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第1章 绪论1

1.1 弧焊电源的分类1

1.1.1 机械调节型弧焊电源2

1.1.2 电磁控制型弧焊电源2

1.1.3 电子控制型弧焊电源2

1.2 常用弧焊电源的主要特点和应用3

1.2.1 机械调节型弧焊电源3

1.2.2 电磁控制型弧焊电源4

1.2.3 电子控制型弧焊电源4

1.2.4 脉冲弧焊电源5

1.3 弧焊电源的发展5

复习思考题6

第2章 焊接电弧及其电特性7

2.1 焊接电弧及其引燃7

2.1.1 气体的电离与电子发射7

2.1.2 焊接电弧的引燃9

2.2 焊接电弧的结构和伏安特性10

2.2.1 焊接电弧的结构及电弧电压10

2.2.2 焊接电弧的静特性11

2.2.3 焊接电弧的动特性14

2.3 焊接电弧负载的特点15

2.3.1 交流电弧15

2.3.2 脉冲电弧17

2.3.3 非熔化极焊接电弧18

2.3.4 熔化极焊接电弧18

复习思考题19

第3章 弧焊电源的基本特性21

3.1 弧焊电源的基础知识21

3.2 弧焊电源的外特性22

3.2.1 电源外特性的基本概念22

3.2.2 “电源-电弧”系统的稳定性23

3.2.3 电源外特性曲线的确定25

3.3 弧焊电源的调节特性31

3.3.1 电源调节特性的基本概念31

3.3.2 调节参数及调节范围31

3.3.3 弧焊电源的负载持续率与额定值33

3.4 弧焊电源的动态特性34

3.4.1 弧焊电源动特性的基本概念34

3.4.2 电弧动态变化的特点及其对弧焊电源动特性的要求34

3.4.3 弧焊电源动特性标准和评价方法36

复习思考题38

第4章 弧焊变压器39

4.1 变压器基础知识39

4.1.1 电与磁的常用量与基本定律39

4.1.2 磁路及其计算41

4.1.3 铁心磁性材料的磁性能43

4.1.4 变压器常用磁性材料44

4.2 变压器的工作原理45

4.2.1 变压器工作的基本原理与结构45

4.2.2 单相变压器的空载运行49

4.2.3 单相变压器的负载运行52

4.2.4 变压器的外特性57

4.2.5 三相变压器及其联结组标号58

4.3 弧焊变压器的特性及其分类61

4.3.1 弧焊变压器的外特性61

4.3.2 弧焊变压器的调节特性63

4.3.3 弧焊变压器的损耗与效率63

4.3.4 弧焊变压器的分类64

4.4 增强漏磁式弧焊变压器65

4.4.1 动铁心式弧焊变压器65

4.4.2 动绕组式弧焊变压器68

4.4.3 抽头式弧焊变压器71

4.5 串联电抗器式弧焊变压器73

4.5.1 电抗器73

4.5.2 分体式弧焊变压器75

4.5.3 同体式弧焊变压器76

4.6 弧焊变压器基础上的弧焊整流器77

4.6.1 下降特性的整流弧焊电源77

4.6.2 平或缓降特性的整流弧焊电源79

复习思考题80

第5章 电子控制型弧焊电源基础81

5.1 电力半导体器件81

5.1.1 晶闸管81

5.1.2 功率晶体管84

5.1.3 场效应晶体管87

5.1.4 绝缘栅双极型晶体管90

5.2 电子控制型弧焊电源的基本工作原理94

5.3 电子控制型弧焊电源的外特性控制95

5.3.1 外特性控制的基本原理95

5.3.2 电源外特性控制的应用98

5.3.3 电流、电压信号的检测102

5.4 电子控制型弧焊电源的调节特性控制107

5.4.1 电子控制型弧焊电源中的稳压电源107

5.4.2 脉冲弧焊电源的矩形波脉冲发生器110

5.5 电子控制型弧焊电源的动态特性控制113

5.5.1 电子电抗器控制114

5.5.2 波形控制原理114

复习思考题116

第6章 晶闸管式弧焊整流器117

6.1 概述117

6.2 三相可控整流电路118

