鋼軌直流閃光焊主電路設(shè)計

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1、第38卷第8期2008年8月重琿梭Elec乜icWeldillgM∽hineV01．38No．8Aug．2008鋼軌直流閃光焊主電路設(shè)計翟建楠j呂其兵，田海曬南交通大學(xué)焊接研究所，四川成都610031)摘要：基于鋼軌直流閃光焊工藝要求焊接設(shè)備具有輸出電流大、電壓低和輸出功率大的特點，對比分析了五種晶閘管調(diào)壓整流主電路，分別計算了晶閘管上流過的電流和承受的反電壓、變壓器上流過的電流、二次側(cè)整流二極管上的電流，根據(jù)晶閘管、變壓器和整流二極管在各種主電路中的工作條件、生產(chǎn)制造的難易等進行綜合分析，得到了適合于鋼軌閃光焊直流焊接設(shè)備的主電路。關(guān)鍵詞：直流閃光焊；主

2、電路；晶閘管中圖分類號：TG456；u213．9吃文獻標識碼：A文章編號：100l≈303(2008)08_0013一03DesignofmaincircuitformrectcurrentmilnashbuttweldingZHAIJian—nan，LVQi_bing，TlIANHai(WeldingInstitute，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstr∞t：Ontlleb夠isofthecharacteTi8ticsofhighoutputtingelectriccurrent，l

3、owvoltageaIldhi曲outputpoweroftllemildirectcurrentn髂hbuttwelding，fivethyristorrectif}iercircuitshadbeencontmstedand明alysed．Theelectriccurrentandcountervoltage0ftIIy而stor，theelectriccun_entof仃鋤sfo瑚erandsubrecti6ervalveinonecyclewerecomputed，accordingtotheworkingconditionsaIlddmiclll

4、t)rinproductionoftheth咖stor，t舢sfo珊erandI_ectifiervalveinthev蒯ousmaincircuit，thebe8tmaincircuitwhichw鵲fitf曲dilectcuH℃ntnashbuttweldingmachinehadbeenfoundout．KeyW0耐s：directcurrentnashbuttwelding；maincircuit；thyristorO前言隨著國民經(jīng)濟和交通事業(yè)的發(fā)展，高速鐵路、地鐵和輕軌等現(xiàn)代交通軌道結(jié)構(gòu)越來越多的投入應(yīng)用，實現(xiàn)無縫鋼軌焊接是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一。目

5、前，應(yīng)用于工廠焊接的鋼軌閃光焊機有交流焊機和直流焊機兩類。交流焊設(shè)備具有體積小、成本低等優(yōu)點，缺點是【lJ：(1)由于需要的供電方式為單相供電，造成三相電網(wǎng)的不平衡嚴重；(2)輸出為交流電，存在電流過零，并且低電壓時間很長，不利于閃光穩(wěn)定，影響焊接接頭質(zhì)量；(3)交流閃光焊機功率因數(shù)低。鋼軌直流閃光焊機用于鋼軌廠焊時的特點：(1)在焊接時提供紋波系數(shù)小且無過零點的直流電源，閃光穩(wěn)定；(2)充分保證焊接接頭質(zhì)量，焊接質(zhì)量高；(3)輸出的熱量集中，工廠焊接效率高；(4)三相電源網(wǎng)絡(luò)負載平衡，對電網(wǎng)不產(chǎn)生不平衡沖擊，不會干擾電網(wǎng)上其他用電設(shè)備；(5)體積大，設(shè)備

6、成本高。收稿日期：2008—07一16作者簡介：翟建楠(1984一)，男，河南開封人，在讀碩士，主要從事材料加工自動化的研究?；谝陨显颍涣鏖W光焊機適用于鋼軌移動式焊接，而固定式焊接電源大多采用直流焊機。目前國內(nèi)直流焊機全部依靠進口，設(shè)備昂貴，運行維護成本高，為此，立題研究直流閃光焊機。1直流焊機主電路方案的分析與比較進行主電路設(shè)計時要考慮器件的耐壓、發(fā)熱等問題，器件上承受的反向電壓越低，流過的電流越小，系統(tǒng)工作可靠性越高。為此，分析各種設(shè)計方案的參數(shù)指標，以選擇最佳方案。1．1幾種方案工作原理1．1．1方案一方案一如圖1所示，該電路由共用一根中線的三

7、個單相交流調(diào)壓電路組成，其電壓與單相交流調(diào)壓電路相同，輸出電壓電流波形對稱【2】。當觸發(fā)角口=2Ⅱ／3時，觸發(fā)晶閘管VT6、VL導(dǎo)通，由于此時鞏過零為正電壓，VT6承受反向陽極電壓而自動截止，此時變壓器只有單相工作，沒有輸出電壓。所以上述主電路的調(diào)壓范圍是0～2Ⅱ／3?！胗x鋤壚么‰·13·專囊討論重暉墩第38卷R圖l帶中線的星形接法在每一個周期內(nèi)，每隔n尼輪流觸發(fā)晶閘管VT6、VTl，VTl、VT2，VT2、VT3，VT3、VT4，VT4、VT5，VT5、VT6，兩兩同時導(dǎo)通，經(jīng)過變壓器降壓和整流管的三相整流，輸出直流電壓。1．1．2方案二方案二如圖2所示

8、。當觸發(fā)角口=Ⅱ／2時，首先觸發(fā)vT6、、，Tl導(dǎo)通，即A、B兩相