三种形式的中频电源主回路
多只大功率晶闸管或二极管并联
三. 焊接电源 焊接电源的主电路形式是随着电力电子及其他相关技术的发展而发展的。大致经历了弧焊发电机、磁放大器式硅整流焊接电源、晶闸管整流焊接电源、晶闸管逆变焊接电源、晶体管逆变焊接电源和IGBT逆变焊接电源等阶段。 3.1 弧焊发电机及磁放大器式硅整流电源 弧焊发电机及磁放大器式硅整流电源,其主电路使用的是弧焊发电机、抽头式和磁放大式硅整流电源。 3.2 晶闸管焊接电源 3.3 晶闸管整流焊接电源,其主电路采用了带平衡电抗器的六相双反星形可控整流电路和三相全控桥整流电路。 带平衡电抗器的六相双反星形可控整流电路和三相全控桥整流电路 3.4 开关、移相式晶闸管焊接电源,反并联晶闸管组或双向晶闸管工作于开关或移相状态,以控制电焊机电流的大小和开通时间。 移相式晶闸管焊接电源 3.5 电容储能式晶闸管焊机,该焊机的主回路分为充电回路和桥式放电回路,由全控桥或半控桥组成充电回路,四只晶闸管组成桥式放电回路,以防变压器磁化。 电容储能式晶闸管焊机 晶闸管焊接电源与弧焊发电机相比,具有效率高、噪声小、动态性能好的特点;与抽头式变压器硅整流电源相比,焊接参数实现了无级调节,可满足精度较高的焊接需要;与磁放大器硅整流电源相比,可节约大量的铜和硅钢材料,主回路时间常数小,动态性能好,而且有利于各种控制方案的实现。因此,晶闸管焊接电源在焊接电源中占有很大比例。 晶闸管虽然有许多优点,但也有其致命的缺点,即晶闸管为半控元件,控制电路只能控制其开通,而不能控制其关断。对三相全波整流电路或双反星形可控整流电路而言,控制周期为3.3MS,该时间与焊接熔滴过渡的周期在同一数量级上,也就是说晶闸管整流焊接电源不可能很好地控制焊接的熔滴过渡。逆变焊接电源克服了整流焊接电源的这个缺点。 3.6 晶闸管逆变弧焊电源,晶闸管逆变弧焊电源是最早的一种逆变式弧焊电源。其主电路是采用AC—DC—AC—DC系统,工作频率可达3000HZ,所以变压器的尺寸和重量都很小,使其整机的重量只有同容量晶闸管整流焊机重量的三分之一,且动态响应快,焊接性能好,高效节能。但这种焊接电源受晶闸管关断时间的限制,逆变频率不高,同IGBT逆变焊接电源相比,它的逆变器体积大一些,特别是工作在音频段,噪声也大一些。 晶闸管逆变弧焊电源 3.7 IGBT逆变焊接电源,IGBT是发展最快而且很有前途的一种混合型可关断器件。开关频率已达到10—30KHZ,用在中大容量的逆变焊接电源中,现在已逐渐成为主流。 IGBT逆变焊接电源 四. 电机用可控硅电源 4.1 可控硅直流电源可用于发电机、同步电动机、直流电机的励磁。近期已有用IGBT制作电机励磁系统,该系统优于可控硅系统。 4.2 可控硅反并联组件用于电动机软起动装置、电机频繁倒向开关装置(主要用于轧钢生产线)。IGBT变频器用于电机的软起动和软停机,在性能上优于晶闸管电动机软起动器,但IGBT变频器的价格比晶闸管电动机软起动器的价格高得多。因此,在不需要大幅度调速的应用领域,晶闸管电动机软起动器的性价比比IGBT变频器高。 4.3 晶闸管甚低频交—交变频用于线绕电机的进相,提高电机的功率因数。 4.4 晶闸管直流不可逆传动系统主要用于造纸、印刷等轻工业。 4.5 晶闸管直流可逆传动系统主要用于轧机、龙门刨等。 4.6 晶闸管交流串级调速;晶闸管直流牵引。 4.7 晶闸管斩波器用于线绕电机的启动、调速。 4.8 晶闸管交流调压器实现大功率三相异步电动机的电软启动。 五. 电力操作电源 电力操作电源是为发电厂、水电站及变电站提供直流的电源设备(即直流屏),包括供给断路器分合闸及二次回路的仪器仪表、继电保护、控制、应急灯光照明等各类低压电器设备用电。 六. 动态静止无功补偿装置 动态静止无功补偿装置在电压等级(特别是高压无功补偿装置采用多只可控硅串联)、装置容量上不断提高,实现了全数字化计算机控制,在电力补偿上得到了成功应用(如:晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器),并取得了较大的经济效应和社会效应。近年来出现的静止无功发生器、有源电力滤波器等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。 七. 大功率、高电压直流电源大功率、高电压直流电源广泛应用于环境保护的静电除尘、污水处理。