《弧焊电源》试卷A 答案 一、 简答题： 1．电弧静特性“U”曲线是如何形成的？ 答：电弧的静特性是指一定长度的电弧在稳定状态下，电弧电压 Uf 与电弧电流 If 之间的关系。 电弧沿其长度方向分为三个区域：阳极区、弧柱区和阴极区，因此电弧电压 Uf 可表示为：Uf=Ui+Uy+Uz 其中：Ui 为阴极压降；Uy 为阳极压降；Uz为弧柱压降。 阳极压降 Uy, 因为在阳极区不发射带电粒子，因此阳极压降几乎与电流无关，Uy=f(Iy)为一水平线，见图。 阴极压降：因为阴极压发射点子，阴极发射电子是从阴极的斑点区发射出来的。当电流较小时，随着电流的增加，阴极斑点的面积增加 Si，此时电流密度ifiSIj 基本上不变，这样阴极的电场强度就不变，Ui 也就不变。当阴极斑点面积和阴极端部面积相等时，电弧电流继续增加，Si 不能再扩大，电流密度将随着电流的增加而增加，这样阴极区的电场强度增加，阴极电压也就增加，阴极压降与电流关系见图。 弧柱压降：电弧可以看成一个近似均匀的导体，电压降表示为： ZZZZZZfZfZljSlIRIU 在弧柱长度一定的条件下，fZkIS 1） 当电流比较小时，1，随着电弧电流的增加，弧柱面积快速增加，电流密度 jZ 减小；另一方面，随着电流增加，弧柱温度增加，热电离产生的带电粒子数增加，从而使弧柱的导电率Z 增加，最终使弧柱压降降低。2）当电流中等大小时，1，即随着电流增加，弧柱面积按比例增加，弧柱电流密度不变，而此时，电弧温度不再增加，电离度基本不变，弧柱的导电率也就基本保持不变，因而此时弧柱电压不随电流的变化而变化。3）当电流很大时，电弧导电率不再变化，而此时由于电磁收缩力、保护气体产生的等离子流力的作用，弧柱面积不再扩张，即弧柱面积 SZ 不随电弧电流的变化而变化，弧柱电流密度增加，弧柱压降增加。 综上所述，电弧电压 Uf 随电流增加呈 U 形曲线变化。 2．哪些因素影响交流电弧的稳定燃烧？采用何种措施稳弧？ 答：电弧连续燃烧条件方程式为：4212220fy hfUUUU，因此影响交流电弧稳定燃烧的因素有： 1） 空载电压 U0: U0 愈高，在同等大小的引弧电压下，熄弧时间愈短，电弧愈稳定； 2） 引燃电压 Uyh：Uyh 愈高，电弧愈不稳定，引弧困难； 3） 电路参数：增大电感 L，减小电阻 R 可使电弧趋向稳定燃烧； 4） 电弧电流：电流愈大，产热愈多，而且电流变化率 dtdif 愈大，热惯性作用明显，电弧愈稳定； 5） ...
