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-弧焊变压器工作原理分析-第 4 页弧焊电源授课讲稿 第5次课第2章 弧焊变压器弧焊变压器工作原理分析1空载状态分析（1）电路-磁路图 电路-磁路耦合关系 （2）基本方程式 1 =0 +L0 物理意义：总磁通1等于主磁通0加漏磁通L0 E20 =U0 物理意义：空载电压U0等于空载时的2次绕组的感应电动势E20E10的由来 E10 1次绕组的空载感应电动势 有效值e10 1次绕组的空载感应电动势 瞬时值物理关系：同一磁通量上不同绕组的感应电动势取决于圈数 N1 N2 E10 E20耦合系数 Km 物理意义：主磁通与总磁通之比 由于存在漏磁，耦合系数小于1 U0物理意义：两个因素使输出端的 空载电压 低于 输入电压 耦合系数低于1：存在漏磁，导致主磁通量小于总磁通量 匝数比小于1 ：导致输出端感应电动势易于输入端 空载状态下输入回路的电压平衡 物理意义：回路中感应电动势E10 、输入电压U1 、绕组上的压降之和为零2 负载状态分析（1）电路-磁路图 电路-磁路耦合关系物理关系：主磁通由1次线圈中的输入电流和2次线圈中的输出电流共同产生（2）外特性方程式推导 输入回路的电压平衡 物理关系 输入回路中的电压降与电动势之和为零 注意 漏磁产生的感应电动势被等效电感代替 将输入回路的电压平衡式中的参数代换为输出回路的参数 上述公式的物理意义：反映了输入回路与输出回路的磁耦合关系即：将输入回路感应电动势E1 转换为输出回路的感应电动势E2 将输入回路的负载电流I1 ,转换为输入回路的空载电流I0和输出回路的负载电流I2 得到如下方程式物理意义：负载时，输出回路的感应电动势E2与输出回路的电流之间的关系 经如下整理 得到最终的形式 物理意义：1用输出回路的参数表示的输入回路的电压平衡式2输出回路的感应电动势等于输出回路的空载电压U0与回路压降之和输出回路的电压平衡 焊接回路中有电弧负载和输出电抗器，上述的电路-磁路图可等效变换为如下的电路-磁路图 输出回路的电压平衡方程式如下： 物理意义：电弧电压Uf 等于输出回路的感应电动势与回路压降之差将上式中的输出回路感应电动势E2用输入回路的电压平衡式加以代换即获得如下：外特性方程式 式3-12 再经如下简化 令：视：即获得如下的:简化的外特性方程式 式3-143 等效电路分析X1、 R1、 X2 R2 XK RKIfU0 E2 U2 Uf 一般等效电路依据式3-12 XZU0 Uf 简化等效电路 依据式3-14 式3-14可变换为 式3-17 椭圆方程 Uf If 结论（1）上式为弧焊变压器的电压平衡方程式，也是弧焊变压器的外特性方程式 （2）一次漏抗 X1 、二次漏抗 X2 、串联电感 XK 都能使外特性形成下降特性 （3） , 此式表明:可通过改变XL、XK 从而改变电源外特性来调节调节焊接电流If ； 也可通过改变空载电压U0从而改变电源外特性来调节焊接电流If ； 还可通过同时改变U0和XL、XK从而改变电源外特性来调节焊接电流If 4 弧焊变压器的分类 弧焊变压器 串联电抗器式 分体式 同体式 增强漏磁式 动铁心式 动圈式 抽头式