特点： 不可能实现送丝电机无触点换向和回抽引弧
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22 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
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-+
+
23 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
（二）电弧电压反馈变速送丝调节器的静特性
Vm Vf Vm Ki Ia KuUa
Ua
K
K Ku
U
c
K
Ki Ku
电弧电压反馈调节灵敏度
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Vf KUa
影
K
响 因
电源外特性
素
电弧气氛介质
30 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
（四）电流与电压调节方法
U
粗丝情况
C

Ucmax
B A
0 2021/2/20
Ucmin
I
31 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
17 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
U
vfmin
短弧时
2
vfmax
1
0 2021/2/20
I
18 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
2.调节方法
双旋钮法 单旋钮法 调送丝速度（I），U按适 当比例给定
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19 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
三、电弧电压反馈变速送丝调节系统
焊丝直径和电流密度
电源外特性 电弧长度
焊丝成分和气体介质
15 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
（四）等速送丝熔化极电弧焊的电流、电压调节方法
1.调节范围
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16 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
U vfmin
长弧时 vfmax
Uomax Uomin
1 B
0
I
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5 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
3.基本要求
动态品质好 动态调节过程短。 P91图4-2，4-3。 Y(t)被调量y(t)-y0偏差量。
超调量:
衰减度:
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p
ymax y() y()
ymax y1 ymax
6
§6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
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4 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
一、自动调节的必要性及基本要求
U
外
静
VF 介质
0
I
3.对调节系统的基本要求
工件
稳定性 是指系统受干扰或给定控制信号U阶跃 突变离开稳定平衡状态，而在干扰停止后能恢复
到新稳定状态的能力
静态误差小 新稳定工作点被调量稳定值与初始 2021/2/20 稳定值之差
Ia
Vf
K (Ua
U
c
)
假定K，Ki，Ku为常数，则
dU a Ki tg
dIa K Ku
Ua
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Ua0
β Ia
24 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
（三）电弧电压反馈变速送丝调节过程、精度和灵敏度
1.电弧电压反馈调节过程
Vm Ki I a1 KuU a1
Vf
K (U a
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11 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
见图4-4（b） 当焊枪与工件相对高度不变时，送丝速度变化， 弧长L能稳定，无静态误差。 缓降外特性电源，调节能力强。
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12 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
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13 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统 （二）等速送丝自身调节系统的精度
（一）电弧电压反馈变速送丝调节的工作原理
1. G-M驱动方式
Vf
K (U a
U
c
)
优点：短路回抽引弧，无触点换向
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20 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
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21 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
2.弧压反馈晶闸管整流式驱动
Vf K(Ua Uc )
Vf 0
start
电弧焊
主讲教师：高 飞
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2 第六章 电弧焊自动控制基础
§6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统 一、自动调节的必要性及基本要求 1.自动调节系统的类型
Ui
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Ui 控制器 K执 行
Uo 控制 对象
检测
3
第六章 电弧焊自动控制基础
控制 系统
开环调节系统 闭环调节系统—反馈控制
2.网路电压波动时的自身调节误差
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14 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动 调节系统
（三）等速送丝自身调节的灵敏度
动态品质反映：敏感性
等速送丝的熔化极电弧焊过程中，弧长干扰能依 靠焊丝熔化速度变化所产生的自身调节作用得以补偿
U m KiI a Ku U a
影 响 因 素
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焊接自控调节特点：
开环控制方式一般是不稳定的，但对于一些特定情况， 在系统内反馈作用下也是一种稳定系统
2.自动调节的必要性
在焊接中反映焊接熔池形状的热源（Ia，Ua）、填充材 料速度Vf和焊接速度Vw，总是受到一些外界的干扰， 发生扰动，因此必须加以识别并调节，否则易使焊接过 程受阻，或焊接质量不能保证。
长弧条件下：
讨
论
短弧条件下：
： Vf↑→曲线右移 Lf↑→曲线左移
Ia
Vf Ki
Ia
Vf Ki
Ku Ki
Ua
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10 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
（二）等速送丝自身调节系统的精度
1.弧长波动时的自身调节精度
Vm0 Ki I a0 KuU a0 V m1 Ki I a1 KuU a1 I a1 I a0 ;U a1 U a0 Vm1 Vm0 V f
7 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
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8 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
二、熔化极等速送丝电弧自身调节系统
u=KI+b
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9 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
（一）等速送丝自身调节系统静特性
Vm Ki I a KuU a
Vm V f
U
c
)
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25 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统 U
U0 U1
0
2021/2/20
O0
l0
O1 l1
I0 I1
I
26 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
（三）电弧电压反馈变速送丝调节过程、精度和灵敏度
2.电弧电压反馈调节精度 弧长波动时的调节精度 电网电压波动时的系统误差
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27 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
U 影响不大
O1’
l0
O0
l1
0
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I
焊枪高度变化
28 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
U
陡降特性电源
静态误差小
O0
O1 O0’
O
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I 网压波动
29 §6-1 熔化极自动电弧焊的自动调节系统
2.电弧电压反馈调节精度