弧焊电源
弧焊电源课程设计
弧焊电源课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握弧焊电源的基本工作原理及其在焊接工艺中的应用。
2. 学生能够描述不同类型弧焊电源的特点和适用范围。
3. 学生能够解释弧焊电源参数对焊接质量的影响。
技能目标：1. 学生能够正确选择和使用弧焊电源，进行简单的焊接操作。
2. 学生能够通过调整弧焊电源参数，优化焊接过程，提高焊接质量。
3. 学生能够诊断并解决弧焊电源使用过程中出现的一些基本问题。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对弧焊技术及弧焊电源操作的正面态度，认识到其在现代制造业中的重要性。
2. 学生通过实践活动，培养安全意识，形成严谨的科学态度和良好的工作习惯。
3. 学生能够在团队协作中发展沟通能力和合作精神，理解不同岗位的职责和重要性。
课程性质分析：本课程为专业技术课程，侧重于理论与实践相结合，通过直观教学和动手操作，增强学生的实际应用能力。
学生特点分析：考虑到学生所在年级，他们具备一定的专业基础知识，对新技术充满好奇，动手能力强，但需进一步引导他们将理论知识与实际操作相结合。
教学要求：1. 教学内容与课本紧密结合，注重实用性，通过案例分析、现场演示、分组讨论等多种教学手段，提高学生的参与度和学习效果。
2. 教学过程中强调安全规范，确保学生在掌握技能的同时，能够安全操作。
3. 教学评估以学生学习成果为导向，注重过程评价和终端评价的结合。
二、教学内容1. 弧焊电源基础知识- 弧焊电源的分类及工作原理- 弧焊电源的主要技术参数及其对焊接质量的影响2. 弧焊电源的选择与应用- 根据焊接材料、工艺选择合适的弧焊电源- 弧焊电源的安装、调试与维护3. 弧焊电源操作技能训练- 焊接设备的安全操作规程- 焊接操作基本技能训练，包括焊缝成型、焊接速度控制等- 弧焊电源参数调整对焊接质量的影响4. 弧焊电源常见问题及解决方案- 弧焊电源故障诊断与排除- 焊接过程中常见问题的分析与解决方法教学大纲安排与进度：第一周：弧焊电源基础知识学习，介绍弧焊电源的分类、工作原理及主要技术参数。
工学第章对弧焊电源的基本要求
• 对操作人员加强保护的机械夹持焊炬情况下：直流 141V峰值、交流141V峰值和100 V有效值。
• 等离子切割：直流500V峰值。
综合考虑引弧、稳弧工艺需要，空载电压通常具体要求如下:
• 弧焊变压器 ：U0 ≤80 V
U U01 U02
I0
I (4)平外特性
适合于焊条电弧焊
0
I1 I2 I3 I4 I5
I
(5)
1. 焊条电弧焊 电流的调节范围不大，在焊接不同厚度的工件时，电弧
电压一般保持不变，只调节焊接电流。
2. 埋弧焊
If增加时熔深随着增大，要求增大Uf以使熔宽相应增加，从 而保持合适的焊缝几何尺寸．当Uf增大时，则要求U0相应提
Ifmin If (Ie) Ifmax
I
使用下降外特性电源的不同方法的负载特性：
焊条电弧焊、埋弧焊：
If≤600A时，Uw(V)=20+0.04If (V) U
If>600A时，Uw(V)=44(V)。
U0
TIG焊、等离子弧焊：
If≤600A时，Uw(V)=10+0.04If
(V)
Uwe Uw
If>600A时，Uw(V)=34 (V)。
dI
系统的动平衡方程：
Uy(I) Uf(I) L dt
外界干扰电流发生变化： If If Δif
此时：Uy(If
Δif
)
Uf(If
Δif
) L d(If
Δif dtຫໍສະໝຸດ )(1)U
Uf
A1
1
B1
B1′
2
弧焊电源知识点
弧焊电源知识点弧焊电源知识点1.焊接电弧是焊接回路中的（负载）弧焊电源则是为电弧负载提供（电能）并保证（焊接工艺过程）稳定的装置2.有焊接电源供给的，具有一定（电压）的两电极间或电极与母材间，通过气体介质产生的（强烈）而（持久）的放电现象，称为焊接电弧3.焊接电弧的引燃方法有（接触引弧）（非接触引弧）两种，前者主要应用于（焊条电弧焊）（埋弧焊）（熔化极气体保护焊）等，后者主要应用于（钨极氩弧焊）（等离子弧焊）4.当电极材料、电源种类及性和气体介质一定时，电弧电压的大小取决于（电弧长度）5.焊接电弧按其构造可分为（阴极区）（阳极区）（弧柱）三个区6.（气体电离）（阴极电子发射）是电弧产生和维持的必要条件7.电弧的静特性曲线呈（U）它有（3）个不同的区域：当电流较小时，电弧静特性属（下降特性）区，即随着电流增加，电压（减小）；当电流稍大时，电弧静特性属（平特性）区，即随电流变化，电压（几乎不变）；当电流较大时，电弧静特性属（上升特性）区，电压随电流的增加而（增大升高）8.引起电弧偏吹的原因归纳起来有三个，其中一是（焊条偏心产生的偏吹）二是（电弧周围气流产生的偏吹）三是（焊接电弧的磁偏吹）9.造成电弧产生磁偏吹的原因有（导线接地线位置引起的磁偏吹）（铁磁物质引起的磁偏吹）（电弧运动至焊件的端部引起的磁偏吹）10.焊条电弧焊引弧的方法一般有（直击法）（划擦法）两种11.弧焊电源电压有短路时的零值增高到引弧电压值所需要的时间称（电压恢复时间）电弧焊时此事件一般不超过（0.05）s12.焊接电弧的（稳定）性是指电弧保持稳定燃烧的程度13.电弧电压是指（电弧两端之间的电压称为电弧电压）它由（阴极压降）（阳极压降）（弧柱压降）组成14.由于焊条偏心度过大产生的偏吹通常采用（调整焊条角度）的方法来解决15.焊条电弧焊多半工作在静特性的（平特性）区，钨极氩弧焊。
