焊接电源中谐波和电磁干扰的分析

为了分析焊接电源电能质量,通过对高频大功率整流和逆变开关电源理论的分析可知,焊接电源的谐波和电磁干扰是影响焊接电能质量的主要污染源.同时通过实验可知,在开关电源中除了有谐波的传导干扰外,还存在电磁的辐射干扰,因此,在焊接电源中必须要对谐波进行抑制和电磁干扰进行处理.     

一种带LCL滤波的双丝弧焊电源EMC设计

为了抑制逆变双丝弧焊电源与电网之间的谐波干扰,提高逆变电源的工作稳定性,提出一种软开关与LCL滤波器相结合的逆变弧焊电源主电路,提高系统的电磁兼容性. 通过采用软开关逆变拓扑结构,减小功率器件开关应力,抑制谐波幅值,提高逆变电源工作稳定性. 通过在电源输入侧设计三相LCL滤波器,降低电网谐波对逆变电源影响,同时减少功率器件开关对电网造成谐波干扰. 针对LCL滤波器存在的谐振问题,通过采用滤波电容串联电阻的方法,有效抑制了谐振的发生,保证系统的稳定运行. 对ZVZCS软开关和LCL滤波器进行了理论分析和软件仿真. 结果表明,通过LCL滤波器与软开关电源配合,逆变电源工作稳定性提高,对电网谐波干扰降低,此设计使系统电磁兼容性得到提高.     

电解整流滤波及无功补偿系统

整流系统滤波装置是治理电力系统谐波污染和节约电能量最有效措施，它既能抑制电网各次谐波，又能兼作功率因数补偿作用。     

基于特定次谐波注入法的变频装置谐波抑制研究

变频装置作为目前广泛采用的一种节能驱动电路,因其调速性能良好,在工业领域特别是机床和机器人自动控制方面得到了广泛应用。变频装置由非线性开关半导体元件构成,引起输出电流含有多次谐波,而常规变频器并未对谐波进行抑制。针对变频器产生的高次谐波,提出一种在SPWM正弦信号中注入高次谐波补偿信号的方法,从而对特定次谐波进行抑制。通过MATLAB/Simulink仿真和实验验证此方法能够降有效去除特定次谐波,降低谐波畸变率,提高输出电流电能质量。     

焊接系统中单相整流的数字控制研究

针对早期焊接系统中采用不控整流和可控整流存在的问题,采用IGBT单相整流双向控制解决了焊接时注入电网谐波含量大以及送丝电机和行走电机反转时电能自身消耗造成电能损失的问题.采用四象限整流控制方法,迫使整流输入端的电压与电流同相位,同时通过电压和电流控制方法,把电机的制动电能反馈给电网,仿真和实验验证本研究提出方法的可行性.因此,四象限整流器控制策略的选择,对于提高电网功率因数、降低网侧电流谐波含量、稳定中间直流电压以及保证电机侧逆变器的正常工作有着重要的作用.     

直接电流控制双PWM焊接电源

常规逆变焊机的大量使用会引起电网谐波污染电网,随着人们时电网污染认识的不断加深以及相关谐波限制标准的出台和实施,逆变焊机进行功率因数校正、抑制谐波势在必行.因此,提出了一种基于直接电流控制双PWM焊接电源,通过仿真发现可有效提高功率因数,并抑制网侧电流谐波,制作样机进行小功率试验,试验结果证明与仿真分析相一致.     

静态型高次谐波吸收装置

轧钢机直流供电设备运行中引起的电源波型畸变,造成电器设备损坏频繁和轧制过程的失稳失控,是轧钢生产技术中迫切需要解决的问题。采用高次谐波吸收技术,可以降低电网污染,提高供电装备的可靠性和自动控制的稳定性,是轧钢生产向“高速、自动,连续”发展的重要技术环节。上钢十厂“静态型高次谐波吸收装置”在设计中采用了计算机辅助设计技术(CAD),从工厂现场谐波情况出发,选用了5、7、11次吸收回路,取消了吸收回路无感电阻的使     

电力有源滤波器谐波检测算法

随着电力电子技术的快速发展,大量的开关器件被应用于电力控制中,给电网带来不可忽视的谐波。在众多谐波补偿装置中,电力有源滤波器是一种比较理想的滤波装置,它可以实时地检测出电网中的谐波电流,由补偿装置发出补偿电流,从而达到谐波抑制的目的。如何快速准确地检测出电网中复杂的谐波电流成为一个重要的研究内容。提出一种基于小波变换的无功电流与谐波检测方法,该方法既能检测稳态信号,又能检测出瞬态变化信号,通过仿真和实验结果,验证了该方法优秀的分析能力。     

数字化焊机的电能质量

随着电力电子技术、微电子技术的快速发展,新型器件、先进控制技术和新工艺的不断推出,焊接技术已经向智能数字发展.本研究针对电焊机焊接时对电能质量的影响,分别分析了电能质量的相关参数.分析了交流电压的有效值、峰值和峰峰值、电压允许偏差、三相电压的不平衡度、电压波动与闪变以及谐波等的产生和危害.通过分析可知,电焊机将严重影响这些参数.电焊机不仅要可靠稳定的运行,而且还不能影响电网电能的质量,因此,本研究所分析电焊机电能质量的参数将对提高智能电焊机的质量起到一定的指导作用.     

