焊接与切割设备的使用和维修（十三）——晶闸管弧焊整流器的调试和常用元件及其应用

h．现象8：焊接时稍微调节焊接电位器RP4'，电流增加很大。故障产生原因及解决方法见表4-10。

i．常见故障及处理方法见表4—11。

j．有关注意事项

1)焊机经修理重新安装调试或更换晶闸管元件时，应注意不要错接门极的极性，否则将不能正常工作。
2)主变压器和控制变压器在连接时，要严格按图纸所示的同名端接线，以便保证各有关变量的相位匹配。
3)在焊接过程中，如焊机突然停止输出，应立即停机，切断供电电源开关，检查故障原因。
4)在线路故障中，电器触点接触不良是常见的问题，所以检查时要注意外购的电器元件的连线。触头接点是否牢固可靠。整机经长途运输，由于剧烈颠簸，常造成线路元件触点接触不好。
5)焊机经维修更换元件后，应进行整机全面调试，方可投入使用。
4．3．3 晶闸管弧焊整流器的调试
4．3．3．1 分部调试
a.将控制箱插座与机芯和面板的插头插好。焊接、推力、引弧电流电位器置于零。接入三相380V电源，合上开关KM，检查控制箱中控制变压器各线圈输出电压值，检查印刷板上±15V电压是否正常。
b.预调电位器RP1'，使RP1'中间输出端电压为9V。预调电位器RP2'，使RP2'下端输出端约为3V(因焊机出厂时，这2个电位器已调整好，所以维修时如果没有动过这2个电位器，可不进行预调)。
c.通电3min后，调节RP13'，使第一级运算放大器N3输出(6脚)为零，在调解RP12'，将第二级运算放大器N3输出(6脚)调节为+0.3V。
d.用示波器挂起观察脉冲发生电路中电容C20及C21的充放电波形，正确波形如4-30所示。分别调节RP8'、RP9'使C20、C21上充放电波基本一致，且波形接近图4-30。

e.调节焊接电位器RP4'，C20、C21上电压波形的移相角的前移，逐渐调达RP4'，并调节RP10'、RP11'上充放电波形不出现抹顶现象。在RP4'调至最大时，C20、C21每120°范围内充放电次数为10～13次。

f.调节RP4'到中间位置，此时C20、C21上可观察到较密的充放电波形，调节N3的调零电位器RP13'，使N3有负电压输出，当输出负电压逐渐增大时，如C20、C21上充放电次数逐渐减小，则表示反馈电路正常。检查完毕后仍将调节RP13'，使N3输出为零，RP4'也回到零位。
g.观察小晶闸管VT7、VT8的阳阴极上电压的变化，若随RP4'的变化而变化，则表示小晶闸管触发导通正常。
4.3.3.2整机调试
a.零点整定。焊机置“近控”，推力、引弧、焊接电位器都调至零位，合上电源，启动焊机，输出端正常空载电压波形如4-31所示。

电源电压380V时，调节脉冲产生电路中的电位器RP8'、RP9'，使零点时空载电压为30V，短路电流不超过60A(此处250A、400A焊机零点空载电压压为28V，短路电流不超过3OA；630A焊机零点空载电压34V，短路电流不超过80A)，并适当调RP8'、RP9'使空载电压波形较均匀。

