弧焊逆变电源功率输出极限改进的仿真研究

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1、摘要I摘要弧焊逆变电源以其优越的技术性能指标，成为公认的发展方向，并得到迅速发展。但是，由于弧焊逆变电源中涉及器件、电路和系统等复杂因素，迄今为止没有统一的研究方法。随着现代技术手段的进步，为满足不同的工艺要求，可以采用新的器件、电路拓扑结构和研究方法对之进行深入探讨和研究。本课题针对弧焊逆变电源系统功率输出极限情况下，提出了改进措施，既在全桥逆变主电路输入端加入Buck电路的电压预调节器，通过Buck电路闭环P删的二次调节，改进了弧焊逆变的输出功率极限，使得电源性能更加优化。对全桥逆变主电路，逆变控制器，电压预调节器Buck电路及控制器进行建模，仿真和分析，最终得到与试验相符的仿真波形。

2、首先，对于逆变器的主电路的元器件和典型电路拓扑结构，进行了研究。分析了IGBT，FRD和功率变压器等电力电子器件的应用特性，比较了四种典型电路拓扑结构，分析了功率变换器设计原则，对全桥逆变器进行了建模仿真，最后针对全桥逆变电路的偏磁现象提出了抑制方法。其次，分别对恒压、恒流系统进行了分析。在对恒压系统研究的基础上，设计了恒流系统的弧焊逆变电源，采用计算机仿真进行分析的方法对它进行了研究。研究分析了控制器PWM控制原理，PI调节器和分频电路，电流采样方法分析，最后建立了恒压、恒流闭环控制系统的弧焊逆变电源仿真模型，并进行了仿真实验，结果表明变压器漏感对弧焊逆变电源输出特性的重要影响。然后，针

3、对弧焊逆变电源输出功率极限，提出了改进方法，既在全桥逆变器前端加一个Buck电路电压预节器。对电压预调节器的Buck电路基本原理和稳态形式进行了分析，计算了Buck电路的电感，电容参数，设计了Buck电路电压闭环控制器，建立Buck电路闭环系统仿真模型。最后，对带有电压预调节器的弧焊逆变电源系统进行仿真实验，结果表明，电源功率输出极限得到有效改进，电源性能得到有效提高，达到了仿真所期望的目的，为以后研制带有电压预调节器的弧焊逆变电源样机打下良好的基础。关键词：弧焊逆变电源；输出功率；Multisim仿真；电压预调二肖ABSTRACT皇曼曼曼皇曼!鼍曼曼曼曼皇曼⋯mmI曼皇曼!曼曼!鼍皇曼曼

4、皇皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼!!!苎曼曼ABSTRACTDuetotechnicalandeconomicalavantages，arcweldinginverteriSconsideredtobememostpromisingweldingpowersupply,andhasbeendevelopedrapidly．However,theinverterpowersupplyisaffectedbycomplicatedfactorsincludingdevices，circuitandsystem，andisdi伍culttoanalyze，uptonow，thereiSno丘xedmeth

5、odofanalysis．Underthedevelopmentofmethodofmoderntechnology,arcweldinginverterCanberesearchedbynewdevices，circuittopologyandmethodsinordertomeetdifferentweldingtechnicsdemands。ThesubjectiSaboutthearCweldinginverterpowersystemforpoweroutputlimits．theproposedmeasureisputforwaredintheinfull—bridgeinve

6、rtermaincircuitinputformtojointheBuckcircuitvoltagepre-regulator,theclosed-loopcircuitthroughtheBuckQuadraticPWMregulatortoimproveofarcweldinginverteroutputpowerlimit,themorepowertooptimizeperformance．111efull-bridgeinvertermaincircuit，theinvertercontroller,avoltagepre—regulatorcircuitandcontrolle

7、rinthemodelofBuckaresimulatedandanalyzed．Attheendthesimulationandexperimentalwaveforillmatches．Firstly,thecomponentsandtypicalcircuittopologyofmaincircuitofinverterisproceedwithin．depthresearch．Theapplicationchar