1.3　主焊接电源的结构

1.3.1　焊接电源组合形式

电焊机主电源实际为弧焊变压器，又称交流弧焊电源或称为交流电焊机。交流电焊机是一种具有陡降外特性的特殊降压变压器的一种，是通过增大主回路的电感量来获得下降外特性的，下降外特性具有稳定焊接电弧和调节焊接电流的作用。交流弧焊变压有几种组合形式：回体式、动铁芯或分体式和动圈式、抽头式等几种。

1.3.2　交流焊机原理及特性

当一次侧线圈接通电源（220/380V）时，在二次侧线圈上产生60～80V的空载电压，这时接在二次侧线圈上的焊条与工件通过触碰产生电弧，起弧后电焊机电压能自动下降到20～40V的工作电压，这样既能保证在安全电压中工作，又能保证工件的电焊电弧的持续。

根据工件的厚度与材料的不同，我们需要不同的工作电流，这是通过调节电压与磁路来实现的。

为了使焊接顺利进行，这种变压器电源能按焊接过程的需要而具有如下特点。

（1）具有陡降的特性　一般的用电设备都要求电源的电压不随负载的变化而变化，其电压是恒定的，如为380V（单相）或220V。虽然接入焊接变压器的电压是一定的，但通过这种变压器后所输出的电压可随输出电流（负载）的变化而变化，且电压随负载增大而迅速降低，此称为陡降特性或下降特性，这就适应了焊接所需的各种电压的要求。

①一次侧电压。即接入电焊机的外电压。由于弧焊变压器一次侧线圈两端要求的电压为单项380V，因此一般交流电焊机接入电网的电压为单项380V。

②零电压。为了保证焊接过程频繁短路（焊条与焊件接触）时，要求电压能自动降至趋近于零，以限制短路电流不致无限增大而烧毁电源。

③空载电压。为了满足引弧与安全的需要，空载（焊接）时，要求空载电压为60～80V，这样既能顺利起弧，又对人身比较安全。

④工作电压。焊接起弧以后，要求电压能自动下降到电弧正常工作所需的电压，即为工作电压（为20～40V），此电压也为安全电压。

⑤电弧电压。即电弧两端的电压，此电压在工作电压的范围内。焊接时，电弧的长短会发生变化。电弧长度长，则电弧电压应高些；电弧长度短，则电弧电压应低些。因此，弧焊变压器应适应电弧长度的变化而保证电弧的稳定。

（2）具有焊接电流的可调节性　为了适应不同材料和板厚的焊接要求，焊接电流能从几十安培调到几百安培，并可根据工件的厚度和所用焊条直径的大小任意调节所需的电流值。电流的调节一般分为两级。一级是粗调，常用改变输出线头的接法（Ⅰ位置连接或Ⅱ位置连接），从而改变内部线圈的圈数来实现电流大范围的调节，粗调时应在切断电源的情况下进行，以防止触电伤害；另一级是细调，常用改变电焊机内“可动铁芯”（动铁芯式）或“可动线圈”（动圈式）的位置来达到所需电流值，细调节的操作是通过旋转手柄来实现的，当手柄逆时针旋转时电流值增大，手柄顺时针旋转时电流减小，细调节应在空载状态下进行。各种型号的电焊机粗调与细调的范围，可查阅标牌上的说明。

1.3.3　直流焊机原理及特性

直流电焊机主要有以下三种：

①普通整流式直流焊机，又分成两种焊机，一种就是在交流焊机的基础上增加了整流元件构成的，将交流电转换成直流电源，结构简单；另一种是可控硅整流式电焊机，受电子电路控制，可以对输出电流进行微调。这两种焊机是目前应用最广泛的焊机。

②直流发电机电焊机，是利用某种动力源（柴油机或电动机等）带动发电机产生的直流电源，这种焊机工作稳定，但是造价高，效率低，目前应用得较少。

③逆变式直流焊机，此种焊机为高频焊机，是利用电子线路控制的焊机，磁体使用铁氧体磁芯，具有重量轻、效率高、焊接电弧稳定等特点，目前也被广泛应用。