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快速过零逆变交流方波电源研制
由
西南交通大学成都· 骆德阳
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摘要】介绍了交流方波逆变电源的工作原理。设计制作了快速过零逆变交流方波电
源,在设计中,采用了与以往的逆变系统不同的主电路结构,并因此而简化了逆变控制电路。通过
实验证明,所设计的快速过零逆变交流方波电源过零速度极快,大大提高了小电流时电孤稳定性,
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为提高电流的稳定性。,可以输出频率和正负半波导通比单独调节,且电
的应用越来越普及,对方波电源的要求也越来越高。流过零速度极高,大大提高了小电流焊接时电弧的稳
逆变交流方波电源已成为许多单位的研究开发对象。定性。
现在各单位研制的逆变交流方波电源大多采用、交流方波弧焊电源主电路
、、等功率器件作为开关元件,逆变主
为了提高方波电源系统的可靠性和通用性,在本
电路都采用全桥式逆变方式。在设计中为了防止逆变
系统中,一次电源采用国内通用的晶闸管弧焊电源
颠覆,大都在两组开关管换相时设置共同截止时间。
系列和系列;二次电源即方波发生器采用全桥式
由于共同截止时间的存在,使得在小电流焊接时电弧
逆变方式,开关管采用功率一。逆变交
的反方向重新引燃变得比较困难,即造成小电流时电
流方波弧焊电源主电路原理罔如罔】昕示。
弧不稳。针刈这一问题,本文研制了一种允进的方波
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图逆变交流方波弧焊电源主电路原理图
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主电路的工作原理是:直流弧焊电源输出直正接状态;当、管关断, 、管开通,则形成工件
流,当、管开通,则形成工件为负,钨极为正的为正,钨极为负的反接状态。控制两组管的
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交替开通与关断,则得到交流方渡。当一次电源为关断的同时另一组开通。在—
系列时,得到的方波电源为下降外特性,其焊接电流由和~ 两组短时间几微秒共同开通时,
一次电源控制;当一次电源为系列时。得到的由于电源在输出极串接有一较大的平波电抗器,
方波电源为平外特性,其焊接电压由一次电源控平波电抗器限制了一次电源的电流上升速率,使得两
制。组’不会因一次电源的过电流而损坏。为了箝
在传统的逆变方波电源设计中,考虑到一次电源制平渡电抗器的感应电动势的大小,在一次电源输出
输出极的平波电抗器和线路感抗的存在,当桥式开关端并联的电容。为了限制两组管子共同导
换态关断或电弧突然熄灭时,必然引起一个反电动势, 通时电容的放电电流,在电容上串联、并联环
为了箝制这一反电动势的大小,加上电容,以保护节,即两组管子共同开通时电容的放电是通过进
的安全。当存在电容时,若和或和行;而在熄弧和焊接时通过对进行充电。采用图
出现共同导通,则上储存的电能将快速通过开通所示的主电路,能有效地限制两组功率共同开
的以很大的电流释放,由于电流很大,会使得通时的电流,同时,由于没有截止时间,大大加快了电
过流损坏。为此,人们以往不得不在、和流的过零速度,缩短了两组管子换流时的电弧熄灭时
、两组换流时设置一个共同截止时间⋯, 问,相应的电弧稳