高功率因数零开关逆变式电焊机

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1、电焊机第4#卷第#期cJVC4#XJC##++#年#月;VLPQMFP9LVWFTGLaC#++#高功率因数零开关逆变式电焊机凡木文，黄念慈，窦国珍（四川大学电气信息学院，四川成都B%++B2）摘要：提出了一种新型的单级高功率因数零开关逆变式电焊机主电路拓扑方案，该焊机的逆变器采用零开关技术，且同时完成功率因数校正功能，仿真试验证实了其良好的效果。关键词：电焊机；逆变器；功率因数校正；软开关；单级中图分类号：0.*4*C*文献标识码：D文章编号：%++%E#4+4（#++#）+#E+++)E+*5FGHI

2、JKLMENOPQJMRLMJESKFQPHFTGFTULMQLMKLVWLM>DX@

3、S@=>?@KFQH@=^"’c^?^"=9<@-TULMQLM@/MFWGL@FT@O@SFTGVL"SQOGLC@0HL@SF]YVOQFJTS@OTW@LdILMF]LTQS@JN@QHL@IMJQJQ_IL@ULMFN_@QHL@GJJW@LNNLPQSCeL_9JMWSb@KLVWLM；FTULMQLM；IJKLM@NOPQJM@PJMMLPQFJT@[=>?‘；SJNQ@SKFQPHFTG；SFTGVL@SQOGL引言说，解决的办法是采用软开关=9<调节方式，并在输入端增加一级=>?电路!4$。由于这种电路有

4、两级逆变式电焊机体积小、质量轻、动特性好、节能功率变换，导致效率降低、控制复杂、成本增加。为省材，在各种直流弧焊设备中正逐步发展成主流产此，以应用最广的’()!*++@-./0逆变式电焊机为品!"，#$。随着逆变式电焊机的大量使用，也带来了严重例，研究了一种使=>?级和6?A6?变换级集成为的电网污染问题，图%和图&分别给出了’()!*++,单级，同时完成输入功率因数校正和软开关逆变的-./0逆变式电焊机的输入电流波形及其频谱，可新型单级高功率因数零开关逆变式电焊机。仿真结见其谐波远远超出了国家标准./10%*2*3!3

5、4规定果表明，该电路具有良好的效果。的056不超过27，单项奇次谐波含量不超过*8，单项偶次谐波含量不超过&8的规定。考虑到我国电力法规的逐步完善和加入90:后与国际接轨，逆变式电焊机的污染治理问题已提到日程上来。造成大量谐波和;<-干扰的主要原因是硬开关的=9<调节方式和输入整流滤波电路。一般来收稿日期：#$$%!%%!#&作者简介：凡木文（%’((!），男，湖南郴州人，硕士，主要从事电力电子技术研究工作。图%,,’()!*++,-./0电焊机输入电流波形·!·电焊机研究与设计第6,卷后，由三相整流桥及电容45整流滤波

6、得到较平稳的直流电压’，再通过带可饱和电感!$和隔直电容4@的A)B8C)4)BADE#;+全桥逆变器、变压器、二次侧整流滤波即得到稳定的直流输出。该电路结构的新颖之处在于利用三相输入电容4人造一个中点)F连接到逆变器超前桥臂,个开关管<=>?"、<=>?6中间，在开关管<=>?"或<=>?6导通时为输入电感构成储能回路。下面，首先简要分析逆变桥的软开关工作过程。图,’’89:!;22’<=>?电焊机输入电流频谱"G"77逆变器工作过程"77主电路工作过程分析全桥逆变器采用移相控制方式，各开关管所加图6即为这种新型的无污

7、染大功率变换器的主脉冲如图;所示。开关管<=>?"、<=>?,共同导通期电路，电路输入电源为三相三线制，通过输入电感间，可饱和电感!$饱和，相当于短路，电源向负载输图6777主电路结构图出功率；开关管<=>?"先关断（由于开关管并联缓在开关周期$)内，可认为电源’-、’.、’/不变；且设冲电容4"，<=>?"为零电压关断），变压器一次侧电*相电压和,相电压大于零，+相电压小于零。显流对电容4"充电、46放电，当电容46放电到零，然，一个电源周期内有$L$)个开关脉冲，设<=>?"CHI自然导通，之后完成<=>?6的零电压

8、开通；一次在一个电源周期内的第#个脉冲（第#个脉冲的对侧电流经<=>?,、CHI续流，并在谐振电容4@的作应时刻为#$)）到来时开通，开关管<=>?"的开通使用下迅速下降，当下降至可饱和电感的临界饱和电0、)K点等电位，为输入电感!"、!,、!6构成独立回路，流时，可饱和电感退出饱和，阻止一次侧电流反向，加在!"、!