电阻焊机逆变电源研究

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1、哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要高频焊机逆变电源是焊机电源发展的一个热点方向，它以焊接质量高，体积小和重量轻等特点得到广泛关注。国内外焊机逆变电源的研究一直围绕着减小对系统的谐波污染，提高系统功率密度，降低损耗而进行。基于电阻焊机逆变电源，本文在AC-DC-AC-DC的模式下对各个环节进行深入的研究，研究了适合电阻焊机负载特性的主电路拓扑和控制方法。本文研究了一种正弦电流注入的新型三相整流桥。这种整流桥采用上桥臂二极管与电容串接双向可控晶闸管支路并联，系统侧串接电感的拓扑形式。电感与电容的乘积为一个与系统频率有关的常数。电容的取值受负载功率影响和制造工艺的限制。研究的新型整流电路实现了系

2、统侧接近正弦的电流注入，解决了空载与轻载时直流侧电压职高的难题，并可成功地应用于电阻焊机逆变电源的系统电源整流部分.在研究全桥软开关方法的过程中，着重注意了移相法.在此基础上对改进移相的软开关控制策略进行了深入的研究。发现通过适当减小输出电感值使得其工作在不连续状态，配合饱和电感弧迫一次侧电流在滞后有关断之前衰减至零，能够实现滞后借的零电流开关。超前份利用开关器件并联电容实现零电压开关。这样就解决了在传统移相软开关控制策略中存在的占空比丢失的问题，提高了功率密度，降低了系统损耗。在一定程度上避免了采用传统软开关控制策略时负载对全桥功率变换器软开关范围的限制.由于电阻焊机为大功率负载，移相全

3、桥控制仍然可以实现令人满愈的软开关效果。最后，应用MATLAB建立了电阻焊机逆变电浑的电路模型进行仿真，并且制作了实验装置。仿真和实验结果都证明了理论分析的正确性。关键词全桥逆变器;正弦电流注入;移相控制;零电压零电流开关AbstractHighfrequencyweldinginverterpowerisanimportanttrendofweldingpowerdevelopment.Itobtainedbroadconcerncausedofitshighquality,minimumratingetc.Theresearchofweldinginverterpowersourcei

4、sconcentratedinreducingharmonics,enhancingsystempowerdensityandminishingloss.Onthebasisofresistantweldinginverterpowersource,thispaperstudiesthoroughlyineverysteponthemodeofconvert-invert-transformation-convert,tofindamaincircuittopologyandacontrolmethodtofittheresistantwelding'sloadcharacteristic

5、.Thispaperproposesanovelthree-phaserectifierwithsinusoidalinputcurrents.Thetopologyofthisrectifiercomprisesshuntupperarmdiodewithcapacitorseriesbi-directioncontrolledthyristor.Therectifierisjointedintonetworkthroughtheinductances.Theproductofinductanceandcapacitor'svalueisaconstantrelatedwithsyste

6、mfrequency.Thecapacityofcapacitorisinfluencedbyloadpowerandlimitedbymanufacture.Thisrectifyingcircuitrealizedapproximatesinusoidalcurrantsinputtedtosystem,overcometheproblemthatdobusvoltagebeyondacceptedlevelcausedbynoloadorlightload,andwassuccessfullyappliedinresistantweld毗inverterpowersource.Int

7、heprocessofstudyingthefull-bridgesoft-switchingmethod,theshift-phasecontrolispaidmoreatention,andbasedonitthispapertakesdeepstudyingintheimprovedshift-phasesoft-switchingcontrolstrategy,andfindsthatbylimitingthev