b．最大输出整定。将焊接电位器RP4'调节至最大位置，整定RP2'，使焊机最大输出为400A、36V，然后将RP4'调至100A的刻度，调节RP14'使其输出100A、24V，再旋动RP4'的旋钮，使其对准刻度。反复调几次，使其电源与刻度相符。
焊机在8O～400A内以U=20+0.04I的关系调节电流(I为RP4'箭头所对准的电流刻度。如RP4'的箭头对准100A时，U=20+0.04x100=24V)，面板上刻度与电流表刻度误差值不超过±1O％。
C．推力电流检查。调节RP4'使焊机短路输出为100A，将推力电流旋钮调至最大，则短路电流的增量应大于等于6OA。
d．引弧电流检查。焊机输出电流调至100A，当引弧电流电位器RP7'调至最大时，在电流表上应观察到焊机由空载到负载的过程中，输出应为叠加约100A，读数为200A，衰减时间为O.5～15s的引弧电流。
e．额定短路检查。将推力、引弧电位器调至零，焊机在400A额定短路时，稳态短路电流应小于等于480A。
4．3．4 ZX5系列晶闸管整流器中常用元件及其应用
4．3．4．1 常用大功率晶闸管整流元件
a．晶闸管元件的结构
晶闸管元件的结构如图4—32所示。

b．晶闸管元件工作需具备的条件

1)晶闸管阳极加正向电压。
2)门极同时加上适当的正向电压。

如果门极加上负电压，无论阳极加上正电压或负电压，晶闸管都不会导通。同样，如果阳极加上负电压，即使门极加上正电压，元件也不会导通。所以必须是同时加上正电压。

利用晶闸管的这个特性，使它工作在交流电路中，只要在阳极承受交流正半周的时间内，适当改变加入门极电压的时间先后，就能够改变通过晶闸管加在负载上的电压大小，实现可控整流。

C．晶闸管3个极的鉴别方法

鉴别晶闸管3个极的方法是很简单的，根据P—N结原理，只要用万用表测量一下3个极之间的阻值就行(见图4-33)。

阳极与阴极之间正向与反向电阻在几百kΩ以上，阳极与门极之间的正向与反向电阻也在几百Ω以上(它们之间有2个P—N结，而且方向相反，因此阳极与门极正反向都不通)。

门极与阴极之间是1个P—N结，因此它的正向电阻大约在几欧～几十欧的范围，反向电阻比正向电阻大，可是门极的二极管特性是不太理想的，反向不是完全呈阻断状态的，可以有比较在的电流通过，因此有时测得门极反向电阻比较小，并不能说明门极特性不好。另外，在测量门极正反向电阻时，万用表应放在Rx1或Rx10档，防止电压过高门极反向击穿。

若测得元件正反向已短路，或阳极与门极短路，或门极与阴极反向短路，或门极与阴极断路，说明元件已损坏。

d．使用中可能遇到的问题

使用中可能遇到的问题及其分析见表4—13。

4．3．2 单结晶体管

a．单结晶体管的结构

单结晶体管又叫双基二极管，它有3个极，为发射极e，第一基极b1，第二基极b2，如图4—34所示。

b．单结晶体管的工作条件

1)发射极电压Ucb必须大于某一电压(峰值电压)时，单结晶体管eb1间才导通。

Up(峰值电压)=η(分压比)Ub2b1+O.7V，

从上式可看出，峰值电压Up不是一个常数，对

三极管是由2个PN结组成，根据PN结正向导通、反向阻断的原理可以辨认出基极b。用正表笔任意接一个极，把负表笔分别接到其他2个极，若是所测电阻都很小，相当于一个二极管正向电阻，约在几欧左右，则上表所接的PNP型管子的基极b。若量得电阻都很大，约在几十kQ以上，则正表笔所接为NPN型管子的基极b，如量得数值一大一小，就需换一个极再量，直到量得2个读数都小或都大为止。

当确b极之后，以PNP型三极管为例，可用万用表表笔接在另2个未知极上，然后用一个100kΩ的电阻使b与上表笔时接时断，看表针摆动大小，再把两表笔对调，重测一次。表针摆动大的一次，正表笔所接的为集电极，另一极为发射极e。也可用手捏或舌舔，利用人体电阻来代替100kΩ电阻进行测定。对PNP型管子来说，则应把b与负表笔之间接一电阻，符合上述条件，则负表笔所接为c。

若在测量中量得三极管任何两极正反电阻都很小(接近于0)，或都极大(表针不动)，则说明这个管子已被击穿或烧断。

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