等离子弧焊多半工作在（平特性）区，熔化极氩弧焊、co2气体保护焊、熔化极活性气体保护焊基本上工作在（上升特性）区16.焊机的空载电压越高，电弧燃烧的稳定性（越强），但容易使电焊工（触电）17.直流弧焊电源接回路中，焊接电弧紧靠（负电）极的区域较阴极区，温度为（2130~3230）℃，放出的热量占焊接电弧总热量的（36％）左右。
弧焊电源的外特
弧焊电源的输入电压范围决定了电源在不同电网条件下的适应性。较宽的输入电 压范围有助于提高电源的稳定性和可靠性。
效率与功率因数
效率
弧焊电源的效率反映了其将输入电能 转换为有用输出的能力。高效率的电 源有助于降低能耗和减少热量产生。
功率因数
表示弧焊电源输入功率中有功功率所 占的比例。功率因数的高低对电网的 负荷和设备性能有影响，高功率因数 的电源有利于提高电网效率。
弧焊电源的分类与比较
分类
弧焊电源可分为交流弧焊电源和直流弧焊电源两大类，其中 交流弧焊电源又可以分为串联电抗器式和变压器式，直流弧 焊电源则可以分为弧焊发电机和直流弧焊变压器。
比较
交流弧焊电源和直流弧焊电源各有优缺点，使用时应根据实 际情况进行选择。交流弧焊电源的优点在于设备成本较低、 结构简单、维修方便等，而直流弧焊电源的优点则在于焊接 质量较高、变形较小、操作方便等。
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精细焊接
选择具有低电压、大电流的弧焊电源，如晶体管式弧焊电源，适用于薄板、精密焊接。
根据生产环境选择弧焊电源
恶劣环境
选择具有防水、防尘、防震功能的弧焊电源 ，如全防护式弧焊电源，适用于工业生产环 境。
清洁环境
选择体积小、噪音低的弧焊电源，如静音式 弧焊电源，适用于实验室、精密加工环境。
THANKS FOR WATCHING
03
串联电阻
通过串联可变电阻来改变 输出电压，适用于简单电 路。
开关电源
通过改变开关状态来调节 输出电压，具有高效、紧 凑的特点。
反馈控制
通过负反馈原理自动调节 输出电压，具有高稳定性 和快速响应。
调节特性的稳定性
温度稳定性
指电源在温度变化时输出特性的 稳定性，影响电源性能和使用寿
弧焊电源的基本特性
在制造业中的应用
弧焊电源广泛应用于制造业中的金属焊接，如钢铁、铝、铜等材 料的焊接。
在建筑行业中的应用
弧焊电源在建筑行业中用于钢结构、钢筋等材料的焊接。
在汽车行业中的应用
弧焊电源在汽车行业中用于车体、底盘、发动机等部件的焊接。
02
弧焊电源的基本特性
输入特性
输入电压范围
输入电流
弧焊电源应在一定的电压范围内 正常工作，通常为200-240V AC。 超出此范围可能会影响电源的性 能和寿命。
损失和能源浪费，提高焊接效率。
02
节能特性
现代弧焊电源通常具备节能模式或智能控制功能，可以根据焊接需求自
动调整输出功率，降低能耗。
03
能效标识
为了鼓励节能减排，政府或行业协会可能会对弧焊电源制定能效标准并
进行标识。选择能效高的弧焊电源有助于降低运营成本和维护费用。
03
弧焊电源的性能指标
焊接性能指标
01
焊接过程稳定性
弧焊电源应提供稳定、连续的焊 接电流和电压，以保持焊接过程 的稳定性和一致性。
焊接效率
02
03
焊接质量
弧焊电源应具有较高的焊接效率， 以减少焊接时间和材料消耗，提 高生产效率。
弧焊电源应保证焊接质量，包括 焊缝的外观、内部质量和机械性 能等。
电气性能指标
输入电压范围
弧焊电源应具有较宽的输入电压范围，以适应不同的 电网环境和电压波动。
输出电流和电压调节
弧焊电源应能够调节输出电流和电压，以满足不同的 焊接需求和工艺要求。
电气保护功能
弧焊电源应具备过流、过压、欠压等电气保护功能， 以确保设备和操作人员的安全。
环境性能指标
01
常用焊条电弧焊弧焊电源
常用焊条电弧焊弧焊电源常用焊条电弧焊弧焊电源目前，我国焊条电弧焊用弧焊电源有弧焊变压器、弧焊整流器和弧焊逆变器等。
常用有BX1系列、BX3系列交流弧焊电源和ZX5系列、ZX7系列直流弧焊电源。
直流弧焊电已经基本取代了过去使用的弧焊发电机。
（1）弧焊变压器弧焊变压器通常称为交流弧焊机。
它是一种特殊的降压变压器的主要特点是在焊接回路中增加1个阻抗，阻抗上的压降随着焊接电流的增加而增加、以获得陡降外特性。
按获得陡降外特性的方法不同，弧焊变压器可分为2类∶串联电抗器式焊变压器、增强漏磁式弧焊变压器。
增强漏磁式可分为动铁芯式（BX1系列）、动（BX3系列）和变换抽头式（BX6系列）。
弧焊变压器的分类及型号见表3—2。
常用国产焊变压器主要技术数据见表3—3。
1）动铁芯式弧焊变压器BX1—315型弧焊变压器属于增强漏磁式，其结构如图3—7b所示。
一次侧绕组分别在动铁芯两侧，一次和二次分成上下2部分绕组，固定在主铁芯柱Ⅰ上。
中间铁芯柱Ⅱ可移动，可以改变一次侧绕组和二次侧绕组的漏抗，实现焊接电流的调节，满足焊接要求。
动铁芯的位置由电流指针表示。
可动铁芯由螺纹丝杠控制。
转动焊接电流调节手柄，则丝杠转动，从而带动动铁芯移动。
动铁芯向外移动，则焊接电流增大;动铁芯向内移动，则焊接电流减小，如图3—7c所示。
2）动圈式弧焊变压器BX3—300型动圈式弧焊变压器外形如图3—8a所示。
动圈式弧焊变压器结构如图3—8b所示。
