為什么電焊機可以瞬間把鐵融化直接用電卻不行是什么原理
因為電流強度不同,只有足夠強大的電流才能完成完成焊條的燒熔,而那些220V照明電和380V動力電的電流強度是很低的,所以直接用電是不具備瞬間把鐵融化的能力的。
在解答這個問題之前我們先來了解一個用電基本常識——短路,所謂短路指的是電路或者電路中的一部分發生短接的現象,也可以理解為電路不經過負載就直接連通的現象。
當短路現象發生時,電路中的電流就會急劇上升,電流強度值遠遠超過正常值,結果是強大的電流燒毀用電設施,甚至線路本身也會燒毀。
比如說家用220V照明電路,它的正常電流為30A左右,如果發生短路,電流強度峰值能超過440A!這也是線路短路能引起火災的原因。
因此在電路中必須杜絕短路現象的發生,解決方法就是短路保護裝置的使用,當短路發生時,它可以通過燒斷保險絲或者觸發跳閘的方式斷開供電,避免因線路電流大幅度上升引起災害。
相信讀到這里時已經有部分讀者開始得到啟發了,即電焊原理就是利用高強度電流來實現瞬間把鐵融化。
那么問題就來了:電焊機的電源也是220V和380V,它們的電流都不高,為什么通過電焊機以后就能變成高強度電流呢?
答案就是——變壓整流電路,電焊機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。
電焊機看起來像是高科技,但其實它的本質就是一部雙繞組變壓器,當我們拆開它的外殼時就會發現里面的結構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識為W1,第二坨標識為W2,W1是初級繞組,即進電端;W2是次級繞組,即出電端。
當W1得電以后,圍繞在鐵芯上的銅質導線將電能傳輸給繞組鐵芯,產生一個交變磁場,得到磁能;接著W1的將磁能傳導給旁邊的W2次級繞組,使其產生感應電動勢。
假設某12千瓦電焊機的設定輸入電源電壓為380V,那么進電時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。
下圖為交流電焊機的原理圖,圖中I1和U1就是電源進電端,當繞組系統把高電壓、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,就形成了一個受控的短路電路,進而實現燒焊。
引弧的原理本質上就是短路,即通過鐵質電焊條連接電焊機出電端與焊接物,人為制造一個短路線路,以進一步提高輸出電流。
當電焊條接觸焊接物成功引起短路以后,電焊條在爆發電弧過程中以燒熔自身的形式將強電流電能轉換為熱能,將燒熔的鐵水充分與焊接物熔化在一起,焊接就實現了。
這時候的焊接電路就是一個人為受控的短路線路,電壓將會在感應電動勢下持續下降,而電流則持續上升。
所以在生活中我們一D要養成良好的用電習慣,千萬不能用導體去觸發線路制造短路,萬一短路保護裝置失效,那么電路就會像電焊機一樣變成高電流、低電壓,Z后引發火災,這樣的火災是非常難以撲滅的。
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