弧焊电源课件第五章晶闸管弧焊整流器

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
d )管 子 导 通 顺 序
4
6
2
4
6
12
第五章 晶闸管弧焊整流器
三相半控桥电阻性负载 触发角α=30的波形图
相电 压波 形
负载 电压 波形 触发 脉冲 时序 SCR 导通 顺序
控制角 α = 60º
a) 相 电 压
u2 o
ua
ω t1
ub
ω t3
uc
ua
三个晶闸管导通情况 t ωt3时,VT3阳极电ω 图 6-8 ωt2时,Uc最低,对 ωt1 至ωt3中点处 位Ub最高,且控制 ωt1 时,三个共 之后,出现6导通, 应的二极管VD a=60° Uz 极加触发脉冲, fz uf 阴极晶闸管中VT1阳 ac 三 b a Ub>Ua,但仍然 cb i fz 导通后Uc钳位到VD2、 VT3导通;VT3导通 相 极电位Ua最高,VT1 是VT1导通,是 后阳极电位钳位到 VD4阳极使VD2、 半 因为此时尽管Ub 控 导通,其电位钳位到 VT4截止。依次类推 b)电 流 电 压 VD1阴极使它截止。 o 电 最大,但VT3触 电阻性负载三相桥式半控整流电路的电流波形在一个周期中只有 t 每个管子导通角为ω a VT3、VT5的阴极,使 每个管子导通角为 阻 α>60 后便会发生波形不连续了 >60º >60 后便会发生波形不连续了。 三个波峰,脉动大,甚至出现不连续,因此不能满足弧焊要求。 三个波峰,脉动大,甚至出现不连续,因此不能满足弧焊要求。 ug u g1 u g3 u发端没加触发脉 g5 u g1 u 120°,导通顺序g 3 负 VT5的阴极电位比阳 120°。管子导通顺 载 c)触 发 电 压 为1、3、5循环 冲,故仍截止。 序为6、2、4、6循环。 波 极电位高而截止。 ω t
势继续为VT 势继续为 1提供正向电压使其 不能及时关断。 不能及时关断。VT1继续导通多
Rfz ifz
VD7构成回路续流,既使 构成回路续流, 长时间取决于L中存储的能量的 长时间取决于 中存储的能量的
VD2 VD4 VD6 i大小,甚至延长到 电阻电感性负载的三相桥式半控整流电路 不中止, 图6-9 大小,甚至延长到VT3被触发为 fz不中止,又使晶闸管按 时关断。 止。 时关断。
7
第五章 晶闸管弧焊整流器
防止措施: 防止措施: 1.采用直流电抗器 滤波 采用直流电抗器----滤波 采用直流电抗器 2.选择合适的整流电路 选择合适的整流电路
3.并联高压引弧电源; 并联高压引弧电源; 4.在每个晶闸管上并联维孤电路; 4.在每个晶闸管上并联维孤电路; 在每个晶闸管上并联维孤电路
第五章 晶闸管弧焊整流器
17
电阻性负载
控制角 α a) 相 电 压 图 6-13 = 0 º
u2 o ω t1
a
ω t2
b
ω t4
c
ω t6
a
ω t2 ω t3 ω t1
a=0° 三 相 ab ac bc ba ca cb ab ac u fz 桥 i fz 式 全 各晶闸管分别导通120° 各晶闸管分别导通 ° 控 b)负 载 电 流 、 电 压 o 整 流 1 2 3 4 5 6 1 2 3 ug 电 路 c)触 发 电 压 波 形 5 1 1 3 3 5 5 1 1 6 6 2 2 4 4 6 6 2 d)晶 闸 管 导 通 顺 序
1
3
5 ωt
ug o
6
2
4
6 ωt
第五章 晶闸管弧焊整流器
19
VT1
VT3
VT5
u fz a b a c b c b a c a c b a b a c 时 a ug
6 5 1 6 2 1
a b
a=60°
3 2 4 3 5 4 6 5 1
ωt
VT4
6
c
VT6
VT2
ωt
20
各晶闸管依然分别导通120° 但输出功率降低。 u 各晶闸管依然分别导通 °,但输出功率降低。 电阻性负载三相桥式全控电路a=60°时负载电压波形 °
VT5 ifz
T
a b c ufz Rfz
VD2、4、6:三个共阳极二 、 、 : 极管, 极管,其管子导通规律是阴极 电位最低的管子导通。 电位最低的管子导通。
VD2
VD4
VD6
α= 0º α= 60º
11
图6-6 电阻性负载的三相桥式半控整流电路
