三相大功率焊接逆变电源的网侧电流谐波抑制

逆变焊接电源改善了焊机的效率和控制性能,但是却提高 机输入电流以的谐波畸变水原功率因交正技术通过电力电子元件的开关作用来消除非线性负载的谐波电流,使来自电网的电流是正弦波。本文分析了焊接逆源的功率因数和输入电流谐波畸变的关系,提出了一种连续电流输入的三相功率因数校正电路的方案,其连续的正弦电流输入是通过采用平均电流控制技术实现的。谐波抑制方案的理论通过数字仿真结果进行了验证。一台１０ｋＷ样机的部分     

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.     

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。     

三相桥式整流功率因数校正的分析

针对三相桥式整流输入电源功率因数值较低进行分析,对三相桥式整流电路的不同拓扑电路结构及控制方法做出了分析和比较。通过引入Boost二级电路并采用滞环控制的方法,在三相输入端添设相应的滤波电路完成了对三相桥式整流输入电源功率因数的校正,有效的将三相桥式整流输入电源功率因数值从不加Boost二级控制时的0.950提升到0.994。所使用的电路具有结构简单,易于控制,成本低且性能高等优点,并通过Matlab/simulink的仿真验证及其相关数据的计算,证实了本研究所使用方法的优越性。     

弧焊逆变电源的输入性能分析与滤波电路参数优化

传统的逆变焊接电源对电网来说，本质上是一个带大电容的整流角载，其输入电流是一种尖角波，含有丰富的谐波分量。弧焊逆变电源的功率因数是畸变因子和位移因子的乘积，畸变因子表征了谐波畸变对功率因数的影响。为提高逆变电源的功率因数，必须采用谐波抑制技术降低输入电流的谐波畸变步。在弧焊逆变电源中采用LDC滤波电路，可以降低直流线上的电压纹波。通过优化参数设置，可以使弧焊逆变电源的功率因数提高到95%，电流谐波畸变率低到30%     

逆变式电焊机对电网污染的治理

分析了逆变式弧焊电源中输入侧三相整流滤流电路对谐波和功率因数的影响，介绍了改善谐波的方法以及滤波参数的设计计算。     

熔焊设备

20092159功率因数校正技术在逆变焊机中的应用/丁坤…//电焊机.-2008,38(9):90~93对现有的功率因数校正(PFC)技术在逆变焊机中的应用情况进行了分析和比较,其电路拓扑分别以单相PFC和三相PFC进行阐述。其中单相PFC包含了BUCK降压型PFC电路拓扑、BOOST升压型PFC电路拓扑、升降压型PFC电路拓扑以及单级单相PFC电路拓扑。三相PFC包含直接并联三相PFC电路拓扑、单开关三相PFC电路拓扑、三开关三相PFC电路拓扑、六开关三相PFC电路拓扑以及三相单级PFC电路拓扑。最后概括了功率因数校正技术在逆变焊机中应用的发展趋势。图11参2220092160新型超快变换复合脉冲变极性弧焊电源拓扑/齐铂金…//焊接学报.-2008,29(11):57~60研究开发了一种超快变换复合高频脉冲方波电流变极性电源的主电路拓扑结构。整体结构分为前后两级,前级两套相互独立的直流电源分别提供基值电流和复合脉冲电流,高频直流脉冲切换电路与后级桥式电流极性变换电路共同将直流电流转换为过零无死区时间并具有多种输出波形形式的复合高频脉冲变极性方波电流,辅助并联吸收保护电路能够保证系统的可靠性和安全性。铝合金T...     

熔焊设备

20092159功率因数校正技术在逆变焊机中的应用/丁坤…//电焊机.-2008,38(9):90~93对现有的功率因数校正(PFC)技术在逆变焊机中的应用情况进行了分析和比较,其电路拓扑分别以单相PFC和三相PFC进行阐述。其中单相PFC包含了BUCK降压型PFC电路拓扑、BOOST升压型PFC电路拓扑、升降压型PFC电路拓扑以及单级单相PFC电路拓扑。三相PFC包含直接并联三相PFC电路拓扑、单开关三相PFC电路拓扑、三开关三相PFC电路拓扑、六开关三相PFC电路拓扑以及三相单级PFC电路拓扑。最后概括了功率因数校正技术在逆变焊机中应用的发展趋势。图11参2220092160新型超快变换复合脉冲变极性弧焊电源拓扑/齐铂金…//焊接学报.-2008,29(11):57~60研究开发了一种超快变换复合高频脉冲方波电流变极性电源的主电路拓扑结构。整体结构分为前后两级,前级两套相互独立的直流电源分别提供基值电流和复合脉冲电流,高频直流脉冲切换电路与后级桥式电流极性变换电路共同将直流电流转换为过零无死区时间并具有多种输出波形形式的复合高频脉冲变极性方波电流,辅助并联吸收保护电路能够保证系统的可靠性和安全性。铝合金T...     

