牛轶霞，宋吉江
摘要：本文简要叙述了电焊机的种类，详细叙述了电焊机的节能问题和有关计算方法。说明了在实际使用中的注意事项。
关键词：电焊机；节能；功率
电焊机在生产中用量很大，因此其节能问题不容忽视。
典型的电焊机有两大类即电弧焊机和点焊机，从节能的角度看，电弧焊机效率最高可达80%,而点焊机仅有20%。所以不是极特殊的情况，不要采用点焊机。
从应用电焊机的角度来看，尽管电焊机品种较多，但应用最广和耗能较大的是交流弧焊机和电阻焊机。在此主要谈论这两种电焊机的节能问题。
一、合适的容t选择是节能的关键
1．弧焊机容量的选择
(1)单台弧焊机容量的选择计算
式中：P——弧焊机的计算容量，kVA;
α——负载特性持续率，α=t/T，t——焊机焊接时间；Τ——焊机焊接加停焊时间；
U2K——焊机变压器二次空载电压，V；
I2——焊机变压器电弧电流，A.
（2）多台电焊机容量的计算
式中：PΣ—多台电焊机所需要的容量，kVA;
n—电焊机台数；
β一一电焊机负载率，β=I2/I2e,I2焊机变压器电弧电流，A,I2e—焊机变压器电弧额定电流，A。
2．电阻电焊机容量的计算
电阻电焊机可分为搭接式和对接式，其计算方法相同。
式中：PT由温升决定的多台电焊机电源变压器的容量，kVA;
PV———由电压限制决定的多台电焊机电源变压器的容量，kVA;
P———单台电焊机的容量，kVA;
x———变压器额定容量下的电抗压降，P为50~150kVA，取2.5%；P为200~500kVA，取4%；P为500~2000kVA，取6%；
e———使用时变压器允许的压降，一般取4%8%.
二、合适的形式选择是节能的必要保证
合适的形式选择有利于节能和减少初投资。
1．根据不同的焊接方法和要求选择电焊机
不同的焊接方法，不同的电源外特性，选择不同型式的电焊机，详见表1
(2)根据不同的用途，选择不同型式的电焊机。根据经验，在材料方面，C02焊机不能用于非金属材料；在板厚方面，埋弧焊机、C02焊机、MIG/MAC焊机不常用于薄板的焊接；TIG焊机不常用于超厚板的焊接；等离子弧焊机不能用于超厚板的焊接。这里所说的板厚度以3mm以下称为薄板，3～50mm为厚板，大于50mm的为超厚板。
(3)根据不同弧焊机电源种类和用途，选择不同形式的电焊机(见表2)
2．常用电阻焊机要根据容量大小、应用范围选择(见表3)
三、加装空载停电装置，节约电能
在电焊机运行过程中，空载时，让其自动停止供电，减少功率损耗，提高功率因数。一般情况下，交流电焊机空载有功损耗占其容量的1%～2.5%，无功损耗占其容量的8%～9%。空载功率因数为0.1～0.3,很低。如果采用空载停电的自控方式，就可大大减少功率损耗，提高功率因数。以1740kVA的交流电焊机为例，它的有功节能为5～8kW，无功节能为17~25kVar，功率因数可提高0.10～0.15。
四、电焊机的功率补偿
交流电焊机的功率因数较低，对于一个容量不大的电网，如果交流电焊机负载占很大的比例，则电网无功损耗加大，耗能严重，应对无功损耗进行补偿。可采用单机补偿和集中补偿的形式进行。
1．单机补偿
QC=B.k.kc.S(5)
式中：QC—单机补偿的无功功率；B—电焊机的负载率；k—电焊机平均功率系数，k=S/Se,S—电焊机实际运行容量；Se—电焊机额定容量；kc—功率因数系数
kcsinφ1cosφ2.sinφ2/cosφ1(6)
cosφ1—电焊机补偿前的功率因数；cosφ2———电焊机补偿后的功率因数。
对于380V的交流电焊机可以采用查表法（见表4）确定补偿量。在实际选用电容器容量时，可以留有一定的余量。
2．集中补偿的基础来源于单机补偿
先求出每一台的无功功率，再求总的无功功率，根据无功功率求出补偿电容的容量。其计算公式不在此赘述。
五、合理使用电焊机
1．电焊机应放置在通风、背光的地方。夏季使用电焊机要置于室内，必须在室外时，要搭遮阳棚。
2．电焊机与焊接工件的距离在3m左右最佳，最远不超过lOm，节能效果才好。如果距离超过15m，为了减少损耗，可加大电焊机变压器副边电力线路的线径；在不影响变压器原边电压降的前提下，适当地加大电源与电焊机的距离。
3．对于多台电焊机，一般要装公用接地线。这样做能保证电焊机的使用质量。另外还可以防止因个别电焊机接地不良，使金属平台、金属焊架和金属管网等形成旁路而伤人，保证焊接系统的安全。
4．焊接过程中必须有良好的夹具，这样可提高效率。
5．焊用的软铜线要保证载流的容量，防止因线径小发热而增加耗能，甚至发生危险。
6．对于有无功补偿的场合，特别是多台电焊机同时使用而集中补偿时，要时时观察无功补偿的程度，随机地加以调整，使电网功率因数保持最佳状态。