高速列车用变极性焊接电源的研究.pdfVIP

丝■■■■■■■■■■●■■■■■■_■豳●●●■■■暑；■q‘●一 过零时电弧的重新引燃。由于是利用增加电压脉冲引 和IT2开通，则t～t：阶段 IT1、IT2同时开通，桥路出 弧，故其引弧效果基本不受输出电缆长度的影响。 现直通，但是由于输出电感 。和 ：的作用，在短时间 二、电路及工作原理 内 (约几个 s)电路状态基本不会发生变化。t。～t：阶 1．二次逆变电路结构 段电流模态如图4所示。 如图2所示，VD1、VD2、VD3、VIM 是快恢复整 流二极管；IT1、IT2、IT3、IT4是大功率 的开关管 IG— BT，缓冲电路的功率耗散电阻没有画出；IT1、IT2构成 半桥逆变；L、L2是紧密绕在同一铁芯上的耦合电感； 为电弧和电缆的等效电感；R 为电弧等效电阻；T 为中频变压器。 T 图4 电流模态一 (2)电流模态二 (t～t，) 在t：时刻，IT1断开， 一 电流 i由IT1的缓冲电路提供，随着缓冲电容电压的升 高，电流 i。逐渐减小，不足以支持电感电流 i．．，不足 部分转由i提供，电流模态如图5所示。此阶段电流 会出现轻微减小，在短时间内变化量很小，可以假设 图2 二次逆变原理图 i不变，不影响电路分析。电流关系为i + = = 2．电路小电流工况下换向工作过程 i i。。逐渐减小， 逐渐增大，电弧电流全部由电感 工频整流滤波后得到高压直流，然后经过一次逆变 电流 i提供。 (频率20kHz)得到中频脉动直流，再经过二次逆变 (半桥)后经滤波电感焊接。变极性交流方波焊的再引 T 弧问题主要是小焊接电流下的问题，这里主要详细分析 小电流焊接的情况。以直流正接到直流反接的换向过程 为例，分析电流换向再引弧过程，半桥逆变功率开关的 时序如图3所示。 图5 电流模态二 (3)电流模态三 (t，～t) 在t，时刻 i减小为 零，i。= =i ，此时电流是由低电位流向高电位，故 会急剧衰减，因为耦合电感 ，J。／，|的耦合因数是 1， 则 的电流从零迅速上升，此时的电路电流模态如图6 所示。此阶段电流关系为： 图3 半桥逆变开关时序图 L，= +il=io—AiL (1) ． 此过程电流共有 5个模态 (见图4一图8)，分别 是电弧电流， 是换向前焊接电流。在焊接电流减小 为： 为零前电感 ，J。的能量主要流向三个方面，电弧能量、 (1)电流模态一 (t。～t：) 在t。～t阶段，开关 给电源充电、转移到 中的能量。 管IT1开通，电流流向为A—IT1一L一电弧一c0