铁芯呈口形;一次侧绕组分2部分，绕在2个铁芯柱的底部;二次侧绕组也分2部分，装在铁芯柱非导磁性材料做成的活动支架上，凭借手柄转动螺杆使之沿铁芯上下移动。
通过改变一次侧、二次侧绕组间的距离，来改变它们间的漏抗，从而调节焊接电流。
一次侧、二次侧绕组间的距离越大，漏抗越大，焊接电流越小。
（2）弧焊整流器弧焊整流器是一种将交流电变压、整流转换成直流电的弧焊电源。
弧焊整流器有硅弧焊整流器、晶闸管弧焊整流器、晶体管弧焊整流器等。
弧焊电源的外特
输出特性对焊接质量的影响
输出电流调节范围
电流调节范围的大小直接 影响到焊接过程的灵活性 和适应性，范围越大，焊 接质量越稳定。
输出电流的稳定性
稳定的输出电流是保证焊 接质量的重要因素，电流 波动过大将导致焊缝成形 不良。
输出电压调节范围
电压调节范围的大小影响 到焊接过程的稳定性和焊 缝的成形，范围越大，焊 接质量越稳定。
桥梁建筑
用于桥梁钢结构的焊接。
02
弧焊电源的外特性
输入特性
输入电压范围
输入功率因数
弧焊电源在正常工作时，需要一个合 理的输入电压范围。电压过高或过低 都可能影响电源的性能和稳定性。
弧焊电源的输入功率因数反映了其对 电网的负载特性。高功率因数可以减 少电网的谐波污染，提高能源利用率。
输入电流
输入电流的大小直接影响到电源的功 率消耗和发热情况。合适的输入电流 能够保证电源的稳定运行，并减少不 必要的能源浪费。
加维护成本。
04
弧焊电源外特性的测试 与调整
测试方法
空载测试
在弧焊电源未接负载的情况下，测量 其输出电压和电流，以了解电源的基 本性能。
短路测试
将弧焊电源输出短路，测量其短路电 流和短路时的电压，以评估电源的短 路保护性能。
过载测试
通过逐渐增加负载，观察弧焊电源的 输出电压和电流的变化情况，以检验 电源的过载承受能力。
效率测试
测量弧焊电源的输入功率和输出功率， 计算其效率，以评估电源的节能性能。
调整方法
电压调整
电流调整
通过调整弧焊电源的电压调节旋钮，改变 输出电压以满足焊接需求。
通过调整弧焊电源的电流调节旋钮，改变 输出电流以满足焊接需求。
波形调整
06-常用弧焊电源、弧焊变压器
（5）弧焊变压器常见故障分析及处理方法
故障现象 可能产生的原因 1、弧焊变压器过载 焊接过热 2、变压器线圈短路 3、铁心螺干绝缘损坏 焊接过程中电流忽大 忽小 可动铁心在焊接过程 中发出前列的嗡嗡声 1、焊接电缆与焊件接触不良 2、铁心活动部分的移动机构损坏 1、可动铁心的制动螺钉或弹簧太松 2、铁心活动部分的移动机构损坏 1、一次侧线圈或二次侧线圈碰外壳 弧焊变压器外壳带电 2、电源线圈碰外壳、焊接电缆误碰外壳 3、未接地线或地线接触不良 1、焊接电缆过长，压降太大 焊接电流过小 2、焊接电缆卷成盘形，电感很大 3、电缆接线柱或焊接与电缆接触不良 2、排除短路现象 3、恢复绝缘 1、使焊接电缆和焊件接触良好。 2、设法阻止可动铁心的移动。 1、旋紧螺钉，调整弹簧的拉力 2、检查修理移动机构 1、检查并消除接外客处。 2、排除碰外客现象 3、接妥地线 1、缩短电缆长度或加大电缆长度 2、将电缆放开，不呈盘形 3、使接头处接触良好 处理方法 1、减小使用的焊接电流
增强漏磁 动铁心式 式弧焊变 动圈式 压器 抽头式
3)动圈式弧焊变压器 ：动圈式弧焊变压器是一种常用的增强 增强 漏磁式弧焊变压器，国产产品属于BX3 系列。 漏磁式弧焊变压器 动圈式弧焊变压器的构造 BX3-300型弧焊变压器的结构如图所示，它有一个高而 窄的口字型铁心。变压器的一次侧绕组分成两部分，固定 在口型铁心两心柱的底部。二次绕组也分成两部分，装在 两铁心柱的上部并固定于可动的支架上，通过丝杠连接， 转动受柄可以使二次绕组上下移动，以改变一、二次绕组 之间的距离，从而调节焊接电流的大小。
四、弧焊电源的维护知识
1、弧焊电源应放在通风 通风良好而干燥的地方，不能靠近热源 热源， 通风 热源 并应保持平稳。要特别注意对弧焊整流器的保护和冷却。 2、焊机接入网络时，焊机电压与之相符，以防烧坏设备。并注 意焊机可靠接地 可靠接地。 可靠接地 3、焊钳不能与焊机接，触防止发生短路。 4、必须在空载和切断电源 空载和切断电源情况下改变极性和调整焊接电流。 空载和切断电源 5、焊机不能过载 过载使用。 过载 6、焊接过程中，焊接回路的短路时间 短路时间不宜过长。 短路时间 7、保证焊接电缆与焊机接线柱的紧密接触 紧密接触。 紧密接触 8、保持焊机内部清洁 内部清洁，防止受潮 受潮。 内部清洁 受潮 9、发生故障、工作完毕以及临时离开工作场地时，都应即使 切断焊机电源。 切断焊机电源
焊接方法与设备常用弧焊电源
焊接方法与设备常用弧焊电源引言弧焊是一种常见的金属连接方法，广泛应用于制造业和建筑业。
在进行弧焊过程中，合适的弧焊电源对焊接质量和效率起着至关重要的作用。
本文将介绍焊接方法与设备中常用的弧焊电源，包括直流弧焊电源和交流弧焊电源。
直流弧焊电源直流弧焊电源是一种常见的焊接电源，适用于多种金属的焊接。
下面将介绍几种常见的直流弧焊电源。
静止特性直流电源静止特性直流电源是一种最常见的弧焊电源。
它的特点是输出电流稳定，容易控制焊接参数。
这种电源适用于一般的焊接工作，尤其适合焊接较小的工件。
反特性直流电源反特性直流电源的输出特性与静止特性直流电源相反，即输出电流随焊接电压的增加而减小。
因此，焊接过程中焊缝呈现出较大的电流波动，这对一些特殊焊接工艺可能有用。
