将380V交流电焊机的电压改为660V的方法(7.25).doc

交流电焊机380v改装660v的方法

张曙光 刘召民

目前社会中所拥有的电焊机设备中，其电压等级多为380V，而在矿山井下施工中常因为井下电压多为660V而不能直接使用。在以往井下施工中，常采用两台电焊机串联或从地面另输送380V电源等方法。不但效果不佳，而且降低了设备利用率，使施工设备不足的问题更加突出。能不能解决这一难题呢？经过摸索和实践，我们利用一台BX3-400型交流弧焊机，通过改变其内部绕组的接法，就能达到井下660V电压下的使用要求。此方法在运河矿主井井下施工中首次使用，并取得成功。
1、BX3-400型弧焊机变压器的原理、构造。

接法Ⅰ 接法Ⅱ

BX3-400型弧焊变压器属于增强漏磁动圈式弧焊变压器。上图即为其电气接线图。从中可以看出其初级绕组和次级绕组都分为两部分。分别固定在铁芯柱的底部和中间，通过手柄转动螺杆，改变两者的耦合程，从而达到调节电流大小的目的。初级和次级绕组还可以通过转换开关分别接成串联（接法Ⅰ）和并联（接法Ⅱ）。串联接法时初级和次级绕组的匝数比与并联时大致相等。所以次级电压变化不大，但此时电抗值约为并联时的四倍，即焊接电流为其1/4。因此改变初次级绕组的接法时，可使电流的调节范围大大扩展。
2、660V电焊机的改装方法。
众所周知，要使改装后的电焊机能够在660V电压下正常使用，首先必须满足以下两个条件：第一，改装后电焊机线圈承受的住660V电压、电流小于原电焊机的额定电流。否则线圈就会被击穿和烧坏。第二，改装后电焊机的空载电压应在60V-80V之间。因为超过80V将会对人身安全造成危害，低于60V会对达到焊接工艺要求造成困难。
为此，综合原焊机接法Ⅰ和接法Ⅱ的特点，将电焊机线圈一次侧串接，而二次侧并接，就达到了上述要求。下图即为改装后电焊机的电气接线圈。（图3）

图3 改装后电焊机电气接线图
下面从理论上对改装后电焊机的可行性进行校验。我们选取电焊机的最大工作状态下（即为接法Ⅱ状态下，空载电压V2=75V焊接电流I2=400A）进行证明。
2.1电压校验。
从前面BX3-400焊机原理，构造中可以看出，原焊机在接法Ⅱ时，一次线圈并接在380V电源上。所以得出结论，电焊机每只线圈的耐压大于380V，而改装后的焊机，一次线圈是串接在660V电源上的，每只线圈只承受330V电压，小于380V，所以能够满足要求。
2.2电流校验。
原焊机最大工作电流I2=400A，根据变压器电流比等于电压反比定律得出：11/400=75/380，：11/79A，由于此时一次为并联，所以每只线圈只承受一半为39.5A的电流。而改装后焊机：I′1/400=660/65，I′1/=39.3<39.5所以能够满足电流的要求。
2.3空载电压的校验
由于一次串接在660V电源上，所以每只线圈的电压为330V，根据改装前的后匝数比不变原则。330/380=V′2/75 u′2=65V
所以能够满足电焊机空载电压在60V-80V之间的要求。
3、结论和建议。
3.1结论
通过理论验算证明，改装后的焊机完全能够适应660V的工作电压，并具有原焊机的一样的工作性能。实验测得，改装后焊机其空载电压为63V，电流在150~400A之间，能够满足井下焊接作业的需求，具有良好的焊接外特性。
3.2建议：
(1)如果认为空载电压低还可改变一次线圈的抽头来提高空载电压。
（2）可以在焊机上安装一个转换开关来改变上述接线方式。从而达到380V和660V两用。
（3）由于电压提高一倍，对绝缘的要求更高，最好使一次侧两个接线柱间距加大。