钢轨直流闪光焊主电路设计

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1、第38卷第8期2008年8月重珲梭Elec乜icWeldillgM∽hineV01．38No．8Aug．2008钢轨直流闪光焊主电路设计翟建楠j吕其兵，田海晒南交通大学焊接研究所，四川成都610031)摘要：基于钢轨直流闪光焊工艺要求焊接设备具有输出电流大、电压低和输出功率大的特点，对比分析了五种晶闸管调压整流主电路，分别计算了晶闸管上流过的电流和承受的反电压、变压器上流过的电流、二次侧整流二极管上的电流，根据晶闸管、变压器和整流二极管在各种主电路中的工作条件、生产制造的难易等进行综合分析，得到了适合于钢轨闪光焊直流焊接设备的主电路。关键词：直流闪光焊；主

2、电路；晶闸管中图分类号：TG456；u213．9吃文献标识码：A文章编号：100l≈303(2008)08_0013一03DesignofmaincircuitformrectcurrentmilnashbuttweldingZHAIJian—nan，LVQi_bing，TlIANHai(WeldingInstitute，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstr∞t：Ontlleb够isofthecharacteTi8ticsofhighoutputtingelectriccurrent，l

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

4、t)rinproductionoftheth咖stor，t舢sfo珊erandI_ectifiervalveinthev蒯ousmaincircuit，thebe8tmaincircuitwhichw鹊fitf曲dilectcuH℃ntnashbuttweldingmachinehadbeenfoundout．KeyW0耐s：directcurrentnashbuttwelding；maincircuit；thyristorO前言随着国民经济和交通事业的发展，高速铁路、地铁和轻轨等现代交通轨道结构越来越多的投入应用，实现无缝钢轨焊接是其中的关键技术之一。目

5、前，应用于工厂焊接的钢轨闪光焊机有交流焊机和直流焊机两类。交流焊设备具有体积小、成本低等优点，缺点是【lJ：(1)由于需要的供电方式为单相供电，造成三相电网的不平衡严重；(2)输出为交流电，存在电流过零，并且低电压时间很长，不利于闪光稳定，影响焊接接头质量；(3)交流闪光焊机功率因数低。钢轨直流闪光焊机用于钢轨厂焊时的特点：(1)在焊接时提供纹波系数小且无过零点的直流电源，闪光稳定；(2)充分保证焊接接头质量，焊接质量高；(3)输出的热量集中，工厂焊接效率高；(4)三相电源网络负载平衡，对电网不产生不平衡冲击，不会干扰电网上其他用电设备；(5)体积大，设备

6、成本高。收稿日期：2008—07一16作者简介：翟建楠(1984一)，男，河南开封人，在读硕士，主要从事材料加工自动化的研究。基于以上原因，交流闪光焊机适用于钢轨移动式焊接，而固定式焊接电源大多采用直流焊机。目前国内直流焊机全部依靠进口，设备昂贵，运行维护成本高，为此，立题研究直流闪光焊机。1直流焊机主电路方案的分析与比较进行主电路设计时要考虑器件的耐压、发热等问题，器件上承受的反向电压越低，流过的电流越小，系统工作可靠性越高。为此，分析各种设计方案的参数指标，以选择最佳方案。1．1几种方案工作原理1．1．1方案一方案一如图1所示，该电路由共用一根中线的三

7、个单相交流调压电路组成，其电压与单相交流调压电路相同，输出电压电流波形对称【2】。当触发角口=2Ⅱ／3时，触发晶闸管VT6、VL导通，由于此时巩过零为正电压，VT6承受反向阳极电压而自动截止，此时变压器只有单相工作，没有输出电压。所以上述主电路的调压范围是0～2Ⅱ／3。‰觞锄垆么‰·13·专囊讨论重晖墩第38卷R图l带中线的星形接法在每一个周期内，每隔n尼轮流触发晶闸管VT6、VTl，VTl、VT2，VT2、VT3，VT3、VT4，VT4、VT5，VT5、VT6，两两同时导通，经过变压器降压和整流管的三相整流，输出直流电压。1．1．2方案二方案二如图2所示

8、。当触发角口=Ⅱ／2时，首先触发vT6、、，Tl导通，即A、B两相