斜变特性直流电源斜变特性直流电源是一种具有多段变压器的弧焊电源，通过选择不同的变压器段，可以实现不同的输出电流特性。
这种电源适用于焊接不同厚度的工件，可以根据需要调整焊接参数。
交流弧焊电源交流弧焊电源是另一种常用的焊接电源，适用于一些特殊的焊接工艺。
下面将介绍几种常见的交流弧焊电源。
交流非自复位电源交流非自复位电源是一种最简单的交流弧焊电源，只有一根焊接电缆。
它的特点是焊接电流仅由电源的正半周提供，适用于对焊缝左侧具有较高要求的焊接工艺。
交流自复位电源交流自复位电源是一种常见的交流弧焊电源，它的输出电流在正负半周均有提供。
这种电源适用于一般的焊接工作。
双源交流电源双源交流电源是一种复杂的交流弧焊电源，它由两个相互补偿的电源组成。
这种电源适用于对焊接工艺要求非常高的特殊焊接工作。
结论在焊接过程中，选择合适的弧焊电源对焊接质量和效率起着至关重要的作用。
直流弧焊电源和交流弧焊电源是常用的弧焊电源类型。
各种类型的弧焊电源具有不同的特点和适用范围，通过选择适合的弧焊电源，可以实现高质量的焊接。
以上对焊接方法与设备中常用的弧焊电源的介绍，希望能对读者有所帮助。
参考文献•《焊接机械与设备手册》•《焊接技术与装备》•《焊接工艺与设备》。
弧焊电源
一、弧焊电源的分类：交流、直流、脉冲、逆变。
二、气体的电离：撞击电离、热电离、光电离。
电子的发射：热发射、光电、撞击、强电场作用下的自发射。
三、 接触引弧：撞击（粗丝自动焊）、划擦、暴断；非接触：高频高压（TIG 和等离子弧焊）四、 影响电弧静特性的因素：电极材料、弧长、气氛。
五、 水平段：焊条电弧焊、埋弧焊上升段：熔化极气体保护焊，等离子弧焊六、 电弧稳定燃烧：串入电感。
作用：1）电弧稳定燃烧2）引燃电弧3）获得下降外特性4）调节焊接规范（电流）5）限制短路电流七、 影响交流电弧稳定燃烧的因素：1）空载电压 2.4-.51U U f 0≈2)引燃电压3）电路参数LR4）电弧电流5）电源频率6）电极的热物理性能和尺寸八、 提高稳定性的措施：a 、提高弧焊电源的频率b 、提高电源的空载电压c 、改善电弧电流的波形d 、叠加高压电。
一、等速送丝控制系统的熔化极弧焊 2CO /MAG 、MIG 焊或细丝直流埋弧焊：静特性为上升，外特性选平特性最好。
二、变速 粗丝埋弧焊：静特性为平，外特性陡降。
三、不熔化极弧焊：恒流外特性四、恒流：钨极氩弧焊TIG 、非熔化极等离子弧焊陡降：焊条电弧焊、粗丝（变速）埋弧焊，交流缓降：粗丝2CO下降带外托：手工电弧焊，直流平特性：细丝（等速）埋弧焊上升：等速的细丝气体保护焊五、空载电压的要求：1保证引弧容易2保证电弧稳定燃烧3保证电弧功率稳定4要有良好的经济性5保证人身安全分类：1）串联电抗器a 、分体式BNb 、同体式BX2 大中2）增强漏磁式a 、动铁心BX1 中小b 、动线圈BX3 中小c 、抽头式BX6 一、串联电抗器δωμFe 2K 0K S N X =，当小电流时即δ小时，有铁心振动问题。
二、分体式:空载1120U N N U =,空载电压与电感无关。
负载k f 0f X jI -U U =，δωμFe 2K 0K S N X =，δ小，f I 小；缺点：小电流时振动大，电弧稳定性差，结构不紧凑，消耗材料多三、动铁心：移出时，X 减小，0U 增大，If 增大，外移。
第五章__常用弧焊电源
第五章 常用弧焊电源 图5-1 弧焊变压器简化的等效电路图
第五章 常用弧焊电源
改变弧焊变压器的漏磁（漏抗）大小，即可改变 外特性曲线，如图5-2所示的曲线1和曲线2。电源外特 性曲线与电弧静特性曲线l0的交点A1和A2，便是电源和 电弧系统的稳定工作点，对应的电流就是焊接电流。 实际上，一台弧焊变压器具有无数条外特性曲线，与 电弧静特性曲线有无数个交点，从而使得焊接电流可 以在一定范围内连续调节。
第五章 常用弧焊电源
弧焊变压器是一种特殊的降压变压器，并具有调 节和指示焊接电流的装置，其工作原理与一般的电力 变压器相同，但为了满足弧焊工艺的要求，还应具有 以下特点：
1）为保证交流电弧稳定燃烧，要有一定的空载电 压和较大的电感；
2）应具有下降的外特性，以用于焊条电弧焊、埋 弧焊和钨极氩弧焊；
3）弧焊变压器的内部感抗数值应可调，以进行焊 接参数的调节。
根据GB/T10249—1988《电焊机型号编制方法》 的规定，电焊机产品型号由汉语拼音及阿拉伯数字组 成。型号中1、2、3、6各项用字母；4、5、7各项用数 字；3、4、6、7项不用时，其他各项紧密排列。型号 中的编制顺序及表示方法如下：
第五章 常用弧焊电源
1 2 3 4--5 6--7
改进序号 派生代号 基本规格 系列序号 附注特征 小类名流焊发电机整流
交流
A
额定焊接 电流
一般电源 脉冲电源 高空载电压 交直两用
省略 1 3 4 5 6 7
磁放大器式 动铁心式 动圈式 晶体管式 晶闸管式 变换抽头式 变频式（逆变式）
A
额定焊接 电流
第五章 常用弧焊电源
弧焊变压
B
器
X P
Z
埋弧
M
弧焊电源 第4版 第四单元 脉冲弧焊电源
在普通直流弧焊电
源直流侧或交流侧接入大功率晶闸管，分别组成晶闸管交
流断续器或直流断续器，利用它们的周期性通、断获得脉 冲电流。
第四单元 脉冲弧焊电源
§4-1 脉冲弧焊电源概述
一、脉冲弧焊电源的特点和应用范围 ⒈ 设计目的
★脉冲弧焊电源，是为焊接薄板和热敏感性强的金属材料及 全位置焊接而设计的。
⒉ 特点
