逆变式弧焊电源是20世纪70年代末问世的一种新型电子控制的弧焊电源。交流—直流之间的变换称为整流，实现这种变换的装置称为整流器。直流—交流之间的变换称逆变，实现这种变换的装置称为逆变器。从广义上讲，只要采用逆变技术的弧焊电源应称为逆变式弧焊电源。但是，通常所说的逆变式弧焊电源（又称弧焊逆变器）使用了中频逆变技术，也就是说这种弧焊电源不仅采用了逆变技术，还采用了工频—中频的变频技术。继晶闸管和晶体管逆变弧焊电源后，MOSFET（场效应管）式和IGBT（绝缘极栅双极晶体管）式大功率逆变元件的开发，使中频逆变技术得到迅速发展。
（一）逆变式弧焊电源的逆变系统及组成
1.逆变系统 把网路单相或三相50Hz工频交流电整流成直流电，再借助大功率电子开关器件（如晶闸管、场效应管等），把直流电变换成几千至几万赫兹的中频交流电，后经中频变压器降压和输出整流器整流，最后经电抗器滤波即得所需的电弧电压和电流。输出电流可以是直流或交流。
在逆变式弧焊电源中可采用三种逆变系统：
1）AC（交流）—DC（直流）—AC（交流）。
2）AC（交流）—DC（直流）—AC（交流）—DC（直流）。
3）AC（交流）—DC（直流）—AC（交流）—DC（直流）—AC（交流）。
通常多用AC—DC—AC—DC系统。
2.基本组成 从图4-33中看出，逆变式弧焊电源主要由主回路系统和控制回路系统两大部分构成。主回路系统又由输入整流器、滤波器、变频电子开关、中频变压器、输出整流器和输出滤波等六个组成部分；控制回路系统包括控制电路和给定反馈电路，主要作用是控制大功率开关器件以获得弧焊工艺所需的外特性、调节特性、动特性和电压、电流波形等，并通过检测电路、给定电路实现电流、电压反馈闭环控制。
（二）逆变式弧焊电源的分类及特点比较
1.逆变式弧焊电源的分类 按照逆变式弧焊电源的输出电流种类不同，可分为交流式逆变弧焊电源、直流式逆变弧焊电源和脉冲式逆变弧焊电源（含高频脉冲弧焊逆变器）等。
按照逆变式弧焊电源采用的不同的快速开关电子元件类型进行分类。一般可分为四个种类：
晶闸管式逆变弧焊电源、晶体管式逆变弧焊电源、MOSFET（场效应管）式逆变弧焊电源、IGBT（绝缘极栅双极晶体管）式逆变弧焊电源等。按快速开关电子元件类型进行分类的四种逆变弧焊电源所用的大功率开关器件和对应工作频率见表4-8。
图4-33 逆变式弧焊电源基本原理框图
表4-8 四种逆变弧焊电源所用的大功率开关器件和对应工作频率
2.四种快速开关电子元件的逆变式弧焊电源的特点比较(www.xing528.com)
1）晶闸管式逆变弧焊电源，其频率偏低，有噪声，控制性能也不够理想。
2）晶体管式逆变弧焊电源，其频率较高，控制性能较好，但单管功率太小，需要多管并联工作，给制造和调试等带来不便。
3）MOSFET（场效应管）式逆变弧焊电源，其频率更高，控制功率小，能耗低，控制性能优越。
4）IGBT（绝缘极栅双极晶体管）式逆变弧焊电源，除了具有MOSFET逆变的优点外，其突出的优点是单管的功率较大，耐压性较高，既便于制造调试，又提高了可靠性。它是当今逆变式弧焊电源发展的主要方向。
（三）逆变式弧焊电源的特点及应用
逆变式弧焊电源具有如下特点：
（1）省料、质量轻、体积小 传统的弧焊电源用工频传递电能，逆变弧焊电源采用几千至几万赫的中频，而制作变压器的用料多少与工作频率成反比；另外，工作频率提高还可减少制作滤波电感的用料。由上所述，可使逆变弧焊电源的质量减为传统电源的1/5～1/10，体积减至1/3左右。
（2）高效节能 由于电子功率器件工作于开关状态，变压器等可采用铁损小的磁芯材料，效率可达80%～90%。主电路内有电容，提高了功率因数（可达0.99），节能效果十分显著。
（3）改善了弧焊工艺性能
1）因工作频率高，所需的主回路中滤波电感值小，电磁惯性减小，易于获得良好的动特性。
2）可控性好，外特性、动特性等可按不同工艺要求来设计。
3）用作交流电源时可获得较高频率的矩形波，从而提高交流电弧的稳定性。
逆变式弧焊电源首先用于焊条电弧焊，随后因功率增大和性能提高，其用途不断地扩大，现已逐步被推广应用于非熔化极气体保护焊、熔化极气体保护焊、等离子弧焊、埋弧焊、脉冲弧焊、高频脉冲弧焊等各种弧焊方法。而且随着研制和生产水平的提高，它将会有越来越广阔的市场，并将起着更新换代的作用。
常用逆变式弧焊电源的型号为ZX7—160、ZX7—250和ZX7—400，表4-9为其主要技术数据。
表4-9 常用逆变式弧焊电源型号和技术数据
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