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。     

基于ICE2PCS05高功率因数校正电路的设计

以单相Boost有源功率因数校正电路为研究对象,分析有源功率因数校正技术的基本原理及其分类,并对每一类型电路的拓扑结构、工作特点及工作方式进行比较。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,产生高次谐波,并降低电源的功率因数。基于新型功率因数校正芯片ICE2PCS05,设计一款功率为300 W,输出为400 V的高功率因数校正电路,详细分析该电路的工作原理、升压电感、电容、功率开关管、二极管、开关频率和ICE2PCS05外围电路等部分参数的设计方式,并给出其测试结果。实验结果表明,该设计电路合理可行、输入电流畸变小,输出电压恒定,可获得高功率因数。     

逆变焊机功率因数的研究

在对大多数逆变焊机的电网输入电路分析的基础上，对电网输入电流和焊机的功率因数进行理论分析和试验研究，提出了改善功率因数的几种方法。     

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     

逆变焊接电源节能高效的绿色设计

逆变焊杌的应用越来越普及,但是实测的AC/DC的电效率却很低,主要原因是由于逆变器的输入整流器和电容滤波器所产生的高次谐波电流造成的.高次谐波电流不仅降低了焊机的功率因数,而 且对电网造成很大的污染和破坏.对逆变焊机采用有源功率因数校正器提高功率因数的问题进行详细分析,重点介绍了UC3854控制的升压型电路和开关整流器电路的工作原理及设计问题.     

双逆变交流方波弧焊机研制

设计了双逆变交流方波弧焊机,介绍了焊机主电路、一次、二次逆变电源控制电路基本原理.给出了二次逆变器控制电路,找到了场效应管失效的原因,设计了限制短路电流冲击电路,介绍了限制短路电流冲击电路及电流软启动引弧的原理,实现了电流软启动引弧,减小短路时浪涌电流对场效应管的冲击,解决了焊杌可靠性问题.用光线记录示波器实拍一次逆变焊机短路时的电流波形及双逆变交流方波弧焊机短路、负载时的电流及电压波形,并对焊机进行了测试,得出了焊机主要技术指标,又进行了焊接工艺试验,试验结果表明,该焊杌具有优良的工艺性能.     

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%     

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。     

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...     

一种新型电容储能焊机的电路设计

介绍了一种新型电容储能焊机的电路系统设计.储能电容采用超级电容,由其组成低压的大容量电容器组结构代替传统的高压电容器组;充电电路采用直流斩波充电方式,其中斩波电路采用Buck降压变换器,IGBT为主功率开关器件,SG3525为PWM控制芯片,SKHI22AH4为驱动电路,引入电流负反馈实现恒电流充电;放电电路利用大功率晶闸管的浪涌特性,采取通过晶闸管放电开关直接大电流放电的方法;以80C552单片机为主控芯片的控制系统控制焊机的工作流程,实现焊接自动化.所研制的焊机已经成功应用于生产,焊接效果良好.     

变极性TIG焊接电源功率因数校正控制策略

对变极性TIG焊电源的输出功率进行研究,发现其输出功率随变极性周期和占空比变化而变化,EP（钨极接正）时的功率远大于EN（钨极接负）时的功率.这种周期性变化输出功率会导致弧焊电源周期性地从电网抽取能量.当采用常规的PFC（功率因数校正）电路和控制策略也会给输入电流带来奇次谐波、偶次谐波、间谐波、直流分量、三相不平衡等＂...     

基于ARM Cortex-M3的数字化管板焊接电源的研制

设计了基于ARM Cortex-M3内核芯片的数字化管板脉冲焊机。主电路采用全桥IGBT逆变方式,并用霍尔传感器采样输出电流进行反馈,控制系统采用C语言编程、模块化管理,控制PID算法、数字滤波均通过软件编程实现。并采用MCU+CPLD的方式设计管板焊接电源的数字化面板,利用键盘按钮和编码器旋钮组合输入焊接参数,设计简单,操作方便。试验结果表明,采用双MCU+CPLD组合方式来控制管板焊机的参数显示和焊接过程取得了较好的效果。     

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.     

提高大功率可控硅等离子切割机暂载率的有效途径

由于大功率可控硅空气等离子面所需空载电压较高,而切割时的电弧电压仅为空载电压的1／2－1／3,导致目前的大功率可控硅等离子切割机均存在暂载率低的现象。其实质因大的移相角,导致功率因素下降。为了保证额定的输出,电路中流过较大的电流,产生大量的无用功,线圈发热严重,暂载率下降。本文通过改变主电路的拓扑结构,在部分初级线圈中串接电容,对无功功率进行补偿,提高功率因素,克服了以往只对网络功率因素补偿,而不对负载功率因素补偿的缺点,减少额定功率输出时流过变压器原边的输入电流,提高了暂载率,使变压器工作在最佳状态,     

变极性TIG焊接电源的研制

变极性TIG焊接电源是一种用于铝合金焊接的新型焊接设备，其焊接电流频率、正负半波电流时间和幅值都可以分别独立调节。主电路结构采用2级逆变，前级为全桥逆变式结构，后级为半桥逆变式结构。该电源可实现变极性方波交流、直流、脉冲电流等多处输出。在DCEN向DCEP过渡时采用叠加电流脉冲进行稳弧，小电流时焊接电弧也十分稳定。调节正负半波的幅值、频率及占空比能满足铝及铝合金的焊接工艺要求。     

单片机控制MAG焊逆变电源设计

开发了基于单片机控制的MAG焊逆变电源，并介绍其控制原理及软硬件组成。采用IGBT全桥主电路拓扑结构，设计了MAG焊逆变电源的主电路。选用PIC16F877单片机为：控制核心，设计了MAG焊逆变电源的控制电路，包括逆变电源系统的反馈电压、电流的采集，控制量的输出以及数字量的输入、输出。此外，还设计了数字化脉宽调制送丝系统。