1.所提供的焊接电流是周期性脉冲式的；
2.可调参数较多。
目前脉冲弧焊电源主要用于气体保护焊和等离子弧焊。
二、脉冲电流的获得方法和脉冲弧焊电源的分类
1．脉冲电流的获得方法
（1）利用硅二极管的整流作用获得脉冲电流
这类脉
冲弧焊电源采用硅二极管提供脉冲电流，可获得100Hz和
50Hz两种频率的脉冲电流。
（2）利用电子开关获得脉冲电流
第四单元 脉冲弧焊电源
§4-4 晶闸管式脉冲弧焊电源
晶闸管直流断续器式脉冲弧焊电源，按供电方式不同可 分为单电源式和双电源式两种 。
（1）单电源式 如图4-1所示。这种脉冲弧焊电源主要由 直流弧焊电源、晶闸管直流断续器VT、电阻箱R组成。 基本电流和脉冲电流都由直流弧焊电源提供，但电流的 流通路径不同。
§4-1 脉冲弧焊电源概述
2. 利用电子开关获得脉冲电流
第四单元 脉冲弧焊电源
§4-1 脉冲弧焊电源概述
3.利用阻抗变换获得脉冲电流
第四单元 脉冲弧焊电源
§4-1 脉冲弧焊电源概述
4. 利用给定信号变换和电流截止反馈获得脉冲电流
1）给定信号变换式 在晶体管式、晶闸管式弧焊电源的控制 电路中，把脉冲信号指令送到给定环节，从而在主回路中可 得到脉冲电流。 2）电流截止反馈式 通过周期性变化的电流截止反馈信号， 使晶体管式弧焊电源获得脉冲电流输出。用以上两种方法获 得的脉冲电流波形是不连续的。为了防止电弧在脉冲电流休 止时熄灭，需采取相应措施或用另一电源来产生基本电流， 以维持电弧连续、稳定的燃烧。脉冲弧焊电源可以由脉冲电 流电源和基本电流电源并联构成，称为双电源式；也可以采 用一台电源来兼顾，称为单电源式或一体式，这时需通过切 换它的两条外特性，来分别满足脉冲和维弧的需求。
常用弧焊电源知识概述
常用弧焊电源知识概述弧焊电源的分类弧焊电源是一种将电能转化为热能，通过电弧熔化金属工艺的电气设备。
根据其不同的工作特性，弧焊电源可以分为以下几种：1.直流弧焊电源（DC）2.交流弧焊电源（AC）3.直流交流可切换弧焊电源（DC/AC）4.逆变弧焊电源直流弧焊电源直流弧焊电源是指输出直流电流的弧焊设备。
由于直流电弧焊时，电流和电压的方向始终保持一致，因此焊接质量相对较好。
直流弧焊电源通常具有稳定的弧电压和电流输出，能够满足不同的焊接需求。
交流弧焊电源交流弧焊电源是指输出交流电流的弧焊设备。
交流电弧焊时，电流和电压的方向会反复改变，焊接因此相对来说较为复杂。
交流弧焊电源通常适用于一些特殊的焊接场合，例如焊接铝合金等。
直流交流可切换弧焊电源直流交流可切换弧焊电源具备直流和交流输出两种模式。
通过切换工作模式，可以根据焊接需求选择合适的电流输出方式，灵活性较高。
这种类型的弧焊电源可以适应不同材料和焊接工艺的要求。
逆变弧焊电源逆变弧焊电源是通过电子器件将交流电转换为直流电，并将直流电再转换为高频率交流电，最终输出所需的电流和电压。
逆变弧焊电源具有轻便、高效、能耗低等优点，适用于一些特殊的焊接环境。
常用弧焊电源参数在选择弧焊电源时，需要了解以下几个常用参数：1.输出电流范围：弧焊电源的输出电流范围决定了它可以满足的焊接需求。
不同的焊接任务可能需要不同的电流范围。
2.电源开路电压：开路电压是指弧焊电源在无负载状态下的输出电压。
开路电压较高的弧焊电源有助于维持稳定的电弧，并提供一定的渗透能力。
3.噪声水平：弧焊电源的噪声水平对于工作环境的安静度有一定的影响。
低噪声水平的弧焊电源更适合在噪声敏感的场所进行焊接。
4.功率因数：功率因数是指弧焊电源输入电能和输出电能之间的比值。
高功率因数的弧焊电源可以减少对电网的负载，节约能源。
5.效率：弧焊电源的效率是指输出功率与输入功率之间的比值。
高效率的弧焊电源可以减少能源的浪费，提高焊接效率。
常用弧焊电源知识概述
常用弧焊电源知识概述弧焊电源简介弧焊电源是一种常见的焊接设备，用于将电能转化为电弧热能，用于焊接金属材料。
它主要由直流或交流电源、整流装置、电极和工作件等组成。
弧焊电源根据其电源类型和工作原理的不同可以分为常规的变压器电源、逆变电源和激光电源等。
常规的变压器电源常规的变压器电源是最常见的弧焊电源形式之一。
它使用变压器将输入电能转化为所需的输出电能。
常规的变压器电源结构简单、可靠，适用于一般的焊接需求。
它具有较高的输出功率、焊接效率高以及适用于焊接各种材料的特点。
常规的变压器电源中，主要的部件包括电源输入端、变压器、整流器、电极和工作件。
电源输入端接收电能输入，变压器将输入电能进行变压变流，整流器将交流电转化为直流电，电极和工作件产生电弧进行焊接。
常规的变压器电源适用于手动弧焊、半自动弧焊和气体保护焊等各种焊接方式。
逆变电源逆变电源是一种新型的弧焊电源形式。
相对于常规的变压器电源，逆变电源选择使用逆变器来将输入电能转化为所需的输出电能。
逆变电源具有体积小、重量轻、效率高等特点，对电能的利用率更高。
逆变电源可以分为单相逆变电源和三相逆变电源。
单相逆变电源适用于家庭或小型工作场所，三相逆变电源适用于工业生产线等大型焊接场所。
逆变电源的输出电流和电压可以根据焊接要求进行调整，适用于多种焊接工艺和材料。
逆变电源中的关键部件是逆变器。
逆变器能够将直流电转化为高频交流电，然后通过输出变压器将高频交流电转化为所需的输出电能。
逆变电源具有较高的功率因数和更好的电能调节性能，使得焊接过程更加稳定。
激光电源激光电源是一种高能量密度的焊接设备，将输入电能转化为激光束用于焊接。
