4.4　弧焊變壓器

4.4.1　弧焊變壓器的用途與特點

（1）弧焊變壓器的用途

交流弧焊變壓器（簡稱弧焊變壓器或電焊變壓器）又稱交流弧焊機，其外形如圖4-6和圖4-7所示。弧焊變壓器是具有下降的外特性的交流弧焊電源，它通過增大主回路電感量來獲得下降的外特性，以滿足焊接工藝的需要。它實際上是一種特殊用途的降壓變壓器，在工業中應用極為廣泛。

（2）弧焊變壓器的特點

弧焊變壓器按結構特點主要可分為動鐵芯式、串聯電抗器式、動線圈式和變換抽頭式。

弧焊變壓器與普通變壓器相比，其基本工作原理大致相同，都是根據電磁感應原理制成的。但是為了滿足焊接工藝的要求，弧焊變壓器與普通變壓器仍有不同之處，如：

①普通變壓器是在正常狀態下工作的，而弧焊變壓器則在短路狀態下工作。

②普通變壓器在帶負載運行時，其二次側電壓隨負載變化很小，而弧焊變壓器則要求在焊接時具有一定的引弧電壓（60～75V）。當焊接電流增大時，輸出電壓急劇下降，當電壓降到零時，二次側電流也不致過大。

③普通變壓器的一、二次繞組是同心地套在同一個鐵芯柱上的，而弧焊變壓器的一、二次繞組則分別裝在兩個鐵芯柱上，這樣就可以通過調節磁路間隙，使二次側得到焊接所需要的工作電流。

4.4.2　弧焊變壓器的使用

①弧焊變壓器應放在通風良好、避雨的地方。

②弧焊變壓器不允許在高溫（周圍空氣溫度超過40℃）、高濕（空氣中的相對濕度超過90%）環境中工作，更不應在有害工業氣體、易燃、易爆場合下工作。

③在弧焊變壓器接入電網前，應注意檢查其銘牌上的一次側額定電壓是否與電源電壓一致，并檢查接線是否正確。

④弧焊變壓器的外殼必須有牢固接地，應采用單獨導線與接地網絡連接在一起，多臺弧焊變壓器與一個接地裝置連接時，應采取單獨直接與地線網連接的方式。在焊機全部工作過程中不得隨意拆除接地線。

⑤要注意配電系統的開關、熔斷器是否合格，導線絕緣是否完好，電源容量是否夠用。

⑥弧焊變壓器的電源應由電力網供給，弧焊變壓器的電源導線，可采用BXR型橡膠絕緣銅線或橡膠套電纜，弧焊變壓器的焊把線采用YHH型焊接用橡套銅芯軟電纜（或YHHR型），須有良好絕緣，必要時應加保護，不要有任何損傷及高溫不良影響。

⑦根據工作需要合理選擇電纜截面積，使電纜電壓降不大于4V。否則電弧不能穩定燃燒，影響焊接質量。

⑧工作中不能用鐵板、鐵管線搭接代替電纜使用。

⑨有時因生產需要，使用多臺電焊機時，應考慮將電焊機接在三相交流電源網絡上，使三相網絡負載盡量平衡。

⑩電焊機在使用前，應認真檢查初級繞組的額定電壓與電源電壓是否相同，檢查電焊機接線端子上的接線是否正確。如新電焊機或長期停用的電焊機重新使用時應用500V搖表搖測絕緣電阻，其值不應小于0.5MΩ。

?按照焊接對象的需要，正確選用端子連接方式，以獲得合適的焊接電流。切忌使繞組過載。

?應按弧焊變壓器的額定焊接電流和負載持續率進行工作，不得超載使用。在工作過程中，應注意弧焊變壓器的溫升不要超過規定值，以防燒壞弧焊變壓器繞組的絕緣。

?焊機一、二次接線端子，應緊固可靠，不得有松動現象。否則因接觸不良會使端子過熱，甚至把接線板燒損，造成事故。電纜接頭應堅固可靠，保持接觸面清潔、平整。

?在焊接過程中，如發現接線松動或發熱、發紅時，應立即停止焊接，停電后進行處理。

?常用強制排風或電機傳動調整電抗器鐵芯的電焊機，在通電后應注意轉動方向是否正確。

?電焊機不得過載運行，以免破壞繞組絕緣，在戶外漏天使用時，應防雨水侵入和太陽曝曬等。

?在焊接過程中，焊鉗與工件相接觸的時間不能過長，以免燒壞弧焊變壓器。

?工作完畢后，應及時切斷弧焊變壓器的電源，以確保安全。

4.4.3　弧焊變壓器的維護

弧焊變壓器的日常檢查和維護內容有：

①檢查使用環境是否清潔、干燥。弧焊變壓器在多塵或潮濕的環境中工作，容易造成絕緣能力降低，引起漏電及短路故障。如果必須在這些場所工作，使用前應做好準備工作，盡量縮短作業時間，用后需對弧焊變壓器進行除塵及干燥處理。若在戶外工作，弧焊變壓器應采取防雨、防曬措施。

②檢查弧焊變壓器是否漏電，金屬外殼接地（接零）是否良好。

③檢查一次側和二次側接線是否牢固可靠。尤其是二次側，由于電流很大，連接不好容易造成接頭過熱及燒壞絕緣板。因此，每次焊接前都應認真檢查，擰緊連接螺釘。若連接處有氧化層，應用細銼清理干凈。

④注意焊機的每個接頭的牢固性，調節手柄應保持靈敏，指示準確。

⑤檢查變壓器繞組和鐵芯是否過熱，絕緣是否損壞。

⑥檢查一次側電纜絕緣是否良好。由于弧焊變壓器經常移動，電源電纜在地上拖來拖去容易有機械損傷，因此每次使用前都應檢查電纜的絕緣是否良好。一次側電纜一般采用500V單芯或多芯橡皮軟線，切不可使用一般的絕緣導線，否則絕緣極易損壞而造成事故。

⑦檢查二次側電纜截面積是否符合要求。二次側電纜過細易造成嚴重發熱，浪費電能。導線長達20m以上時，電流密度可取4～10A/mm²。一般要求焊接回路導線壓降小于4V，即約小于電焊機二次側電弧電壓的10%。具體選擇見表4-3。

⑧檢查一次側電纜截面積是否符合要求。對于一般長度的單芯電纜，電流密度可取5～10A/mm²；如用三芯或敷設在管道內或長度較大時，可取3～6A/mm²。

4.4.4　弧焊變壓器的常見故障及其排除方法

交流弧焊變壓器的常見故障及處理方法見表4-4。