焊接与切割设备的使用和维修（十）——整流弧焊机的安装及工作原理

4．2 弧焊整流器的安装和使用
4．2．1 弧焊整流器的安装
弧焊整流器的安装和弧焊变压器基本相同，所不同的只是后者一般是单相，而弧焊整流器多是三相：因此，弧焊整流器的动力线一般选择带接地线的三芯电缆，电缆的横截面根据焊机一次侧额定电流来确定。常用的弧焊整流器的动力线可参照表4-2选择。

弧焊整流器一般装有冷却风扇，它大多采用单相电容式电动机。焊机出厂时，风扇的线路已接好，其正确转动方向是向机外排风。有时焊机经大修后，可能将风扇线路接反。如果在安装后风扇反转，应按图4-1予以纠正。

有的大容量弧焊整流器，冷却风扇采用三相电动机驱动，在安装时应注意其转动方向是否正确。若转向相反，应将焊机三相动力线中任意两相对调以纠正转向。此外，为保证通风良好，安装整流器时，其排风窗与墙壁或其他阻挡物之间的距离不应小于300mm。

对于新的或搁置已久的弧焊整流器，安装前应对线圈进行绝缘检查。一般一次侧对机壳绝缘电阻应不小于lMΩ，二次侧线圈及电抗线圈对机壳绝缘电阻应不小于0.5MΩ。检查时，为防止硅整流元件被击穿，应将硅整流元件短路或将整流器输出端短路：
4．2．2 弧焊整流器的使用
弧焊整流器应和弧焊变压器一样严格按照负载持续率使用，以防止焊机过载。此外，还应注意以下几点：
a．焊机极性的选择与区分
弧焊整流器输出端有正负之分，焊机正极接工件，负极接焊条(丝)，为直流正接；相反，焊机负极接工件，正极接焊条(丝)，则为直流反接。正接和反接在焊接过程中表现出不同的特性。使用时，应根据不同的焊接方法及焊条涂料的特性来选择极性，选择方法见表4-3。

一般弧焊整流器在输出端均有正负标志。对失去极性标志的整流器，在使用前应首先正确区分其极性。区分方法有：
① 空载起动焊机，用直流电压表或万用表直流电压档(100V)测量整流器输出端电压。如果电压表指针向正向偏转，那么和电压表正极相连的一端为正极；若电压表反相偏转，则和电压表负极相连的一端为正极。
② 用碱性焊条施焊。若电弧稳定，则焊机和焊条相连的一端为正极；相反，若电弧不稳定，飞溅大，则焊机和焊条相连的一端为负极。
③ 使用炭棒判断。如电弧稳定，炭棒烧损慢，则和炭棒相连的一端为负极；反之，若电弧不稳定，炭棒烧损严重，则和炭棒相连的一端为正极。
b．硅整流元件的通风冷却
当电流通过硅整流元件时，会使之发热、温度升高。因此，各种规格的硅整流元件都有其额定正向电流值，超过该值，就会过热损坏。为了改善硅整流元件的散热条件，一般均在整流元件上装有一定尺寸的散热片。在维修和更换整流元件时，要保证元件的阴极接线板与散热器接触良好，无缝隙。必要时，在接触部位涂硅油以增加导热能力。此外，对大功率硅整流元件还往往采用强迫空冷、水冷等散热方式。为保证硅元件的可靠冷却，一般在焊机排风窗处装有风压开关，以保证只有在排风扇旋转方向正确，并达一定的风压时，风压开关才能闭合而接通主电路。在使用焊机时，应经常注意冷却风扇是否转动，通风冷却是否正常。否则，可能造成烧坏硅整流元件的事故。
C．焊接电流的遥控
一般弧焊整流器大多带有电流遥控调节盒。为了遥控电流，要先将焊机面板上的开关拨到遥控位置上，然后将电流遥控调节盒的控制电缆接在相应的接线柱上。不能接错，否则会发生激磁回路短路及电流失调现象。
如果焊机无遥控装置，又需要遥控电流时，可在焊机激磁线圈抽头上配接遥控可变电阻器。配接的电阻器应和焊机原有的固定电阻器规格相同(阻值和功率相同)，还要按图4-2所示正确联结外配的可变电阻器。

d．多用途弧焊整流器的使用

有一些型号的弧焊整流器具有多种用途，如ZXG-300R型，既可用作手工电弧焊，又可作为等离子焊接电源；ZXG3-300-1型弧焊整流器，既可作为交直流钨极氩弧焊电源，又可单独作为交直流手工电弧焊电源。这类焊机除采用单独转换开关以改变其工作状态外，一般在焊机正面或背面下部装有接线板，并规定了在不同用途时的接线方法。使用前一定要正确接线。在改变焊机用途时，也应及时改变接线，否则，就不能正常工作。

以ZXG-300R型焊机为例，焊机后面有一接线板，其中18、19号接线柱是焊机直流控制电路断开处，如图4-3所示。手工电弧焊时，应用导线将18、19短接，以接通控制电路，否则，焊机无法输出电流：在作等离子焊接电流使用时，应将18、19断开，分别将它们接到等离子焊机控制箱的相应连线上。否则，施焊时电流将无法衰减，也无法熄弧。在实际生产中，由于上述接线错误而造成焊机工作不正常的情况是经常发生的。

4．3 晶闸管整流弧焊机的原理、使用与维修

4．3．1 ZX5系列焊机工作原理

输入电源电压经三相电源变压器降压，通过晶闸管元件整流，再经滤波电感滤波后输出。利用改变晶闸管的导通角来控制输出电流的大小，并通过电流负反馈的方式获得陡降外特性。

双反星形结构ZX5系列焊机主要由主电源变压器T1、相间变压器L1、滤波电抗器L2、晶闸管整流器组、控制变压器T2、风扇以及控制电路印刷板等组成。其原理框图见图4-4，电气原理图见图4-5。

现将各电路的基本工作原理简述如下。

a．主电路

如图4-5所示，其上半部分为主电路，主要由接触器KM、主变压器T1、主晶闸管VT1-VT0、相间变压器L1、滤波电抗器L2、分流器RS'等器件组成。T1的一次绕组为星形联结，二次绕组为双反星形联结。6只晶闸管为共阳极接法，分成2组，每组由单独的触发电路控制，与大阪X系列C02半自动焊机相似(其控制线路有很大差别)。

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