弧焊电源内部有哪些功率半导体器件,它们各自用途是什么,以及是如何工作的?

焊接电流有交流、直流和脉冲三种基本类型,相应的弧焊电源有交流弧焊电源、直流弧焊电源和脉冲弧焊电源三种类型。矩形波交流弧焊电源除了用于交流钨极氩弧焊外，还可应用于埋弧焊，甚至可代替直流弧焊电源用于碱性焊条的焊条电弧焊。直流弧焊发电机可用作各种弧焊方法的电源，也可由柴油机驱动用于没有电源的野外施工。

弧焊电源的介绍

脉冲弧焊电源适用于对热输入量比较敏感的高合金材料、薄板和全位置焊接。

交流弧焊电源包括工频交流弧焊电源和矩形波交流弧焊电源。工频交流弧焊电源又称弧焊变压器，它把电网的交流电变成适合于电弧焊的低电压交流电，它由变压器、调节装置和指示装置等组成弧焊变压器具有结构简单、易造易修、成本低、磁偏吹小、空载损耗小、噪声小等优点。

但其输出电流波形为正弦波，因此电弧稳定性较差，功率因数低，一般用于焊条电弧焊、埋弧焊和钨极惰性气体保护电弧焊等方法。

矩形波交流弧焊电源它是利用半导体控制技术来获得矩形波交流电流的。由于输出电流过零点时间短，电弧稳定性好，正负半波通电时间和电流比值可以自由调节，因此特别适合于铝及铝合金钨极氢弧焊。

(一)结构

由于整流或直流弧焊机与直流弧焊发电机比较，因没有机械旋转部分，具有噪音小，空载损耗小、效率高、成本低和制造维护简单等优点。因此，有取代直流弧焊发电机的趋势，在这里只介绍整流式直流弧焊机。整流式直流弧焊机常用型号如ZXG—300、ZXG—400等。硅整流电弧焊机是利用硅半导体整流元件(二极管)将交流电变为直流电作为焊接电源。

(二)工作原理

工作原理见图3—11。接通开关K1，通风机组FM运转，风压开关KEY闭合，主接触器Jc-1闭合，三相弧焊变压器B1工作。与此同时Jc-2闭合，控制变压器B2工作，磁放大器运行，硅整流器工作，输出一定的直流电压，这就是焊机的空载电压。由于没有焊接电流，磁放大器的电抗绕组FD电抗压降几乎为零，使焊机输出端具有较高的空载电压，便于引弧。当施焊时，由于有输出，形成电流，电抗绕组FD通过交流电，使其得到较大的电抗压降，并随电流的增大，电抗压降随之增大，从而得到陡降外特性。当短路时，由于短路电流很大，FD通过的交流电急增，它产生的电抗压降使工作电压几乎接近于零，这就限制了短路电流。

改变控制回路磁盘电阻R10，使磁放大器控制绕组FK中直流电发生变化，铁芯中的磁通就相应发生变化，从而改变了磁放大器交流绕组FD的电流。为减少网路电压波动对焊接的影响，在控制回路中采用了铁磁谐振式稳压器，以保证激磁电流的稳定，减少对焊接电流的影响。

按动K2，通风机组FM停止工作，风压开关KEY开启，主接触器Jc-1断开，主回路断电。同时Jc-2断开，控制回路断电，焊机全部停止工作。

焊接电流的调节依靠面板上的电流调节控制器，来改变磁放大器控制或线圈中直流电大小使铁芯中的磁通发生相应变化，从而调整了焊接电流的大小。热将接线板烧毁或使由焊钳过热而无法工作。

反接时电弧短，反接电弧稳定，飞溅极小。熔池比交流焊机浅，焊缝成形美观，适合焊接薄件。正接时熔深比较流焊机大，电弧吹力大，电弧长且飞溅大，电弧稳定性差，焊条熔化快，适合用焊条切割烧断、堆焊、焊厚件、焊铸铁。

硅整流电弧焊机是利用硅半导体整流元件（二极管）将交流电变为直流电作为焊接电源。