一种提高三相逆变焊接电源功率因数的有效方法

为了提高三相逆变焊机功率因数并减少对电网的干扰,本文提出了一种改善三相逆变焊接电源功率因数的有效方法。首先给出了三相逆变桥式电源主电路和控制部分组成框图,并分析了其工作原理。然后分析了三相逆变桥式电源功率因数低的原因主要是电网输入侧电流波形的畸变,其含有大量谐波并对电网造成严重危害。最后设计了一种三相补偿式功率因数校正电路。试验证明,该电路可较好地抑制谐波分量,防止焊接电源对电网的污染,有效避免焊接电源与电网的谐振,功率因数提高到0.95以上。     

逆变焊接电源输入电流谐波分析及其解决措施

针对逆变焊接电源电路的特点,通过解析的方法分别给出稳态负载情况下单相、三相和脉动负载的输入电流的谐波分析结果,并得出不同情况下谐波的分布特点:稳定负载情况下,单相输入电流中包含2n+1次特征谐波;三相输入电流中包含6n±1次特征谐波;脉冲负载情况下,逆变电源的输入电流中除了含有特征次谐波之外,还出现了偶次谐波和直流分量,对电网污染更为严重.通过电路仿真和实验检测方法验证了分析的结果,并对输入电流的谐波问题提出了几种解决措施.     

基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源研制

SiC功率器件具备开关速度快、开关损耗低、导通损耗小等优点,有利于进一步提升焊接电源的逆变频率、响应速度,实现电弧能量的精密化控制. 设计了一套脉冲变极性逆变焊接电源,主电路采用双逆变结构,前级高频逆变电路采用SiC模块,后级低频调制逆变电路采用绝缘栅双极型晶体管 IGBT模块;设计了SiC模块驱动电路,实现了快速短路保护及米勒钳位;设计了基于ARM的全数字化控制系统,实现了PWM (pulse width modulation)以及输出电流波形的数字化控制.研制的脉冲变极性焊接电源逆变频率达到100 kHz,额定输出电流为500 A,可实现规整的脉冲变极性波形输出.结果表明,研制的基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源能够实现稳定的焊接流程,可通过波形参数的调整有效控制焊接热输入量,获得良好的镁合金焊缝成形.     

用于三相不解耦PFC的新型高压功率器件EBST

介绍了一种兼有功率晶体管低导通压降和高额定电压特点以及功率MOSFET高开关速率特点的新型器件发射极开关双极型晶体管ESBT的结构,同时详细的阐述了这种新型器件的工作原理。还介绍了这种器件的驱动方法和专门针对三相不解耦PFC应用的驱动芯片以及电路设计的过程。实验表明:驱动芯片能够自动调整存储时间的长度从而保证ESBT在不同的负载条件下都处于优化的工作状态。     

VIENNA结构在阻焊逆变电源中的应用仿真

针对大功率阻焊逆变电源网侧输入电流谐波含量高、功率因数低的缺点,应用PSPICE电路仿真软件仿真研究了其功率因数补偿电路.仿真结果表明,采用三相三开关三电平结构(VIENNA结构)功率因数校正电路能够有效降低阻焊逆变电源网侧输入电流的谐波含量,同时满足国际阻焊电源电磁兼容标准(IEC-62135-2标准),功率因数达97％以上,并且开关管关断时承受的反向电压仅为输出电压的一半,VIENNA结构功率因数校正电路应用于阻焊逆变电源具有很强的实用性与优越性.     

电液比例控制器的设计

根据比例电磁铁的工作原理和特点,设计出一种结构紧凑、调整方便的电液比例控制器,介绍其电源电路,斜坡电路、电流调节电路、PWM及功效电路的设计.经仿真及制版测试表明,该电液比例控制器具有功耗小、控制精度高、温度漂移低等优点.     

基于Boost变换器的ZVT软开关三相APFC仿真研究

随着对电网电能质量的要求日益严格,提高输入功率因数、减少谐波电流污染已成为逆变式开关电源的重要性能指标。首先从理论上分析了将单相有源功率因数校正(APFC)技术应用于逆变式等离子弧切割电源三相整流、电容滤波电路的可行性和优势;然后针对APFC电路的功率器件开关损耗,研究了零压过渡(ZVT)软开关APFC电路的负载适应性。对基于升压变换器(Boost Converter)的ZVT软开关三相APFC电路的应用环境和工作模态进行了详细分析,指出采用非连续导通模式的合理性。采用PSpice软件对APFC电路进行了仿真研究,给出了不同输出功率下的电源输入和功率器件的电压电流仿真波形。研究结果表明,采用非连续导通模式的APFC电路可实现全负载范围的功率器件ZVT软开关,电源系统的输入功率因数可提高至0.94以上,有效改善了输入电流波形,谐波电流污染大幅降低。     

基于ICE2PCS05有源功率因数校正电路的应用研究

逆变焊机输入整流电路中的滤波电容是导致输入电流波形畸变的原因所在,降低电源的功率因数,增加输入电流,并产生高次谐波,使逆变焊机难以通过EMC标准.在设计过程中利用基于ICE2PCS05的有源功率因数校正电路来解决逆变焊机输入电流波形畸变这一问题,理论分析和实验结果证明该方法合理可行.     

粗丝CO_2自动焊在C_(50)货车上的应用

焊接设备电源电源采用三相桥式硅整流电路(每臂用两支硅元件2CZ200安/300伏并联)。交流输入电源电压380伏;3相;额定输入电流120安;额定输入容量65千伏安;直流输出电压21～60伏;额定焊接电流1200安;额定暂载率60%。在三相降压变压器的一次线圈上用异步电动机2 D 带动电刷滑调空载电压,改变电源外特性。硅元件采取水冷和风冷双重冷却。同时     

逆变弧焊电源的三相功率因数校正器

对于三相输入的大功率逆变弧焊电源,采用三相升压拓扑进行功率因数校正,以矢量变换的思想研究其调制过程.总体系统的控制采用了双环思想,内环为电流环,用以实现输入电流对电压的相位跟踪,外环为电压环,负责控制输出电压的恒定,并为电流内环提供调制指令,系统采用双环控制,为使系统实现单个开关周期校正控制误差的无差拍控制,整个系统通过TMS320LF2407A DSP芯片控制,采用saber软件进行了仿真辅助分析,给出了电路系统的结构框图和控制方案以及软件流程,实现了电源系统的数字化.试验结果实现了功率因数为1,三相输入电流与输入电压均同相,且为较为标准的正弦波,电流谐波畸变远小于10%的目的,满足了国际上关于谐波限制的标准.