為什么電焊機(jī)可以瞬間把鐵融化直接用電卻不行是什么原理
因?yàn)殡娏鲝?qiáng)度不同,只有足夠強(qiáng)大的電流才能完成完成焊條的燒熔,而那些220V照明電和380V動(dòng)力電的電流強(qiáng)度是很低的,所以直接用電是不具備瞬間把鐵融化的能力的。
在解答這個(gè)問題之前我們先來了解一個(gè)用電基本常識(shí)——短路,所謂短路指的是電路或者電路中的一部分發(fā)生短接的現(xiàn)象,也可以理解為電路不經(jīng)過負(fù)載就直接連通的現(xiàn)象。
當(dāng)短路現(xiàn)象發(fā)生時(shí),電路中的電流就會(huì)急劇上升,電流強(qiáng)度值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常值,結(jié)果是強(qiáng)大的電流燒毀用電設(shè)施,甚至線路本身也會(huì)燒毀。
比如說家用220V照明電路,它的正常電流為30A左右,如果發(fā)生短路,電流強(qiáng)度峰值能超過440A!這也是線路短路能引起火災(zāi)的原因。
因此在電路中必須杜絕短路現(xiàn)象的發(fā)生,解決方法就是短路保護(hù)裝置的使用,當(dāng)短路發(fā)生時(shí),它可以通過燒斷保險(xiǎn)絲或者觸發(fā)跳閘的方式斷開供電,避免因線路電流大幅度上升引起災(zāi)害。
相信讀到這里時(shí)已經(jīng)有部分讀者開始得到啟發(fā)了,即電焊原理就是利用高強(qiáng)度電流來實(shí)現(xiàn)瞬間把鐵融化。
那么問題就來了:電焊機(jī)的電源也是220V和380V,它們的電流都不高,為什么通過電焊機(jī)以后就能變成高強(qiáng)度電流呢?
答案就是——變壓整流電路,電焊機(jī)的基本原理可以用這樣一句話來概括:把電壓降下去,把電流提起過來。
電焊機(jī)看起來像是高科技,但其實(shí)它的本質(zhì)就是一部雙繞組變壓器,當(dāng)我們拆開它的外殼時(shí)就會(huì)發(fā)現(xiàn)里面的結(jié)構(gòu)僅僅是兩坨傻大粗的繞組而已。
它的工作原理是這樣的:我們把第一坨繞組標(biāo)識(shí)為W1,第二坨標(biāo)識(shí)為W2,W1是初級(jí)繞組,即進(jìn)電端;W2是次級(jí)繞組,即出電端。
當(dāng)W1得電以后,圍繞在鐵芯上的銅質(zhì)導(dǎo)線將電能傳輸給繞組鐵芯,產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng),得到磁能;接著W1的將磁能傳導(dǎo)給旁邊的W2次級(jí)繞組,使其產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
假設(shè)某12千瓦電焊機(jī)的設(shè)定輸入電源電壓為380V,那么進(jìn)電時(shí)380V原邊電壓的電流約為27.7A,通過W1和W2變壓整流后,出電時(shí)的引弧電壓就降到了22V~30V,引弧電流提高到400A。
下圖為交流電焊機(jī)的原理圖,圖中I1和U1就是電源進(jìn)電端,當(dāng)繞組系統(tǒng)把高電壓、低電流的電源整流為低電壓、高電流以后,電焊條與焊接物接觸,就形成了一個(gè)受控的短路電路,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)燒焊。
引弧的原理本質(zhì)上就是短路,即通過鐵質(zhì)電焊條連接電焊機(jī)出電端與焊接物,人為制造一個(gè)短路線路,以進(jìn)一步提高輸出電流。
當(dāng)電焊條接觸焊接物成功引起短路以后,電焊條在爆發(fā)電弧過程中以燒熔自身的形式將強(qiáng)電流電能轉(zhuǎn)換為熱能,將燒熔的鐵水充分與焊接物熔化在一起,焊接就實(shí)現(xiàn)了。
這時(shí)候的焊接電路就是一個(gè)人為受控的短路線路,電壓將會(huì)在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)下持續(xù)下降,而電流則持續(xù)上升。
所以在生活中我們一D要養(yǎng)成良好的用電習(xí)慣,千萬不能用導(dǎo)體去觸發(fā)線路制造短路,萬一短路保護(hù)裝置失效,那么電路就會(huì)像電焊機(jī)一樣變成高電流、低電壓,Z后引發(fā)火災(zāi),這樣的火災(zāi)是非常難以撲滅的。
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