第5章_晶闸管弧焊整流器祥解.pptVIP

* 5.3 晶闸管移相触发电路 晶闸管是半控型器件，它最重要的特性是正向导通的可控性，当阳极加上一定的正向电压后，还必须在门极和阴极之间加上足够的正向控制电压、电流即触发电压、电流,以及达到维持晶闸管导通的维持电流时，晶闸管才能从阻断转化为导通。根据这一特性，触发电压、电流可以是交流、直流或短暂的脉冲电压、电流，为减少门极损耗与触发功率，常用脉冲电压、电流触发晶闸管 5.3.1 对触发脉冲的要求 触发脉冲应有足够功率　　信号极性要求门极为正，阴极为负。 触发脉冲相位必须与加在晶闸管上的阳极电压同步　　触发脉冲与主电路电源电压应有相同频率且保持一定相位关系称为同步。 触发脉冲可以移相且能够达到所要求的移相范围　　为了调节焊接规范和控制电源的外特性形状，需要改变晶闸管的控制角，即通过移相触发电路改变触发脉冲相位。 触发脉冲应有一定宽度　　脉冲前沿应尽可能陡，以使晶闸管导通后阳极电流迅速上升，超过擎住电流而维持可靠导通。 多路触发脉冲之间应有电气隔离　　尤其是在三相全控整流电路中各路触发脉冲必须在电气上隔离。 5.3.2 移相触发电路的套数(以带平衡电抗器双反星形整流电路为例） 用六套触发电路　由于该整流电路中有六只晶闸管，每只晶闸管需要一套触发电路，总共需要六套。各相晶闸管的触发互不牵制，允许触发脉冲的移相范围大，可达180°。不过这个优点在这种弧焊整流器中得不到发挥，因为从空载到短路只需触发脉冲移相90°即可。这种方案的缺点是触发电路套数太多，各套电路参数难以达到一致，因此难以保证三相电路平衡；同时又增加了电路产生故障的可能性。 用三套触发电路 该触发电路由正、反极性两组三相半波电路组成，见图5-26a。a与－a相、b与－b相、c与－c相的晶闸管的阳极电压刚好相反，完全可以共用一套触发电路。如下图 用两套触发电路 把主电路接成图5-16b的形式（即共阳极接法，各晶闸管在负半周导通），则可以采用两套触发电路。用一套触发电路去触发一组三相半波可控整流电路中的晶闸管，。图5-27所示阴影部分是各相触发脉冲的移相范围。由图可见，各相所要求的移相范围是互不重叠的。所以完全可以采用一套触发电路依次触发各相晶闸管。 一套触发电路产生的脉冲 5.3.3 移相触发电路 门极控制电路称为触发电路。一般它由同步电路、脉冲形成电路、脉冲移相和放大电路等组成。按触发电路使用的元件可分为单结晶体管触发电路，晶体管触发电路，数字式触发电路和集成触发电路等几种。 触发电路举例：单结晶体管触发电路 图5-30触发脉冲产生和同步电路 ZX5系列晶闸管弧焊整流器采用单结晶体管触发电路，其主电路如图5-16b所示，即接成共阳极的带平衡电抗器双反星形形式。 （1）脉冲产生电路 如图5-30所示，主要由三极管V3、V4，单结晶体管VU1、VU2，电容C20、C21，脉冲变压器TP3、TP4组成。控制电压uk接至三极管V3、V4基极。当有负的Uk输入时，C20、C21分别被充电，于是由C20、VU1和C21、VU2组成的张驰振荡器不断产生振荡，脉冲变压器分别从输出脉冲，该脉冲加至图中的小晶闸管V上，由V触发主电路晶闸管。uk越负，C20、C21充电电流越大，产生第一个脉冲就愈早，主电路中相应晶闸管的控制角就愈小，导通角愈大，反之亦然。改变uk值即可实现脉冲移相。由于单结晶体管和三极管的参数都存在分散性，即使它们型号相同，但参数也不尽相同。为避免两组晶闸管导通角不同造成三相不平衡，需要精细调整电路参数。图中电位器RP8、RP9分别用来弥补VU1、VU2之间参数的不一致性，电位器RP10、RP11分别用来弥补V3、V4之间参数的不一致性。调节这些电位器，可使两套电路输出脉冲对称。 （2）同步电路 如图5-30所示，同步电路主要由控制变压器T2，稳压管VS1～VS6，电容C1～C3，电阻R3～R8，二极管VD1～VD4，三极管V1、V2等元件组成。为了保证触发脉冲与晶闸管阳极电压之间的同步关系，使每只晶闸管的控制角相等，要求同组触发脉冲的相位差为120°，不同组的触发脉冲之间相位差是60°。 5.3.4 触发脉冲的传输方式 触发脉冲信号传输给晶闸管有多种方式，只有传输方式合适，才能可靠地触发晶闸管，采用的触发脉冲传输方式有以下几种： （1）电磁耦合 （2）光电耦合 （3）直接传输 1．电磁耦合 电磁耦合采用脉冲变压器来传输脉冲信号，其电路图如5-41所示。其工作原理是移相脉冲触发信号U p驱动晶体管V1，使V1导通，变压器一次侧流过脉动直流电流，二次侧感应出正的脉冲电压。当没有移相脉冲触发信号U p时，V1截止，TI产生反电势，在二次侧感应出负脉冲。续流二极管VD1的作用是为防止TI产生的反电势