第五章 晶闸管弧焊整流器
控制角 α = 0º
a) 相 电 压
第五章 晶闸管弧焊整流器
1
第一节 概述 第二节 主电路 第三节 触发电路 第四节 外特性控制电路 第五节 晶闸管式脉冲及矩形波交流弧焊电源 第六节 晶闸管式弧焊整流器典型产品介绍
第五章 晶闸管弧焊整流器
2
第一节 概述
二极管:一个PN结 三极管:PNP,NPN 晶闸管:两个PN结 阳极A 阴极K 控制极G P N P N
第五章 晶闸管弧焊整流器
ωt
21
电阻电感性负载
ufz ab ac bc ba ca cb ab ac
o
ωt
a 三相桥式全控整流电路的负载电压平均值: a=90°
Ud = 2.34 U2 cosα 移相范围 移相范围90º
第五章 晶闸管弧焊整流器
22
三、六相半波整流电路
铁心有三个心柱, 铁心有三个心柱,每个 T 心柱上各有一个一次绕 组和两个二次绕组( 组和两个二次绕组(如 a和-a),两个二次绕 ),两个二次绕 和 ), 组的非同名端相连。 组的非同名端相连。 只要控制级有触发信号, 只要控制级有触发信号, 六个共阴极晶闸管的导 通规律是阳极电位最高 的管子导通。 的管子导通。只需单管 导通即可构成回路。 导通即可构成回路。六 个管子轮流导通。 个管子轮流导通。
第五章 晶闸管弧焊整流器
4
晶闸管式弧焊整流器的主要组成
下降外特性:触发脉冲的相位由给定电压和电流反馈信号确定。 下降外特性:触发脉冲的相位由给定电压和电流反馈信号确定。 平外特性:触发脉冲相位则由给定电压和电压反馈信号确定。 平外特性:触发脉冲相位则由给定电压和电压反馈信号确定。 任意外特性:调节电压、 任意外特性:调节电压、电流反馈信号的比例
fz 1 载 6
管的导通角失控,不能正 , 管的导通角失控、VD 继续导 i 不中止。在VT 不中止。
极管中由VD 自然换相为VD 避免失控的方法: 极管中由 6自然换相为 2导 避免失控的方法: 通,于是L、Rfz、VD2和续流 于是 、 在负载两端接上续流 在负载两端接上 VT1之 间构成回路, 间构成回路 上的自感电动 二极管VD7,这样当整流 二极管 ,由L上的自感电动
A P G N N P P N K
3
一个晶闸管等效为两个三极管。 一个晶闸管等效为两个三极管。
第五章 晶闸管弧焊整流器
晶闸管导通条件: 晶闸管导通条件: 晶闸管关断方法: 晶闸管关断方法:
1)晶闸管阳极加上正向电压 ; )晶闸管阳极加上正向电压U; 阳极加上正向电压 2)控制极加上适当的同步正向触发电压Ug 。 )控制极加上适当的同步正向触发电压 1)使晶闸管的阳极电流低于维持电流 ) 加上适当的同步正向触发电压 晶闸管导通后, 晶闸管导通后,只要正向电流 I 的大小等于或大 或切断阳极电流(适合于低频电路)。 或切断阳极电流(适合于低频电路)。 于晶闸管的维持电流, 于晶闸管的维持电流,即使去掉控制极上的触发 2)在晶闸管阳极和阴极之间加一反向 ) 晶闸管也仍然维持导通状态。 电压 Ug 常用的方法)。 ,晶闸管也仍然维持导通状态。 电压(常用的方法)。
而触发脉冲的相位是由电流给定信号Ugi、电压给定信号Ugu和电 晶闸管弧焊整流器输出电压和电流的大小决定于整流 流、电压反馈信号 Ufi、Ufu通过电子控制电路C得到的控制信号 器中晶闸管的导通角,晶闸管的导通角越大,电源输 Uk所确定的。Uk决定着晶闸管触发脉冲的相位,也就决定了晶闸 图5-1 晶闸管式弧焊整流器基本原理图 管导通角的大小。Uk的变化规律决定了弧焊电源输出电压和电流 出电压和电流越大。晶闸管导通角的大小是由其触发 的变化规律,通过对Uk的控制,可以控制晶闸管式弧焊整流器的 第五章 5 脉冲的相位所决定的。晶闸管弧焊整流器 输出特性。
第五章 晶闸管弧焊整流器
ω t3
ω t5
ωt
ωt
ωt
18
控制角 α =0º时的触发脉冲信号 时的触发脉冲信号
图6-14 三 相 桥 式 全 控 整 流 电 路 触 发 方 式 ug
a) 双 窄 脉 冲 触 发
6 60° 5
1
2
3
4
5
6 ωt
o ug o ug
6
1
2
3
4
5 ωt
b) 单 宽 脉 冲 触 发
ω t5 三个二极管导通情况
负载电压为: 负载电压为:Ufz = 1.17 U2 ( 1 + cosα ) 形 5 3 1
