Основой сварочных агрегатов для сварки на постоянном и переменном токе является источник сварочного напряжения, состоящий из сварочного трансформатора и устройств управления и контроля (за исключением сварочных инверторов). В силу специфичности физических процессов при сварке сварочный трансформатор от силовых трансформаторов общего назначения отличает ряд конструктивных особенностей, обусловленных также и соответствующим методом сварки. Так, технологические приемы сварки различаются отношением силы тока к напряжению, что выражается в вольт-амперных характеристиках (ВАХ) процесса. Все сварочные трансформаторы для сварки на переменном токе являются трансформаторами напряжения.
В процессе сварки происходит периодическая флуктуация силы тока и сварочного напряжения вследствие синусообразного характера работы дуги (переход кривой тока через нулевые точки амплитуды), что вызывает угасание дуги, сопровождающееся резким звуком и характерным разбрызгиванием металла.
Особенностью сварочной дуги переменного тока является периодическое изменение тока и напряжения источника питания из-за перерывов в горении дуги при переходе кривой тока через нулевые значения (угасание дуги). Внешне это проявляется резким звуком горящей дуги и повышенным разбрызгиванием жидкого металла. Вольт-амперные характеристики (ВАХ) трансформаторов в аппаратах для ручной дуговой сварки имеют крутопадающую характеристическую кривую. В целях повышения стабильности горения дуги применяют линии задержки или т.н. индуктивное сопротивление цепи дуги посредством включения в цепь вторичной обмотки трансформатора дополнительной индуктивности (реактивной катушки). Широкое применение получили трансформаторы, в которых катушки обмоток разнесены по рабочему телу магнитопровода на основе эффекта увеличенного магнитного рассеяния. При данном эффекте часть силовых магнитных потоков рабочего тела магнитопровода замыкается и рассеивается, откуда и произошло название данных источников напряжения — трансформаторы с увеличенным магнитным рассеянием. Сила тока в трансформаторах данного типа регулируется посредством раздвигания катушек обмоток по магнитопроводу или шунтированием магнитного потока при помощи выдвигаемых в рамку магнитопровода шунтов из магнитных материалов. Еще один способ регулировки магнитного потока заключается в применении специальных дросселей — магнитных шунтов, которые, будучи размещены внутри рамки магнитопровода, управляются током при низких напряжениях. Регулировки данного типа применяются в мощных трансформаторах аппаратов электрошлаковой и автоматической сварки. ВАХ трансформаторов, действующих на основе эффекте увеличенного магнитного рассеяния, имеет падающую или крутопадающую кривую.
В ряде типов сварочных трансформаторов присутствуют и трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием, но они менее распространены. В данном типе трансформаторов используются замкнутые стержневые магнитопроводы с концентрично расположенными на них катушками первичной и вторичной обмоток. При такой конструкции практически отсутствует рассеяние магнитных потоков и, вследствие этого, ВАХ имеет вид пологопадающей или жесткой кривой. При подключении к трансформатору дополнительной индуктивности можно получить устройство с раздельной и с совмещенной реактивной катушкой.
Еще одна схема, используемая в трансформаторах специализированных сварочных аппаратов, включает в себя устройство, называемое дросселем насыщения. Конструктивно схема выглядит следующим образом: на рабочем теле броневого магнитопровода, имеющего два окна, из нескольких обмоток составляется реактивная катушка, витки которой наматываются на крайних стержнях магнитопровода, а средний стержень предназначается для намотки катушки управления, которая питается постоянным током, называющимся током намагничивания. Ток сварки при использовании данной схемы регулируют, варьируя в широком диапазоне ток намагничивания во вторичном контуре трансформатора.
Для автоматической сварки под флюсом применяются также мощные промышленные трансформаторы с регулировкой сварочного тока посредством тиристорных переключателей во вторичном контуре и, соответственно, имеющие жесткую кривую ВАХ.
