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1、学兔兔www.xuetutu.com第6期(总第163期)机械工程与自动化No.62010年12月MECHANICALENGINEERING&AUTOMAT10NDec.文章编号:1672—6413(2010)06—0015-03基于Multisim的逆变弧焊电源主电路仿真潘洪雷,张振松,吴志生,郭建业(1.太原科技大学材料学院,山西太原030024;2太原星云焊接设备有限公司,山西太原030024)摘要:在各种弧焊电源主电路中,逆变弧焊电源主电路的应用最为广泛,因此研究逆变弧焊电源电路的工作特性,对于保证电路的顺利设计有着重要意义
2、。以Multisim软件为仿真平台,设计了逆变弧焊电源主电路,包括三相桥式整流电路、逆变电路、单相输出整流电路,并对所设计电路进行仿真,得出输出电路波形。关键词:逆变电路;Multisim;电路仿真;弧焊电源中图分类号:TG434.1:TP391.9文献标识码:A0引言效率高;设计和试验成功的电路可以直接在产品中使Multisim是美国国家仪器公司(NI)下属的用。ElectronicsWorkbenchGroup发布的电子电路仿真1逆变弧焊电源主电路的原理软件。利用NIMultisiml0可以实现计算机仿真设计图l为逆变弧焊电源主
3、电路的原理图。三相与虚拟试验,与传统的电子电路设计试验方法相比,其380V交流电压经全桥整流滤波后,送到IGBT全桥式具有如下特点:设计与试验可以同步进行,可以边设逆变开关,逆变产生的高频(25kHz)交流电压经二次计边试验,修改调试方便;可方便地对电路参数进行绕组带有中间抽头的功率中频变压器降压,并经整流测试和分析;可直接打印输出试验数据、测试参数、曲滤波后送到电弧负载。本文将分别对三相桥式整流电线和电路原理图;试验中不消耗实际的元器件,所需路、逆变电路、单相整流电路进行设计并且仿真。元器件的种类和数量不受限制,试验成本低、速度快
4、、Jr:).一l)—J—.一一\—/厂.’{卜=:i1r早1lit±=:)一一}图1逆变弧焊电源主电路的原理图2三相桥式整流电路设计和仿真D11接a相,D8和D12接b相,D9和D1O接C相。电2.1三相桥式整流电路设计压源V10、V11、V12的有效值电压为220V,相位分三相桥式整流电路由一组共阴极电路和一组共阳别相差120。,频率设置为50Hz。负载R(200Q)的两极电路串联组成,如图2所示。其中D7、D8、D9三端增加一个滤波电容C(10mF)。个整流二极管按共阴极连接,DIO、D11、D12三个整三相桥式整流电路的工作原
5、理如下:①在任何时流二极管则按共阳极连接。此外,整流二极管D7和刻都必须有两个整流管导通,而且这两个整流管一个*太原市科技明星专项基金(09121013)收稿日期:2010-03—25;修回日期:2010-06—27作者简介:潘洪雷(t984一),男,浙江台州人,在读硕士研究生,研究方向为弧焊电源电路仿真。学兔兔www.xuetutu.com·16·机械工程与自动化2010年第6期是共阴极组的,另一个是共阳极组的,只有它们能同方波,设定该交流方波的频率为25kHz,脉冲电压为时导通才能形成导电回路;②三相桥式整流电路每隔直流电压Rg
6、514V,增加串联谐振电感。(5.06H)、60。有一个整流管要换流,由上一号整流管换流到下电容C2(8/xF)和电阻R2(200mQ)。一号整流管,如由D7、D11换流到D7、DI2。相电压的交点与线电压的交点在同一角度位置上,故线电压{vsf占jv。J.的交点同样是自然换相点,三相桥式整流电路的整流电压在一个周期内脉动6次,脉动频率为6×50—(300Hz,比三相半波时大1倍L2]。-o2三79———、一(D7D8D9一一、//一一Vl0—一j一l一!、](·j“一V1j二二二一,。_/l图3逆变电路——()+j——\V12~/
7、,3.2IGBT全桥逆变电路的仿真启动仿真,点击示波器,可以看见IGBT全桥逆变D10D11D1l:电路负载R(20Q)的输出电压波形,如图4所示,输出波形是电压峰值为514V的交流方波,完成了直流图2三相桥式整流电路到交流的变换。。]。加了串联谐振电路后,全桥逆变电路2.2三相桥式整流电路仿真输出负载R(200mQ)的输出有效值为446V的正弦波。启动仿真,点击示波器,可以看到三相桥式整流1电路负载R的输出电压变化曲线,输出电压波形为1540V的恒压波形。:\3逆变电路的设计和仿真3.1逆变电路设计一liIGBT全桥逆变电路如图3
8、所示,V9为输入直流O电源,电压为514V,电压控制电压源V1~V4和脉冲电压源V5~V8组成IGBT功率开关管驱动电路。图4逆变电路负载R的输出电压仿翼波形Q1~Q4为IGBT功率开关管,栅极受电压控制电压4单相整流输出电路设计和仿
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