第五章 晶闸管弧焊整流器
5 4 4 6 2 U导 通 顺 序 是相电压的有效值。移相范围为180º d ) 管 子 2是相电压的有效值。移相范围为
1 6
14
与纯电阻负载相比, 与纯电阻负载相比,晶闸
VT6 VT2
a=90°
ωt
c
6 1 2 3 4 5 6 2、整流输出电压、电流在控制角为60o时,临界连续; 整流输出电压、电流在控制角为60 1 临界连续;
3、6只晶闸管,电路复杂,调试和维护困难。 VT4 只晶闸管,电路复杂,调试和维护困难。
5 6 1 2 3 4 5 6
4、整流电路的移相范围为120 整流电路的移相范围为120º 120 各晶闸管导通时间不足120° 输出波形不再连续。 电阻性负载三相桥式全控电路a=90°时的负载电压波形 各晶闸管导通时间不足 ° 电阻性负载三相桥式全控电路 ,输出波形不再连续。 °
第五章 晶闸管弧焊整流器
8
第二节 晶闸管式弧焊整流器主电路
一、 三相桥式半控整流电路 二、 三相桥式全控整流电路 三、 六相半波整流电路 四、 带平衡电抗器双反星形可控整流电路
第五章 晶闸管弧焊整流器
9
一、三相桥式半控整流电路 1. 电阻性负载 2. 电阻电感性负载
第五章 晶闸管弧焊整流器
10
VT1、3、5:三个共阴极晶闸管, VT1 VT3 、 、 :三个共阴极晶闸管, 1、 电阻性负载 其管子导通规律是阳极电位最高且 控制极加有有效脉冲的管子导通; 控制极加有有效脉冲的管子导通;
u2 o ω t1
ua
ω t2
ub
ω t4
uc
ω t6
ua
ω t2
ω t3
ω t5
ω t1
ω t3
图 6-7
ωt
a =0 ° a b a c b c b a ca c b ab a c u fz 三 i fz 相 半 负载电压为三相电压信号上包络线与下包络线之差。 负载电压为三相电压信号上包络线与下包络线之差。 控 b)电 流 电 压 o 电 ωt 阻 u g u g1 u g3 u g5 u g1 u g3 负 载 c)触 发 电 压 三个晶闸管导通情况 ωt 波 三个二极管导通情况 形 1 1 3 3 5
晶闸管整流器的主要特点
1 . 动特性好,响应速度快 动特性好, 2 . 控制性能好 电流电压控制范围大 控制性能好—电流电压控制范围大 3 . 调节特性好 不同外特性 调节特性好---不同外特性 4 . 节能、省材 节能、 5. 噪声小; 噪声小; 6. 电路较复杂
第五章 晶闸管弧焊整流器
6
பைடு நூலகம்
三、整流波形脉动问题
第五章 晶闸管弧焊整流器
15
三相桥式半控整流电路特点: 优点: 制造简单、可靠、经济和较易调试 缺点: 调至低压或小电流时波形脉动较明显,需 配置大电感量的输出电抗器。
第五章 晶闸管弧焊整流器
16
二、三相桥式全控整流电路
VT1 VT3 VT5
T
a b
ufz
L ifz
c
Rfz
电阻性负载
VT4 VT6 VT2 图6-12 电阻电感性负载 三相桥式全控整流电路
时,负载电流减少产生自感电势, VT1 负载电流减少产生自感电势, 2 、 电阻电感性负
a
L足够大时,负载电压 Uf z 为零 足够大时, 足够大时
VT3
VT5
常关断。 常关断ωt4时,虽然 ac=0,但二 虽然U 通。至 。 , T
ufz b c
VD7 VT7
L
电压间断时, 电压间断时,由L、Rfz和 、
第五章 晶闸管弧焊整流器
a ug
6 5 1 6 2 1
a=60°
3 2 4 3 5 4 6 5 1 6
ωt
VT1 VT3 VT5
ωt
a b
u fz a b a c b c b a c a cb ab ac
电路特点: a
ug
1、每周有6个波峰,脉动较小,配用的输出电感量也较小; 每周有6个波峰,脉动较小,配用的输出电感量也较小;
晶闸管弧焊整流器输出电 压和电流的大小决定于整 流器中晶闸管的导通角, 晶闸管的导通角越大,电 源输出电压和电流越大。 小规范焊接时, 小规范焊接时,导通角 小,整流波形的脉动加 波形不连续, 剧,波形不连续,引起电 弧不稳定。 弧不稳定。
三相半波电阻性负载控制角α= 三相半波电阻性负载控制角 = 60º时整流电压波形 时整流电压波形
相关文档
最新文档