激光电源具有焊接速度快、热影响区小、焊接质量高等优点。
它广泛应用于高精密度焊接和微焊接领域。
激光电源主要由激光发生器、整流器、光纤传输系统和光束聚焦系统组成。
激光发生器将输入电能转化为激光束，整流器将交流电转化为直流电，光纤传输系统将激光束传输到焊接位置，光束聚焦系统将激光束集中到焊接点进行焊接。
《焊接电源》课程讲义第3章弧焊电源的基本特性
*
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
弧焊电源的稳态短路电流
在弧焊电源外特性上，当 Uy＝0（ Uf＝0）时对应的电流为稳态短路电流Iwd。
（4）熔化极脉冲电弧焊
*
b）恒流特性与恒压特性
脉冲段电流不变，熔滴过渡均匀；维弧段小电流时易断弧
c）恒流特性与恒流特性
脉冲段电流参数不变，熔滴过渡均匀，电弧弹性好；自调节作用差，易粘丝（短路） 图3-9 脉冲弧焊电源的组合外特性
a）恒压特性与恒压特性
d）恒压特性与恒流特性
脉冲阶段具有良好的电弧调节作用，但容易引起电流参数波动，熔滴过渡不均，且维弧易粘丝（短路）。
第3章 弧焊电源的基本特性
弧焊电源是向焊接电弧提供电能的装置，是电弧焊的核心部分。
类型繁多，我们主要介绍弧焊变压器、弧焊整流器、弧焊逆变器
分类
基本电气特性包括以下三方面： 1．弧焊电源的外特性 (输出特性) 2．弧焊电源的调节特性 3．弧焊电源的动态特性（响应能力）
维弧段小电流，弧长拉长时易断弧，A1；脉冲段电流参数波动影响大， B0 ，熔滴过渡不均匀
图3-10 双阶梯外特性
好的外特性：双阶梯外特性组合，又称为方框特性
*
上述各种方法都各有优缺点，例如，恒压特性使电弧具有足够的自调节作用，但对熔滴的均匀过渡不利，而恒流特性则相反，能使熔滴过渡均匀，焊缝成形好，但电弧自身调节能力较差。 双阶梯外特性组合：脉冲电流由“┐”型特性供电；维弧电流由“└”型特性供电，两者构成方框特性。这是熔化极脉冲气体保护焊中比较实用的外特性组合方法之一，如图3-10所示。
弧焊电源及控制
弧焊电源及控制
弧焊电源是电弧焊接工艺的核心装备之一，它的作用是提供稳定的电流和电弧能量，
使焊接电弧能够在表面形成熔池，并使熔池形成稳定的形态。
同时，弧焊电源还具有智能
控制功能，可以实现自动控制焊接参数和焊接过程，提高焊接效率和质量。
弧焊电源的主要分类有直流弧焊电源和交流弧焊电源两类。
直流弧焊电源能够产生稳
定的直流电流，适用于焊接大多数金属材料，尤其适用于焊接不锈钢、铜、铝和镁等材料；交流弧焊电源能够产生交流电流，适用于焊接高反射性金属材料，如铝、铜等材料。
待机功率控制是弧焊电源的关键技术之一。
大多数弧焊机在焊接完成后会继续运行，
导致电能浪费和设备损耗。
待机功率控制可以有效降低弧焊机的能耗和损耗，同时也可以
提高耐用性和可靠性。
有些电源采用高效电源技术，可以将待机功率下降至最低极限。
弧焊电源还应该具备过热保护和防护等安全功能。
在焊接过程中，电源会不断发热，
超出温度范围会对设备和人员造成危害。
过热保护功能可以及时发现设备故障，防止由于
过热导致设备损坏。
防护功能可以防止由于触电等原因导致人员受伤的事故。
相变触发技术是目前较为先进的控制技术之一。
该技术通过采用相变触发单元，产生
瞬时高能脉冲，促进电弧的形成和稳定。
这种技术可以有效提高焊接效率和稳定性，同时
还可以节省电能和降低电器噪音。
总之，弧焊电源是现代弧焊技术中不可或缺的重要装备，可以通过智能控制和高端技
术提高焊接效率和质量，并保护设备和人员的安全。
bxl-1200弧焊电源工作原理
bxl-1200弧焊电源工作原理
BXL-1200弧焊电源的工作原理是将交流电源转换为直流电源，并通过控制电路调节电流和电压来满足焊接需求。
具体的工作原理如下：
1. 输入电源：输入的交流电源经过整流和滤波后得到稳定的直流电源。
2. 电流调节：通过控制电路调节功率管的导通时间来控制输出电流的大小，从而实现电流的调节。
3. 电弧稳定：通过电弧稳定器将直流电源转换为可维持稳定电弧的电源，以提供稳定的焊接电弧。
4. 电流反馈：通过电流传感器检测焊接电流，并通过反馈电路将检测到的电流信号返回给控制电路，从而调节和控制焊接电流的稳定性。
5. 电压调节：通过控制电路调节输出电压的大小，以满足不同焊接材料和要求的电压。
6. 温度保护：为了保护设备，通常还会加入过载保护和过热保护等功能，以防止设备因工作过载或过热而损坏。
总体而言，BXL-1200弧焊电源通过控制电路和电弧稳定器等
部件，将输入的交流电源转化为稳定的直流电源，并通过调节电流和电压来满足焊接需求。
同时，还加入了各种保护功能，以提高设备的安全性和稳定性。
弧焊电源
1.1 弧焊电源在焊接过程中的作用是什么？弧焊电源具有供给焊接电弧电能（提供电流和电压）以及适宜电弧焊工艺所需电气特性的作用。
性能良好、工作稳定的弧焊电源是保证电弧稳定燃烧和焊接过程顺利进行并得到良好焊接接头的必要条件之一。
1.2 脉冲弧焊电源的特点是什么？脉冲弧焊电源的特点是电源输出电流是周期性变化的，脉冲频率、脉冲电流等脉冲参数可调。
调节脉冲参数可以调节焊接工件的热输入量、焊丝的熔滴过渡形式等，有利于对热输入比较敏感的材料、薄板和全位置的焊接。
故大部分弧焊电源中都包含脉冲弧焊电源。
1.3 比较机械调节性弧焊电源、电磁控制型弧焊电源、电子控制性弧焊电源的特点，说明弧焊电源的发展。
