——鐵心柱凈厚度（mm）：</p><p>　　

59、——硅鋼片厚度（mm）。</p><p>　　取n=240片，外面用1.5mm厚鋼板夾緊。</p><p>　　心柱 沖片尺寸，沖片數(shù)量</p><p>　　軛鐵 以8種尺寸進行過渡，其尺寸如下表：</p><p>　　動鐵 動鐵心為梯形形狀，尺寸如圖2.5所示。</p><p><b>　　沖片數(shù)量：&l

60、t;/b></p><p>　　圖2.5 動鐵心的尺寸</p><p>　　根據(jù)繞組尺寸、靜鐵心截面、動鐵心尺寸，確定變壓器總體尺寸如下圖2.6</p><p>　　圖2.6 變壓器的總體尺寸</p><p>　　2.6、核算焊接電流</p><p><b>　　計算焊機最小漏抗</b>

61、</p><p><b>　　2-14</b></p><p>　　式中 ——結(jié)構(gòu)系數(shù)，常??；取2</p><p><b>　　——羅氏修正系數(shù)，</b></p><p><b>　??；</b></p><p>　　——空氣的磁導(dǎo)率，；</p&g

62、t;<p>　　——次級繞組平均匝長；</p><p>　　——半個變壓器的次級繞組有效匝數(shù)；</p><p>　　2、計算最大焊接電流</p><p>　　根據(jù)焊機外特性方程式可知</p><p><b>　　2-15</b></p><p><b>　　計算焊機最大漏抗

63、</b></p><p>　　式中 ——活動鐵心有效凈面積；</p><p>　　——活動鐵心上下氣隙之和；</p><p><b>　　——次級繞組匝數(shù)。</b></p><p><b>　　焊機最小電流</b></p><p><b>　　2-16

64、</b></p><p>　　計算活動鐵心在中間位置時的焊機漏抗</p><p><b>　　其中 </b></p><p>　　計算活動鐵心在中間位置時的焊接電流</p><p><b>　　2-18</b></p><p><b>　　核算計算結(jié)果

65、</b></p><p>　　動鐵心移動距離與焊接電流的線性關(guān)系</p><p>　　2.7、驗算變壓器經(jīng)濟指標</p><p>　　為了驗證變壓器設(shè)計的合理性，還要驗算焊機的鐵損、銅損、空載電流、效率及功率因數(shù)。</p><p>　　計算變壓器靜鐵心重量</p><p><b>　　2-19&l

66、t;/b></p><p>　　式中 ——靜鐵心硅鋼片的凈體積；</p><p>　　——硅鋼片的比重，熱軋硅鋼片，</p><p><b>　　驗算空載電流</b></p><p><b>　　, 2-20</b></p><p>　?。楣桎撈群膿p，D42-

67、0.5mm，當(dāng)Bm=1.4T時，查文獻一表5-3得：</p><p><b>　　。）</b></p><p><b>　　2-21</b></p><p>　　其中 ——分別為鐵心柱、軛鐵的磁化容量，查文獻一表5-3，</p><p><b>　?。?lt;/b></p&g

68、t;<p>　　——分別為鐵心柱、軛鐵的重量：</p><p>　　——疊接鐵心時，鐵心氣隙的數(shù)目，；</p><p>　　——硅鋼片接縫處空氣隙的磁化容量，查文獻一表5-5，</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　，符合標準。</b></p>

69、<p><b>　　計算繞組銅導(dǎo)線銅損</b></p><p><b>　　銅導(dǎo)線重量：</b></p><p>　　式中 ——分別為初級和次級繞組長度；</p><p><b>　　經(jīng)過計算 </b></p><p>　　——分別為初級和次級繞組的截面積；&

70、lt;/p><p><b>　　——銅的比重，</b></p><p>　　變壓器銅損： 2-22</p><p>　　式中 m——趨表效應(yīng)系數(shù)，當(dāng)f=50Hz時，m=1.5;</p><p><b>　　——銅的電導(dǎo)率，；</b></p>&l

71、t;p><b>　　變壓器的效率</b></p><p>　　變壓器的額定功率因數(shù)</p><p><b>　　鐵銅比</b></p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　經(jīng)過了為期兩周的課程設(shè)計，我終于完成了《400A動鐵心弧焊變壓器》的設(shè)計說明書。

72、從開始接到設(shè)計題目到系統(tǒng)的實現(xiàn)，再到說明書的完成，每走一步對我來說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨立完成的又一項目。在這段時間里，我學(xué)到了很多知識也有很多感受，我開始了獨立的學(xué)習(xí)和試驗，查看相關(guān)的資料和書籍，讓自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常稚嫩作品一步步完善起來，每一次改進都是我學(xué)習(xí)的收獲。從中我也充分認識到了做工程設(shè)計的艱辛。</p><p>　　由于作者理論知識有限，查找的資料較為陳舊，說明

73、書的一些內(nèi)容不是很成熟，還有很多不足之處，在今后的設(shè)計中應(yīng)對此加以改進。</p><p>　　這次做設(shè)計的經(jīng)歷也會使我終身受益，我感受到做學(xué)問是要真真正正用心去做的一件事情，是真正的自己學(xué)習(xí)的過程和研究的過程，沒有學(xué)習(xí)就不可能有研究的能力，沒有自己的研究，就不會有所突破，那也就不叫做學(xué)問了。希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后學(xué)習(xí)中激勵我繼續(xù)進步。</p><p><b>　　參考文獻&l

74、t;/b></p><p>　　《電焊機變壓器設(shè)計》蔡國余編，天津大學(xué)出版社 .1988.07</p><p>　　《弧焊電源及其數(shù)字化控制》黃石生編，機械工業(yè)出版社2006.10</p><p>　　《變壓器速查速算手冊》方大千編.中國水利水電出版社.2004.3</p><p>　　《BX1型動鐵心分磁式交流弧焊機焊接電流的計算》呂