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第 六章 晶闸管弧焊整流器 掌握晶闸管弧焊整流器的组成.应用、了解平衡电抗器 。 本章主要讲述晶闸管式弧焊整流器的单元电路，并以ZX5系列为例介绍这类弧焊整流器的电路及工作原理。 §6-1 概 述 随着大功率晶闸管的问世，在60年代初，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。 由于其本身具有良好的可 控性，因而，对外特性形状的控制、焊接参数的调节，都可通过改变晶闸管的导通角来实现，而无需用磁放大器。它的性能更优于磁放大器式硅弧焊整流器，不仅有用于手弧焊，还有用于TIG、MIG／MAG／CO2焊的晶闸管式弧焊整流器，成为替代弧焊发电机的主要电源 一、晶闸管弧焊整流器的组成 1 、主电路组成： 由主变压器T、 晶闸管整流器UR、 输出电感L。 晶闸管的触发电路AT 。 当要求得到下降外特性时，触发脉冲的相位由给定电压Ugi和电流反馈信号UfI确定； 当要求得到平外特性时，触发脉冲相位则由给定电压Ugu和电压反馈信号Ufu确定。 此外，还有操纵、保护电路CB。 二、晶闸管式弧焊整流器的主要特点： 1．动特性好 与弧焊发电机和磁放大器式弧焊整流器相比，内部电感要小得多，具有电磁惯性小、反应速度快的特点。 作平特性电源时，可以满足所需的短路电流增长速度； 作下降外特性电源时，不致有过大的短路电流冲击。对动特性控制和调节。 2．控制性能好 由于它可以用很小的触发功率来控制整流器的输出，并具有电磁惯性小的特点，因而易于控制。通过不同的反馈方式可以获得所需的各种外特性形状。 电流、电压可在宽广的范围内均匀、精确、快速地调节。并且易于实现电网电压补偿。可用作弧焊机器人的配套电源。 3．节能 弧焊发电机相比，没有机械损耗，而且其空载电压可以较低，其效率、功率因数较高，输入功率较小，因而可节约电能。 4．省料 与弧焊发电机相比，无原动机。与磁放大器式硅弧焊整流器相比，它没有磁放大器。因而可以节省材料，减轻重量。 5．噪声小 弧焊发电机相比因其无旋转运动的部分，噪声明显减小。 6．电路较复杂 除主电路之外，还有触发电路，使用的电子元器件较多。因而，元器件的质量、组装的水平等对电源使用的可靠性有很大影响；同时，这种电源对调试和维修的技术水平要求也较高。 三、整流波形脉动问题 晶闸管弧焊整流器是通过改变晶闸管的导通角来调节电弧电压和电弧电流的，因而电流电压波形的脉动比硅弧焊整流器的大。解决方法如下： 1、并联高压引弧电源 由变压器T，三相半控整流器UR2组成的基本电源， 由变压器T：硅整流器UR：组成的引弧电源并联而成。 前者在焊接时提供电弧功率， 空载电压低而电流大； 后者提供引弧所需能量， 空载电压高而电流小， 电路中 串了电阻只以 得到陡降外特性。 2．在每个晶闸管上并联维弧电路 维弧电路由硅二极管和限流电阻组成， 在晶闸管不导通期间，维弧电路仍有足 以维持电弧的电流流过，而不致影响 电弧的稳定燃烧。 3．在整流器的输出电路中串联输出电抗器 见图中的L。经其滤波后给负载提供的电压、电流波形可以是连续的，高次谐波成分受到了抑制。 4．选择适当的整流电路 不同整流电路其输出波形的脉动程度各异，选择适宜的电路可避免波形不连续及减小脉动。 上述三相半波可控整流电路的整流波形，每周期只有三个波峰而脉动大。且在电阻性负载的情况下，当控制角。大于30‘时整流波形即不连续。因此通常不宜采用。 §6-2 主电路 弧焊整流器必须提供低电压、大电流，具有一定形状的外特性，输出的电流或电压值要有较宽的调节范围，波形应连续，且脉动要小。 其主电路有：四种 三相桥式半控、 三相桥式全控、 六相可控半波 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路， 主要介绍： 带平衡电抗器的双反星形可控整流电路 一、带平衡电抗器双反星形可控整流电路 其基本电路见图6—23，可接成图a、b形式，其工作原理及组成是一样的。它需用六个晶闸管。主变压器是三相的，其结构与六相半波整流电路中的变压器相同，二次有两组绕组，各以相反极性联成星形，故称“双反星形”。实际上，它只不过是通过平衡电抗器LB，并联起来的两组三相半波可控整流电路。构成的VT1 3 5三相半波整流电路称为正极性组，VT2 4 6构成者称为反极性组。平衡电抗器是带有中心抽头的电感，抽头O两侧的线圈匝数相等。 接入LB有什么作用，分两种情