机械调节型弧焊电源的特点是借助于机械装置实施弧焊电源外特性的调节，电源的主要电气特性、输出参数的调节，都由其机械结构决定。
故该类电源具有结构简单、易造易修、成本低、效率高等优点，但调节不灵活、不精细，电源比较笨重，耗材多。
该类焊接电源主要用于一般金属结构的焊接。
电磁控制型弧焊电源的特点是通过调节激励电流来改变电抗器或直流发电机铁心的磁饱和程度，从而控制弧焊电源的外特性。
主要包括磁放大式弧焊整流器和直流弧焊发电机。
这类焊机虽坚固耐用，过载能力强、输出电流稳定，脉动小，可用于各种弧焊方法，但是体积大而笨重，电磁惯性很大，动态特性差，效率低，电能和材料消耗大，噪声大，因此属于淘汰产品。
电子控制型弧焊电源具有以下特点一、可以对外特性进行任意控制，从而满足各种焊接方法、焊接工艺的要求；二、可以输出直流、脉冲甚至交流电流，可调参数多；三、具有良好的动态特性，系统控制的响应速度快；四、可控性好，便于进行编程和计算机控制；五、电路比较复杂。
根据电子控制型弧焊电源的电路形式与控制方法，又可细分为整流式、逆变式和数字式三种。
它们具有以上优点外，数字式弧焊电源还具有柔性化控制和多功能的集成、控制精度高、稳定性好、产品的一致性好、焊机功能升级方便的优点。
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第一节
弧焊电源
一、焊接电弧的静特性
Uf
平特性段 上升特性段 下降特性段
Ⅰ
图1-5
Ⅱ
Ⅲ
焊接电弧的静特性曲线形状 焊接电弧的静特性曲线
第一节
弧焊电源
一、焊接电弧的静特性
药皮焊条电弧焊
埋弧焊
几种常用弧焊方法的电弧静 特性曲线
熔化极气体保护焊
第一节
弧焊电源
二、对弧焊电源的要求
1、具有陡降的外特性
弧焊电源作用：为焊接电弧稳定燃烧提供所需 要的、合适的电流和电压。
焊条电弧焊设备
第一节
弧焊电源
三、弧焊电源技术参数
1.负载持续率
指弧焊电源负载的时间与整个工作时间周期的百分率
在选定的工作时间周期 内焊机的负载时间 负载持续率 选定的工作时间周期
例1 某焊工使用BX3-300焊机，在规定周期时间5mim内工作3min，试问该焊 机负载持续率为多少？ 例2 一手工电弧焊在5分钟操作过程中，由于更换焊条清渣等工作用了1分钟， 试计算该焊工所用焊机的负载持续率？
定义：在稳定的工作状态下，电弧焊电源输出端电压与输出电流之间的关系 表示：外特性可用曲线表示，称为电弧电源的外特性曲线 种类：电弧焊电源外特性曲线有若干种
电源外特 性曲线
焊条电弧 焊电源外 特性曲线
第一节
弧焊电源
2、具有适当的空载电压 定义：在电弧焊电源接通电网而焊接回路为开路时，电弧焊电源输出端的电压 作用：容易引弧，稳定燃烧 规定：交流55～70V 直流45～85V 3.具有良好的动特性 定义：指弧焊电源对焊接电弧这种的动负载所输出的电流和电压与时间的关系。 作用：表示电弧焊电源对负载瞬变的快速反应能力。 4、具有良好的调节特性 作用：焊接过程中，为适应不同结构、材质、厚度、焊接位置和焊条直径的需 要，电源必须能按要求提供适当的焊接工艺参数。 要求：电源在一定的电压范围内能均匀、连续、方便的调节。
额定负载持续率 实际负载持续率
3.一次电压 弧焊电源的输入电压，使弧焊电源所要求的网路电压，380V 4.功率
弧焊电源工作时单位时间输入电源的电能，即单位时间内弧焊电源输入
电压与输入电流的乘积。单位Kw
第一节
弧焊电源
四、弧焊电源种类
第二节 焊条电弧焊电源
一、外特性
要求具有陡降的外特性
二、焊条电弧焊电源种类
（1）弧焊变压器（交流弧焊机）（BX系列） 动铁（芯）式 动圈（绕组）式 同体式 串联电抗器式
BX6交流弧焊机 （2）直流弧焊发电机（AX系列） （已淘汰）
第二节 焊条电弧焊电源
二、焊条电弧焊电源种类
（3）弧焊整流器 硅弧焊整流器（ZXG系列）晶闸管式焊整流器（ZXS系列） （4）弧焊逆变器（ZX7系列）
思考：
ZXG——500？硅整流手工弧焊机
B X 3 —— 300
额定电流为500安
产品系列序号为1 下降外特性 弧焊变压器
焊条电弧焊设备
第二节 焊条电弧焊电源
四、焊条电弧焊电源的选择
名称 交流弧焊电源 特点 应用
具有结构简单、易造易修、成本低、 一般工件，酸性焊条 磁偏吹小、噪声小、效率高等优点， 且用动铁心式 但电弧稳定性较差，功率因数较低。 制造方便、空载损耗小和噪声小、 电弧稳定性好等优点。但造价高。 可以作各种弧焊方法 的电源。 重要工件，碱性焊条
交流电源：1表示动铁 系列；3表示动圈系列。 整流电源：1表示动铁 系列；3表示动圈系列； 5表示晶闸管系列；7表 示逆变系列
改进序号 T: 热带用 TH:温热带用 TA:干热带用 G:高原用
焊条电弧焊设备
第二节 焊条电弧焊电源
例：AX1-500、BX3-300 A X 1 —— 500
额定电流为500A 产品系列序号为1 下降外特性 弧焊发电机
点，又无直流电弧的磁偏吹现象。
第三节 埋弧焊电源
二、弧焊电源种类
2. 直流弧焊电源
埋弧焊用直流弧焊电源有磁放大器和晶闸管式两种。
（1）磁放大器式弧焊整流器 主变压器 将电网电压降低到所需的空载电压。 磁放大器 控制输出特性与调节焊接电流。 整流器 将变压器二次交流电整流成直流。 输出电抗器 改善或控制动特性与滤波。 典型的埋弧焊用整流器型号为ZXG－1000R