6.2.1 三相半控桥式整流电路118

6.2.2 三相全控桥式整流电路121

6.2.3 六相半波可控整流电路125

6.2.4 带平衡电抗器双反星形可控整流电路127

6.3 晶闸管移相触发电路132

6.3.1 对触发电路的要求132

6.3.2 晶闸管的移相触发电路134

6.3.3 晶闸管专用集成移相式触发器142

6.4 ZX5系列晶闸管式弧焊整流器146

6.4.1 概述146

6.4.2 主电路146

6.4.3 触发电路147

6.4.4 信号控制电路151

6.4.5 稳压电源电路154

6.5 Deltaweld系列熔化极气体保护焊机154

6.5.1 概述154

6.5.2 电源主电路154

6.5.3 控制电路157

6.5.4 送丝机调速电路160

6.5.5 引弧控制电路161

6.5.6 过电流保护电路162

6.5.7 程序控制电路162

复习思考题163

第7章 逆变式弧焊电源164

7.1 逆变式弧焊电源的结构、分类和特点164

7.1.1 逆变式弧焊电源系统的基本结构164

7.1.2 逆变式弧焊电源的逆变形式165

7.1.3 逆变式弧焊电源的分类165

7.1.4 逆变式弧焊电源的特点166

7.2 逆变电路168

7.2.1 逆变电路的基本形式168

7.2.2 各种逆变电路的特点与应用172

7.2.3 双端逆变电路的直通及不平衡问题174

7.2.4 变压器177

7.3 输入输出电路179

7.3.1 输入整流滤波电路179

7.3.2 输出整流滤波电路180

7.4 时间比率控制及驱动电路181

7.4.1 时间比率控制181

7.4.2 PWM控制器183

7.4.3 驱动电路187

7.5 逆变式弧焊电源的特性控制191

7.5.1 电源的自然输出特性191

7.5.2 外特性控制192

7.5.3 调节特性控制195

7.5.4 动特性控制195

7.6 IGBT逆变式弧焊电源实例196

7.6.1 下降特性的逆变式弧焊电源196

7.6.2 平特性的逆变式弧焊电源199

7.6.3 微机控制的平特性逆变弧焊电源202

7.7 软开关IGBT逆变式弧焊电源简介205

7.7.1 主电路206

7.7.2 控制电路208

7.8 逆变式交流方波弧焊电源简介210

复习思考题212

第8章 数字化弧焊电源213

8.1 数字化弧焊电源的概念和特点213

8.1.1 数字化弧焊电源的概念213

8.1.2 数字化弧焊电源的基本结构213

8.1.3 数字化弧焊电源的特点214

8.2 DSP控制系统的基本概念215

8.2.1 DSP的基本结构与特点215

8.2.2 TMS320LF2407A型DSP217

8.2.3 DSP工作原理及最小硬件系统220

8.3 基于DSP控制的数字化弧焊电源223

8.3.1 电源系统的硬件结构及工作原理223

8.3.2 人机交互系统224

8.3.3 PWM信号的生成227

8.3.4 电源特性控制237

8.3.5 送丝系统的DSP控制238

8.3.6 焊接参数的一元化调节239

8.3.7 控制系统软件结构239

8.4 基于单片机和DSP控制的数字化弧焊电源241

8.4.1 系统结构241

8.4.2 数字控制系统242

8.4.3 控制系统软件结构247

复习思考题250

第9章 弧焊电源的选择与使用251

9.1 弧焊电源的选择251

9.1.1 根据焊接工艺方法选择电源251

9.1.2 弧焊电源种类的选择253

9.1.3 弧焊电源功率的选择254

9.1.4 根据工作条件和节能要求选择弧焊电源254

9.2 弧焊电源的安装和使用255

9.2.1 弧焊电源的安装255

9.2.2 弧焊电源的使用256

9.2.3 弧焊电源的安全使用257

复习思考题259

参考文献260