电阻焊设备中，数量最多、使用最广的是单相工频焊机，焊机功率可由0.5kVA到500kVA甚至更大。它一般由单相交流380V电网供电，流经主电力开关及功率调节器输入到焊接变压器的一次侧，经过焊接变压器降压从其二次侧输出一个与电网相同频率的交流焊接大电流（一般达数千至数万安培），用于焊接工件。图17-1是工频焊机电气原理图。

图17-1 单相工频焊机电气原理图

1—主电力开关 2—阻焊变压器 3—二次回路 4—工件 5—级数调节器 6—电流波形

单相工频交流电阻焊机的通用性强，设备投资及维修费用较低，而且控制较简单，容易调整。但这种电源有两个主要缺点：一是由于使用单相380V电网，且焊接通电时问短，瞬时功率大，特别是在供电电网容量不足的情况下，单相工频交流电阻焊机的使用会对电网产生很大的冲击，同时使电网品质发生恶化，以至影响其他用电设备的正常工作；二是工频交流焊机焊接回路的阻抗较大，功率因数低（通常约为0.4～0.5）。

单相工频交流电源既可用于点焊机、凸焊机及缝焊机，也可用于对焊机。单相工频交流点、缝焊机功率一般不超过300～400kVA，凸、对焊机功率不超过1000kVA^［1］。如果工件需用更大的功率焊接，则需选用其他形式电源。单相工频交流焊机一般用于焊接电阻率较大的材料，如碳钢、不锈钢、耐热钢等，但不能要求焊机有很大的焊接回路，且焊接回路内应尽量避免伸入磁性物质。对于某些工厂，如果在同一电力变压器下同时使用多台单相工频交流电阻焊机，可以将它们分相错开连接，分时通电，既可降低焊机对电网容量的需求量，又可使供电电网三相尽可能均衡。

阻焊变压器、级数调节器及二次回路是决定单相工频焊机电气性能的关键部件。

1.阻焊变压器

阻焊变压器是电阻焊机的主要组成部分，是一种特殊结构的变压器。其特点是：

1）能够输出低电压、大电流。通过改变一次线圈的匝数，可相应改变二次线圈的空载电压及输出功率。

2）是一种周期工作的变压器。工作周期是指焊接通电时问（负载持续时问）与断电时问（空载时问）之和。焊接通电时问与全周期时问的比值介于0～1之问，一般用百分数表示。这个百分数被称为焊机的负载持续率。在次高级变压比，且负载持续率50％时的电流值和功率值，称为焊机的额定电流值和额定功率值。

3）从电网所取用的功率由接在阻焊变压器上的负载（二次回路和工件）决定。输入功率中的一部分消耗于焊机内部的阻抗（阻焊变压器及二次回路），另一部分则用于工件的有效加热。

4）在结构上，绝大多数是壳式铁心，即一次绕组和二次绕组都配置在铁心的中柱上。一次绕组绕制成盘形，二次绕组一般是一匝或两匝，采用铜板或铜管多件并联。一次绕组的布置是使每一件二次绕组的两侧各紧贴一盘一次绕组。一次绕组通电产生的热量依靠二次绕组通水管中的冷却水带走。

2.级数调节器

级数调节器是用来调节阻焊变压器一次绕组匝数的一种专用装置，即通过改变阻焊变压器一次绕组的匝数，改变二次空载电压，从而改变焊接电流大小，达到功率粗调的目的。阻焊变压器的一次绕组可按串联和并联方式进行各种组合，也可采用抽头形式。图17-2是常用的两种级数调节器的原理图。

图17-2 级数调节器原理图(www.daowen.com)

a）串并联式 b）抽头式

3.二次回路

点焊机、凸焊机的二次回路由阻焊变压器的二次绕组、导电体、软连接（纯铜带或多芯电缆）、电极臂、电极握杆（点焊机）或带槽电极平板（凸焊机）、电极和工件等组成。

缝焊机的二次回路除有与点焊机相似的组成部分外，尚有相对滑动的导电轴和导电轴座等，电极则为圆盘形的滚轮。

对焊机的二次回路由阻焊变压器的二次绕组、导电体、软连接、导电钳口（电极）和工件等组成。

图17-3是各种焊机的二次回路示意图。

二次回路中的各个组成构件，在传递焊接电流过程的同时，还要经受由焊接电流产生的电磁力的作用，电极、电极臂还要承受焊接时的机械力。

二次回路的几何形状、导电构件的尺寸，以及焊机二次回路中有无磁性材料等，都会影响焊机的电气性能。有效的焊接电流和功率受二次回路阻抗的影响。阻抗包括电阻和感抗。电阻又包括阻焊变压器绕组的电阻、二次回路各个构件的电阻、各构件问连接处的接触电阻和工件的电阻。阻焊变压器绕组折合到二次的电阻（一次和二次之和）一般仅为10～30μΩ。各构件问连接处的接触电阻根据接触表面的压力、清洁程度、材料品种和形状而定，一般要求每一连接处的接触电阻在2～20μΩ范围内。感抗包括阻焊变压器的漏抗和二次回路感抗。阻焊变压器折合到二次的漏抗一般约为10～50μΩ，二次回路的感抗与二次回路所包容的面积有关。

图17-3 各种电阻焊机二次回路示意图

a）点焊机 b）凸焊机 c）缝焊机 d）对焊机 1—电极 2—工件 3—电极臂 4—电极握杆 5—软导体 6—导电体 7—阻焊变压器二次绕组 8—导电轴座 9—导电轴

减小阻抗的方法包括：

1）减小焊机的臂伸长度和臂问距离（臂伸长度和臂问距离决定了二次回路的包容面积）。

2）尽可能降低二次回路的电阻值，即加大导电体的截面积，增加冷却水的流量和减小接触电阻。

3）在二次回路中尽量减少使用和置入铁磁性材料。