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.     

降低焊接电源谐波对电网污染的研究发展

根据近年采焊接电源的研究热点，针对降低焊接电源谐波对电网污染的解决方法．从IGBT逆变电源和PWM脉宽调制技术、三相功率因数校正、带相间变压器的多相焊接电源以及电路仿真研究等方面，阐述了降低焊接电源谐波对电网污染的研究状况，指出提高焊接电源的效率、降低焊接电源对电同的污染以及电磁污染。开发智能型的绿色焊接电源是今后焊接电源发展的一个方向。     

IGBT全桥式CO2逆变焊接电源主电路的设计

通过对一台350A全桥式IGBT逆变CO2焊接电源主电路的设计，详细介绍了逆变焊接电源主电路的设计及其计算方法。     

节能节材、绿色低碳、清洁环保的直流焊接电源

通过对直流电焊机发展历程的回顾,逐一分析了传统旋转式直流焊机、硅整流直流焊接电源、电子式的晶闸管直流焊接电源和逆变式直流焊接电源,总结出"高效、节能节材、绿色低碳、清洁环保"是直流焊接电源今后发展的必然方向。通过分析逆变焊机电源主电路中的电源噪声滤波电路、一次侧工频整流电路和中频逆变电路等拓扑结构,归纳出"高效、节能节材、绿色低碳、清洁环保"电源的具体技术方案是:逆变式直流焊接电源加装电磁骚扰滤波器以之降低电磁骚扰信号幅度,使电源清洁环保;采用具有功率因素校正电路的一次侧工频整流电路替代一般的工频整流滤波电路提高功率因素,降低电源对电网的谐波干扰;采用合适的软开关逆变技术降低开关损耗,提高电源的效率。     

基于三相双开关PFC变极性TIG焊接电源研究

针对变极性TIG焊接电源中一次整流部分由大电容滤波而导致的网侧输入电流的严重畸变、输入功率因数低、谐波分量大的缺点,提出了一种双开关三相四线功率因数校正拓扑电路,由于其电路简单,降低了三相PFC的复杂性,降低了制造成本,达到实用化的要求等优点,并可适用于中、大功率应用场合。     

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.     

弧焊电源电能质量信号采集分析系统研究

弧焊电源对电网来说，本质上是一个大的整流电源，工作中会产生严重的谐波污染。电网谐波污染会带来与经典的纯正弦波相违背的结果，降低功率因数，并造成极大的能量浪费．干扰周边用电设备。对晶闸管CO2焊接电源焊接过程主变压器一次侧产生的谐波信号进行采集分析．以此研究焊接电源对电网的影响。     

有源功率因数校正技术研究

介绍了有源功率因数校正电路的三种boost拓扑方案——硬开关、无源软开关和有源软开关,并采用三种拓扑分别研制了4 kW功率因数校正装置,对三种拓扑方案做了效率、谐波畸变率、功率因数、EMI测试,对比分析测试结果,总结了各自的优缺点,对三种拓扑的适用场合给出了建议。将研究的有源功率因数校正装置应用于单相逆变焊接电源,并在实际焊接情况下对电源进行了输入性能测试,结果表明所测装置性能良好,整个焊接过程中输入电流连续变化,呈正弦波状,能够跟随负载的波动实时响应,完全达到了功率因素校正的目的。     

基于复合补偿控制的三相PWM整流器对逆变焊接电源的优化

为了解决弧焊设备对电网产生的污染问题,提高焊接逆变电源的可靠性,一些电焊机厂家开始对逆变焊机的前级采用PWM整流技术。就逆变焊接电源前级的三相PWM整流器出现的控制系统抗干扰能力弱、跟随性差的问题,采用前馈解耦加复合补偿的改进控制策略,改善了整流器在启动过程中出现的电压过冲现象,提高了整流运行状态下系统的功率因数。在Matlab环境下进行仿真分析,给出了仿真波形和结果,说明了改进的控制策略的有效性。     

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.     

弧焊整流PFC设计

晶闸管弧焊整流焊接系统中输入电网电流产生严重畸变,针对这一问题,提出了用Boost电路提高功率因数,即功率因数校正.分析电两电流畸变原因,详细介绍了L4981功率因数校正芯片的工作原理和外围电路,同时计算外围电路参数值的大小.为提高焊接系统电源质量提供一定的指导作用.     

一种新型大功率中频逆变电阻点焊电源

为满足低阻值新型焊接材料的焊接要求,研究设计了一种最大输出电流达20kA的中频逆变电阻点焊电源.采用绝缘栅双极晶体管(IGBT)构成全桥式逆变主电路;通过有限双极性控制,实现零电压零电流(ZVZCS)软开关;控制电路以数字信号处理器(DSP)为核心,通过对初级采样电流值进行有效处理,采用增量式PID控制方法,实现对脉宽调制电路的精准控制.结果表明,电源设计合理,控制电路稳定可靠,适于大功率焊接.