矩形波弧焊电源的工作原理和类型

出处：按学科分类—工业技术 河南科学技术出版社《焊接技术手册》第668页（960字）

一般交流弧焊电源输出近似正弦波。正弦波电流过零缓慢，影响电弧稳定，为此研制了矩形波交变弧焊电源，它电流过零极快，电弧稳定性得到提高。

1．矩形波弧焊电源的类型

按矩形波形成的方式不同分为四类：晶闸管电抗器式，逆变式，数字开关式，饱和电抗器式。

2．主要类型的工作原理

(1)晶闸管电抗器式矩形波弧焊电源的工作原理如图11－19所示。降压变压器T，将380V、50Hz的电压降至数十伏，经SCR₁、SCR₃和SCR₂、SCR₄开关作用和L_dc的贮能作用获得带尖峰的矩形波。控制SCR₁、SCR₃和SCR₂、SCR₄的导通角，可以改变正、负半波的幅值和时间比。准确地控制正、负半波的能量比，满足某些特殊弧焊工艺的需要。通过电流负反馈，可获得下降外特性。若将图11－19b进行改造，去掉R_D，短接b、c点，从e、d引出焊接电流，可用作直流弧焊电源。此时L_dc作为输出电抗器起滤波和改善动特性作用。

图11－19 晶闸管电抗器式矩形波弧焊电源原理图

(a)原理方框图 (b)主电路及输出波形图

(2)逆变式矩形波弧焊电源的工作原理：如图11－20所示。降压变压器将380V、50Hz的交变电压，降至数十伏。晶闸管整流器进行可控整流获得幅值可调的直流，并通过电流负反馈获得所需的下降外特性。电抗器滤波后得到稳定的直流。晶闸管逆变器将直流变成矩形波交流的原理如图11－20b所示。当SCR₁、SCR₃与SCR₂、SCR₄交替导通时，在a、b二点间即可输出矩形波焊接电流，其波形在前沿有一尖峰，这是电容C₁造成的。它有利于电弧引燃，对稳弧有利。

图11－20 逆变式矩形波弧焊电源原理

(a)逆变式矩形波弧焊电源原理框图 (b)逆变主电路及其波形