弧焊电源设计论文

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1、沈阳理工大学课程设计论文目录1绪论12主电路的设计32.1主电路的选择32.2变压器的选择72.2.1变压器的设计72.2.2初步确定变压器的主要尺寸82.2.3计算一、二次绕组82.2.4确定铁芯尺寸102.2.5铁心的最后计算112.2.6绕组质量及铜铁质量比计算122.3晶闸管的选择122.3.1晶闸管的额定电压132.2.2晶闸管的额定电流132.2.3通态平均电压142.4直流电抗器的选择142.4.1设计步骤152.4.2直流电抗器的计算163移相触发电路及零部件173.1对触发脉冲的

2、要求173.2触发电路的选择183.3二极管的选择19附录A21附录B22附录C23参考文献2425沈阳理工大学课程设计论文1绪论整流电路技术在工业生产上应用极广。如调压调速直流电源、电解及电镀的直流电源等。整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。20世纪70年代以后,主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。滤波器接在主电路与负载之间,用

3、于滤除脉动直流电压中的交流成分。变压器设置与否视具体情况而定。变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电,网与整流电路之间的电隔离(可减小电网与电路间的电干扰和故障影响)。整流电路的种类有很多,有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。把交流电变换成大小可调的单一方向直流电的过程称为可控整流。整流器的输入端一般接在交流电网上。为了适应负载对电源电压大小的要求,或者为了提高可控整流装置的功率因数,一般可在输入端加接整

4、流变压器,把一次电压U1,变成二次电压U2。由晶闸管等组成的全控整流主电路,其输出端的负载,我们研究是电阻性负载、电阻电感负载(如直流电动机的励磁绕组,滑差电动机的电枢线圈等)。以上负载往往要求整流能输出在一定范围内变化的直流电压。为此,只要改变触发电路所提供的触发脉冲送出的早晚,就能改变晶闸管在交流电压U2一周期内导通的时间,这样负载上直流平均值就可以得到控制。晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又被称为可控硅整流器(SiliconControlledRectified—SCR)，以

5、前简称可控硅。在电力二极管开始应用后不久，1956年美国贝尔实验室发明了晶闸管，1957年美国通用电气公司开发出世界上第一支晶闸管，从此揭开了电力电子技术发展和应用的序幕。由于晶闸管容量大、耐压高、功耗小，具有良好的可控性，很适合制作弧焊电源，因此在20世纪60年代初期，便出现了以晶闸管为整流元件的弧焊电源——晶闸管式弧焊整流器。它采用小功率信号改变晶闸管的导通角来实现对弧焊电源外特性的控制以及焊接参数的调节。目前在各种弧焊电源中，晶闸管式弧焊整流器的应用较为广泛。25沈阳理工大学课程设计论文一般

6、晶闸管式弧焊整流器由主电路、维弧电路、控制电路组成。主电路由三相主变压器T、晶闸管组V和输出直流电感L组成。二极管组VD和限流电阻R构成维弧电路。控制电路由给定电路G、检测电路M、比较电路和触发电路组成。大功率晶闸管组V受控于触发电路。触发脉冲的移相可以改变晶闸管导通角的大小，晶闸管导通角大，则焊接电流（电压）也大；反之亦然。晶闸管式弧焊整流器外特性控制是借助于电流、电压反馈信号，当需要获得下降外特性时，触发脉冲的相位由给定电压和电流反馈信号经比较后得到的控制信号确定；当需要获得平外特性时，触发脉

7、冲的相位由给定电压和电压反馈信号确定；当需要获得任意外特性时，触发脉冲的相位由电压、电流反馈信号的比例确定，改变这个比例，就可以得到任意外特性。25沈阳理工大学课程设计论文2主电路的设计2.1主电路的选择晶闸管式弧焊整流器主电路主要有三种：三相桥式半控电路、三相桥式全控电路以及带平衡电抗器双反星形电路。按任务要求此处选择三相桥式半控电路。三相桥式半控整流电路的负载一般分为两种：电阻性负载、电阻电感性负载。电阻性负载时，当晶闸管导通角时，输出电压、电流波形在一个周期只有三个波峰。脉动较大，甚至还会出

8、现不连续，因此在弧焊中是不适用的。电阻电感性负载时，整流电路由三个晶闸管、、和三个二极管、、组成，为负载，T为变压器，L为输出电抗器。令L的电感值足够大，则当为零出现间断时，负载电流的减小产生自感电势,其正负极性如图2.1所示，它可以维持电流不致中止。若L值越大，则的波形波动愈小。但L值过大常会导致晶闸管失控甚至损坏。为避免上述问题的产生，应在负载两端接上续流管。因此，当整流电压间断时，由L、和构成回路续流，即使不中止，又能使晶闸管按时关断。于是加续流管后，整流器输出的电压波形与电