第二节 焊条电弧焊电源 2.硅整流弧焊电源（ZXG）的调节 结构特点 由三相降压变压器、饱和电抗器、硅整流器组、输出电抗器等组成。
电流调节 利用电流（瓷盘电位器）改变磁饱和电抗器控制绕组直流电流大 小。 3.晶闸管式弧焊整流器电源（ZXS）的调节 电流调节 利用晶闸管原件组代替磁饱和电抗器和二极管整流器，使目前使用最 为良好的电弧焊整流器。
电焊机技术标准规定：
焊条电弧焊电源的额定负载持续率为60%
轻便型电弧焊电源的额定负载持续率可取15%、25%、35%。
焊条电弧焊设备
第一节
弧焊电源
2. 额定焊接电流 定义：在额定负载持续率工作允许使用的最大焊接电流。 超过额定值工作——过载，严重过载将会使设备损坏。
许用焊接电流等于 额定焊接电流
Байду номын сангаас
第二节 焊条电弧焊电源 2.动铁式弧焊变压器电源的调节 如： BX1-135、BX1-300、BX1-500
结构特点 由静铁心Ⅰ、动铁心Ⅱ、一次绕组W1和二 次绕组W2组成。动铁心和静铁心之间存在 空气隙δ。动铁心插入一次绕组和二次绕组 之间。
电流调节 粗调 通过改变二次绕组的匝数 细调 即摇动手柄使动铁心在静铁心之间的 位置.通过手柄使活动铁心向外和向里移动。 图2-4 动铁式弧焊变压器结构 活动铁心向外移动时，漏磁减小，电流增加； 原理图 反之，电流增加。操作时应在空载下进行， Ⅰ—静铁心，Ⅱ—动铁芯，δ —空 当手柄逆时针旋转时，电流增大，手柄顺时 气隙长度 针旋转时，电流减小。
第二节 焊条电弧焊电源
三、焊条电弧焊电源型号表示方法
根据GB10249-88《电焊机型号编 制办法》制定的。焊机型号采用数字和阿拉伯 数字表示型号编排次序的含义如下：
1 2 3 4 5 6 7
系列品种序号 基本规格 额定焊接电流 派生代号 K:晶闸管整流器 附加特征 G:硅整流器 L:铝绕组 小类名称 大类名称 X:下降特性 P:平特性 D:多特性 A:弧焊发动机 B:弧焊变压器 z:弧焊整流器
用途
第四节 手工钨极氢弧焊
2. 交流氩弧焊电源种类
i i
t
t
⑴正弦波交流
⑵方波交流
正弦波交流电源：设备简单，但电弧稳定性差（要有特别稳弧措施）、有直 流分量（要有特别措施消除）。 矩形波交流电源：设备复杂，但电流参数灵活、电弧稳定、钨极烧损少，比 正弦波交流有优势。 逆变式交流方波弧焊电源：电源稳弧性能好，对阴极清理作用及熔深可调节， 效率高，接头质量好
五、 焊条电弧焊电源的调节
1. 动圈式弧焊变压器电源的调节 结构特点 铁心形状特点是高而窄，在两侧的心柱上套有 一次绕组和二次绕组。一次绕组和二次绕组是 分开缠绕的。一次绕组在下方是固定不动的； 二次绕组在上方是活动的，摇动手柄可令其沿 铁心柱上下移动，以改变其与一次绕组之间的 距离。 电流调节 电流的粗调：改变一次线圈、二次线圈来实现。 转换开关顺时针方向转到为抵挡电流位置，逆 时针转动为高档电流位置。 电流的细调：摇动手柄，通过螺杆带动二次绕 组上下移动，使一、二次绕组之间的距离δ12 动圈式弧焊变压器结构示意图 发生变化。距离越大电流越小；反之，电流越 大。 如：BX3-120、BX3-300、BX3-500
（2）晶闸管弧焊整流器
该整流器依靠改变晶管导通角输出电流及产生不同的输出特性。 其典型的电源是ZX5－1000晶闸管式弧焊整流器。
第三节、埋弧焊电源
三、埋弧焊机型号表示方法
1 2 3 4 5
系列品种序号 基本规格
额定焊接电流
附加特征
直流省略 J:交流 E:交直流 M：脉冲 焊车式省略或1 横臂式2； 机床式3； 焊头悬挂式9
23
第四节 手工钨极氢弧焊
三、TIG电源型号表示方法
1 2 3 4 5
系列品种序号 基本规格
额定焊接电流
附加特征 交流J
直流省略 交直流E 脉冲M 焊车式省略 全位置焊车式 1
小类名称
大类名称
Z:自动焊 S:手工焊 D:定位焊 Q:其他
W钨极氢弧焊机
第五节 CO2焊电源 一、外特性 外特性：平特性、缓降特性、下降特性。 二、弧焊电源 二氧化碳焊接电源均为直流电源，有抽头式硅整流电源、晶闸管式电源、晶体 管式电源和逆变电源等。
小类名称
Z:自动焊 B:交流 U:堆焊
大类名称 M:埋弧焊机
第四节 手工钨极氢弧焊
焊接电源形式 直流电源、交流电源、直流脉冲电源
采用陡降外特性，主要是为了得到稳定的焊接电
流。
20
第四节 手工钨极氢弧焊
1. 直流氩弧焊电源
直流氩弧焊电源种类
晶闸管整流弧焊电源
晶体管弧焊整流电源 逆变式弧焊电源 外特性：恒流特性 特点
弧焊整流器
弧焊逆变器
具有高效、节能、质量轻、体积小、 可用于各种弧焊方法， 功率因数高和焊接性能好等优点。 是一种最有发展前途 的新型焊接电源。 具有效率高、热输入较小，可在较 大范围内调节热输入等优点。它特 别适合于对热输入较敏感的高合金 材料、薄板和全位焊接。
脉冲弧焊电源
第二节 焊条电弧焊电源
第三节 埋弧焊电源
一、外特性
外特性形状有陡降、缓降、水平等不同形式。 等速送丝的埋弧焊选用缓降外特性，不等速送丝选用陡降外特性。
二、弧焊电源种类
直流电源和交流电源两大类。 一般选用容量较大的交流弧焊变压器。 矩形波交流电源，其结构复杂，只在特殊场合下使用。 直流电源电弧稳定，特性控制容易，焊接质量高，应用越来越广。 1.交流弧焊电源 弧焊变压器和晶闸管电抗器式矩形波弧焊电源。 弧焊变压器有串联电抗器式和增强漏磁式 晶闸管电抗器式矩形波交流弧焊电源，既保持晶闸管式弧焊整流器的优