滤波器在铝厂中的设计及应用

铝厂电解负荷是当地电力系统主要的谐波源,大量的谐波电流注入电网,造成电网电压波形畸变,供电质量下降,严重危害企业的用电设备。谐波滤波装置是治理电力系统谐波污染和节约电能量有效措施。在针对铝厂电解负荷产生的谐波特点基础上,充分研究了特征谐波和各种非特征谐波形成及三次谐波及其整奇数倍谐波出现的理论根据等,确立滤波器的设计原则,并介绍了接线方案及保护、运行方案等。开发设计的谐皮滤波器运行可靠,滤波效果显著,经济和社会效果明显。     

基于LC谐振变换器的电子束焊机高压电源

针对传统电子束焊机高压电源频率低,变压器体积、质量大的问题,利用LC谐振变换器,实现功率管的软开关,提高逆变器电路的工作频率,达到减少变压器体积、质量的目的。软开关技术避免了功率管在高速开通、关断下产生的谐波,并减少开关损耗。分析LC谐振变换器的工作原理,采用BUCK电路调节母线电压的方式,避免LC谐振变换器在负载较轻调频很难改变电压的缺点。通过调试电子束焊机高压电源,分析试验参数,验证设计的合理性。     

基于电流密度在线监控的电镀工艺过程控制系统

针对电镀过程中由人为因素所引起的能耗问题,为提高镀件质量,节能降耗,研制了一种以高频开关电镀电源为核心的基于电流密度在线监控的电镀工艺过程控制系统。该系统由上位机、电流密度采集系统和数字化电镀电源装置组成,实现了电流密度的在线检测与控制。镀层变化和系统能耗实验表明:该系统实现了电镀工艺工程能量的合理配置,在额定输出范围内具有较低的单位能耗和较高的效率,工艺质量优良,对不同规格的电镀工件具有广泛的适应性。     

用于钢轨焊接的电子束焊机电源系统

介绍用于钢轨焊接的电子束焊机工作原理及系统组成,分析焊机的电源系统组成。采用软开关技术减少了功率管在高速开通、关断下产生的谐波,降低开关损耗,减小电源系统体积和质量。对电源系统的主要部件进行选型设计,搭建试验电路,编制控制软件,通过调试原理样机,获得试验参数,验证了设计的合理性。该电源系统可以满足钢轨焊接对电子束焊机的要求。     

一种新型的移动闪光焊轨机供电系统

针对传统柴油发电机组给移动闪光焊轨机供电的不足,提出一种新型移动闪光焊轨机供电系统. 通过分析移动闪光焊轨机工作特性,提出采用超级电容器与双向DC/DC功率变换器连接后通过开关与蓄电池组并联,构成蓄电池-超级电容混合储能供电系统应用于驱动移动闪光焊轨机工作. 建立了其复合储能系统仿真模型并进行测试,同时通过系统样机的产品开发进行试验,结果表明,该新型混合储能供电系统动态响应速度快、输出稳定,可满足移动闪光焊轨机钢轨焊接的供电需求. 除此之外,该系统还能够克服传统柴油发电机组供电模式的三相负载不平衡,产生废气污染环境等缺点,具有低噪环保等优势. 该系统的自主研发对国内无缝轨道焊接装备技术升级与创新具有重要参考意义.     

垂熔炉配电系统谐波治理

本文简述了垂熔炉产生谐波的原因和谐波对供配电系统、电气设备、自动控制系统、通讯的危害。通过对垂熔炉配电系统的数据采集和分析,提出了采用3次、5次滤波补偿组件和分相滤波补偿组件组合,进行谐波治理的方案。治理后系统的功率因素从0.73提高到0.92,谐波电流畸变率下降约50%,电流波形明显改善,趋近正弦波形。此外,还对补偿后的系统进行了效益估算。     

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。     

软开关逆变器在CO2弧焊电源中的应用研究

通过将新型软开关电路拓扑和逆变技术引入CO2孤焊电源，保证电源在全范围内实现软开关，使开关管在零电压下开通和关断。开关损耗、开关应力及电磁干扰得到明显改善。同时，开关管工作在较高的逆变频率，通过微机控制，以软件编程的方式对各控制参数进行优化匹配，获得了较合理的电源动特性和较好的焊接效果。     

逆变式等离子切割电源主电路的设计与仿真

针对国内逆变式空气等离子切割机的现状,对一种大功率空气等离子切割电源的主电路进行了设计,并对元器件进行了选择.该电源采用IGBT逆变式全桥电路结构,主电路采用较为常用的AC-DC-AC-DC逆变模式,通过对变压器、功率开关管、输入电路以及输出滤波电路等的设计,选择了工作电流为100A,电压为150V,开关频率为25 KHz.通过MATLAB下的仿真试验证明了所设计的主电路合理、有效,符合预定要求.