20111128《焊接電源》本科試卷A參考答案

1、內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)2 0 0 9 2 0 1 0學(xué)年第一學(xué)期焊接電源期末考試參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn)（A）（課程代碼：040104090）、填空題（本大題共10道小題，每空0.5分，共10分）1、弧焊電源控制技術(shù)可分為機(jī)械式控制 、 電磁式控 制、電子式控制 及 數(shù)字式控制 四種類型。2、弧焊電源電特性的好壞直接影響電弧燃燒的 穩(wěn)定性， 進(jìn)而直接影響到焊接過程的 穩(wěn)定性 和焊縫質(zhì)量。3、焊接電弧的引燃一般有兩種方式：接觸引弧 和 非接觸 引弧 。4、 電弧靜特性的 下降 段由于電弧燃燒不穩(wěn)定在實(shí)際應(yīng)用 中很少采用。5、 機(jī)械調(diào)節(jié)型弧焊電源是借助于機(jī)械裝置實(shí)施弧焊電源外 特性的調(diào)節(jié)，電源的主要電氣特性、輸

2、出參數(shù)的調(diào)節(jié)，都由其機(jī)械結(jié)構(gòu)決定。（0.5分）6、 弧焊電源的外特性形狀可以改變，有平（緩）特性、斜 特性、緩降特性、恒流特性、恒流帶外拖五大類型。（1.5 分）7、 在弧焊整流器的輸出端并聯(lián)“浪涌電路”的作用是幫助 引弧和促進(jìn)熔滴過渡。8、 電子控制弧焊電源都是由電子功率系統(tǒng)（主電路）與此子控制系統(tǒng)（控制電路）組成的。（1分）9、 三相橋式全控整流電路在電阻性負(fù)載情況下要求觸發(fā)電 壓移相范圍為0o120°在電阻電感性負(fù)載情況下要求觸 發(fā)電壓移相范圍為0°90° o10、晶閘管移相觸發(fā)電路有多種電路形式，但就其實(shí)質(zhì)而言，可分為切割式及積分式兩類。（1分）、選擇題（

3、選擇題。本大題共10道小題，每小題2分，共20分）1、在電弧的導(dǎo)電機(jī)構(gòu)中參與導(dǎo)電的電子發(fā)射，是由下述哪一 部分提供的。（）a、陰極表面b、陽極表面 c、陰極區(qū) d、陽極區(qū)2、 “電源-電弧”系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定系數(shù)Kw（ c ）。a、小于零b、等于零c、大于零 d、無關(guān)3、交流電弧當(dāng)電流經(jīng)過零點(diǎn)的瞬間，電弧熄滅，過零點(diǎn)后電 弧能否重新引燃主要取決于（ b ）之間的關(guān)系。（2 分）a、電源電壓和電弧電壓b、電源電壓和再引燃電壓c、空載電壓和電弧電壓 d、空載電壓和再引燃電壓4、下列不同外特性的弧焊電源中電弧彈性最好的是（b ）。a、緩降外特性b、陡降外特性c、平特性d、微升外特性5、描述弧焊電源

4、動(dòng)特性參數(shù)中空載到短路的瞬時(shí)短路電流 峰值Isd主要影響（a ）。（2分）a、引弧過程 b、熔滴過渡過程c、兩者都有6、二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊一般選擇下列哪種外特性的弧焊電 源（c ）。焊接電源試卷 A標(biāo)準(zhǔn)答案 第1頁共9頁a 緩降外特性b 陡降外特性c 平特性d 微升外特性7、設(shè)有一交流手弧焊機(jī)，型號(hào)為BX-200 , FSe=60%,根據(jù)焊接 工藝 要求 ，實(shí) 際 的 焊接電 流應(yīng) 為 180A，該 焊 機(jī) 的 實(shí) 際負(fù)載持續(xù)率應(yīng)為（ b ）a60%b74% c80%d 100%8 雙氣隙電抗器與單 氣隙電抗器相比（ d ）a 電流調(diào)節(jié)范圍減小，附加損耗降低；b 電流調(diào)節(jié)范圍減小，附加損耗升高

