弧焊逆變電源功率輸出極限改進(jìn)的仿真研究.pdf

1、弧焊逆變電源以其優(yōu)越的技術(shù)性能指標(biāo)，成為公認(rèn)的發(fā)展方向，并得到迅速發(fā)展。但是，由于弧焊逆變電源中涉及器件、電路和系統(tǒng)等復(fù)雜因素，迄今為止沒(méi)有統(tǒng)一的研究方法。隨著現(xiàn)代技術(shù)手段的進(jìn)步，為滿足不同的工藝要求，可以采用新的器件、電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和研究方法對(duì)之進(jìn)行深入探討和研究。本文針對(duì)弧焊逆變電源系統(tǒng)功率輸出極限情況下，提出了改進(jìn)措施，改進(jìn)了弧焊逆變的輸出功率極限，使得電源性能更加優(yōu)化。主要研究?jī)?nèi)容如下： ⑴對(duì)逆變器的主電路的元器件和典型電

2、路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。分析了IGBT，F(xiàn)RD和功率變壓器等電力電子器件的應(yīng)用特性，比較了四種典型電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析了功率變換器設(shè)計(jì)原則，對(duì)全橋逆變器進(jìn)行了建模仿真，最后針對(duì)全橋逆變電路的偏磁現(xiàn)象提出了抑制方法。 ⑵分別對(duì)恒壓、恒流系統(tǒng)進(jìn)行了分析。在對(duì)恒壓系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了恒流系統(tǒng)的弧焊逆變電源，采用計(jì)算機(jī)仿真進(jìn)行分析的方法對(duì)它進(jìn)行了研究。研究分析了控制器PWM控制原理，PI調(diào)節(jié)器和分頻電路，電流采樣方法分析，最后建立了恒壓

3、、恒流閉環(huán)控制系統(tǒng)的弧焊逆變電源仿真模型，并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明變壓器漏感對(duì)弧焊逆變電源輸出特性的重要影響。 ⑶針對(duì)弧焊逆變電源輸出功率極限，提出了改進(jìn)方法，既在全橋逆變器前端加一個(gè)Buck電路電壓預(yù)節(jié)器。對(duì)電壓預(yù)調(diào)節(jié)器的Buck電路基本原理和穩(wěn)態(tài)形式進(jìn)行了分析，計(jì)算了Buck電路的電感，電容參數(shù)，設(shè)計(jì)了Buck電路電壓閉環(huán)控制器，建立Buck電路閉環(huán)系統(tǒng)仿真模型。 ⑷對(duì)帶有電壓預(yù)調(diào)節(jié)器的弧焊逆變電源系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)