5、；c 電流調(diào)節(jié)范圍增大，附加損耗降低；d 電流調(diào)節(jié)范圍增大，附加損耗增大；9 下列晶閘管式弧焊整流器主電路在電阻性負(fù)載的情況下， 由空載至短路的觸發(fā)脈沖移相范圍為0o180o的是（a ） a 三相橋式半控整流電路b 三相橋式全控整流電路c 六相半波整流電路d 帶平衡電抗器雙反星形可控整流電路10 帶 平 衡 電 抗 器 雙 反 星 形 整 流 電 路 中 每 個(gè) 晶 閘 管 分 擔(dān) 負(fù) 載電流的（）a 全 部 b 1/2 c 1/3 d 1/65 道小題，每小題2 分，共 10 分）1、 焊接電弧的靜特性：一定長度的電弧在穩(wěn)定狀態(tài)下，電弧電壓與電弧電流之 的關(guān)系。2、 BX1-300 ：B：

6、變 壓 器 ； X： 下 降 外 特 性 ； 1 ： 動(dòng) 鐵 式 ； 額 定 電 流 3003、 負(fù) 載 特 性 ：為保證一定的電弧電壓，要求工作電壓隨工作電流的增加而增大。正常工作條件下，弧焊電源負(fù)載的電壓和電流之間的關(guān)系稱為負(fù)載特性。4、逆變：所謂逆變是相對于常見的交流電經(jīng)過整流變?yōu)橹绷麟姸缘?，即將直流電變?yōu)榻涣麟姷淖儞Q稱為逆變。5、 PWM：PW（M pulse width modify ）控制即脈沖寬度控制方式，也可以稱為“定頻率調(diào)脈寬”控制方式。 此控制方式是在頻率不變的條件下，調(diào)節(jié)脈沖寬度來調(diào)節(jié)逆變器的輸出能量。四、判斷題（正確畫錯(cuò)誤畫“X” 。本大題共10道小題，每小題1 分，

7、共 10 分）1、 陰極表面 有 氧 化 物 或 其 他 雜 質(zhì) 時(shí) 均 可 以 顯 著 減 少逸出功，從而提高陰極的電子發(fā)射能力。（V ）2、 在電弧靜 特 性 曲 線 中 上 升 段 由 于 電 弧 燃 燒 不 穩(wěn) 定 而很少采用。（X ）3、熱慣性作用越明顯，交流電弧越穩(wěn)定。（ V ）4、 焊條電弧焊、埋弧焊等焊接電弧基本工作在電弧靜特性的水平段。（V） （2分）5、 弧焊電源空載電壓的主要作用是保證引弧及維持電弧的穩(wěn)定燃燒。（V） （2分）6、 動(dòng) 鐵心 式 弧 焊 變壓器通過 調(diào)節(jié)活 動(dòng)鐵 心的位置獲得并調(diào)節(jié)漏磁，從而獲得下降外特性。（V ） （2分）7、 弧 焊變 壓 器 一 次繞

8、組與二 次繞組 之間 沒有電路聯(lián)系，因此一次側(cè)的漏磁不會(huì)對二次的輸出電壓產(chǎn)生影響。（x ）8、 動(dòng) 鐵心 式 弧 焊 變壓器通過 調(diào)節(jié)活 動(dòng)鐵 心的位置獲得并調(diào)節(jié)漏磁，從而獲得下降外特性。（V ） （2分）9、 硅 弧焊 整 流 器 通常采用三 相整流 電路 ，是為了獲得脈動(dòng)小較平穩(wěn)的直流電，以及使電網(wǎng)三相負(fù)荷均衡。（ V ）10、 硅弧焊整 流器中 若沒 有電 抗 器 則 只 能 輸 出 平 外 特 性 。（X ）11、 全反饋磁 放大器 式弧 焊整 流 器 每 相 同 時(shí) 只 有 一 個(gè) 繞 組通電，而無反饋磁放大器式弧焊整流器每相同時(shí)有兩個(gè) 繞組通電。（V ）12、 帶 平 衡 電 抗

9、器 雙 反 星 形 整 流 電 路 ， 在 空 載 或 小 電 流 輸出時(shí)，平衡電抗器不起作用，實(shí)際相當(dāng)于六相半波整流 電路。（V ）五、簡答題（本大題共3 道小題，每小題5 分，共 15 分）1、 弧 焊 電 源 在 焊 接 過 程 中 的 作 用 是 什 么 ？ （ 5分 ） 弧焊電源具有供給焊接電弧電能（提供電流和電壓）以及適宜電弧焊工藝所需電氣特性的作用。性能良好、工作穩(wěn)定的弧焊電源是保證電弧穩(wěn)定燃燒和 焊接過程順利進(jìn)行并得到良好焊接接頭的必要條件之一。2、 什 么 是 焊 接 電 弧 的 動(dòng) 特 性 ？ 它 與 電 弧 靜 特 性 的 區(qū) 別 是 什A 標(biāo)準(zhǔn)答案第 5 頁 共 9 頁

10、么？ （8分）答：一定弧長的電弧，當(dāng)電弧電流以很快速度連續(xù)變化時(shí)， 電弧電壓瞬時(shí)值與電流瞬時(shí)值之間的關(guān)系稱為電弧動(dòng)態(tài) 伏安特性，簡稱為電弧動(dòng)特性。電弧動(dòng)特性包含有三個(gè)變量：電弧電壓、電弧電流 和時(shí)間。直角坐標(biāo)系中的電弧動(dòng)特性曲線是一閉合曲線， 稱為電弧動(dòng)特性閉合回線。它與電弧靜特性的區(qū)別在于：電弧動(dòng)特性中的電弧 的電壓、電流都是時(shí)間的函數(shù)，此刻的電弧未達(dá)到穩(wěn)定 狀態(tài)，其中的電弧電壓和電流都是瞬時(shí)值；而電弧靜特 性是電弧穩(wěn)定狀態(tài)下的，其電弧電壓和電流是平均值（直 流電弧和脈沖電弧時(shí)）或有效值（交流電?。?、焊接電弧外特性與電弧靜特性交點(diǎn)含義是什么？ （10分） 系統(tǒng)處于靜態(tài)平衡就是系統(tǒng)有一個(gè)靜

11、態(tài)工作點(diǎn)，即電 源外特性曲線Uy= f （ Iy ）與電弧靜特性曲線Uf = f （ If ） 的交點(diǎn)。在系統(tǒng)處于靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，Uy和Iy分別等于電 弧穩(wěn)定時(shí)的電弧電壓Uf和電流If。如下圖所示，此時(shí)系I di di LK.a = ranaa - rana當(dāng)KGO時(shí)，系統(tǒng)穩(wěn)定0 Kw越大，系統(tǒng)越H定統(tǒng)是一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)，其 中 ：有 外 界 干 擾 ，使 得 電 源 工 作 點(diǎn) 的 電 壓 升 高 時(shí) ， 電源提供的電壓大于焊接電弧所需要的電壓，供過于求 （ 在 靜 態(tài) 工 作 點(diǎn) 的 左 側(cè) ） ，焊 接 電 流 增 大 ，直 至 回 復(fù) 到 原 來的平衡狀態(tài)。當(dāng)電源工作點(diǎn)的電壓比原平衡態(tài)低時(shí)，

12、 此時(shí)供不應(yīng)求，使得焊接電流減小，直至恢復(fù)原平衡狀 態(tài)。然 而 對 于 非 穩(wěn) 定 系 統(tǒng) ，即 Kw<0 時(shí) ，此 時(shí) 焊 接 電 弧 外 特性與電弧靜特性也有交點(diǎn)，此交點(diǎn)是準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)， 即一旦有外界干擾，系統(tǒng)就失去平衡，而且不能恢復(fù)到 原平衡態(tài)。4、 變 壓 器 磁 心 常 用 哪 些 材 料 ？ 各 有 什 么 特 點(diǎn) 。 （ 5 分 ） 常用材料：硅鋼；鐵氧體；非晶態(tài)或微晶等新型磁性材 料。特點(diǎn)：硅鋼磁性能很好、工作頻率較低；鐵氧體磁性能低于硅鋼、工作頻率較高；非晶態(tài)或微晶等新型磁性材料在高頻下的磁性能 和工作頻率介于兩者之間，主要應(yīng)用于逆變電源。5、 簡 述 全 橋 式 逆

13、變 主 電 路 的 工 作 原 理 。 （ 4 分 ）A 標(biāo)準(zhǔn)答案第 7 頁 共 9 頁電流由正極經(jīng) VT3、N1（由上至下）、VT2流向負(fù)極形成 第一個(gè)回路，經(jīng)VT1、N1（由下至上）、VT4形成第二個(gè)回路， VT3、VT2和 VT1、VT4交替導(dǎo)通在變壓器上產(chǎn)生方波交流 電壓。6、在弧焊整流器中主變壓器為什么通常一次側(cè)接成星形，二 次側(cè)接成三角形？答：因?yàn)榛『刚髌髦髯儔浩魇且环N降壓變壓器，一次側(cè)接成 星形，每相繞組的相電壓只有線電壓的1A/3,繞組匝數(shù)可以減 少，絕緣要求可以降低；二次繞組電流比較大，采用三角形接 法時(shí)，相電流只是線電流的1/內(nèi)，可以減小導(dǎo)線截面積，容易 繞制 六、分析題（共15分）畫出電子控制型弧焊電源外特性控制