功率因数校正技术在逆变焊机中的应用 被引量：3

1

作者 丁坤 姚河清 +1 位作者 范兴辉 王守艳 《电焊机》 2008年第9期90-93,共4页

对现有的功率因数校正(PFC)技术在逆变焊机中的应用情况进行了分析和比较,其电路拓扑分别以单相PFC和三相PFC进行阐述。其中单相PFC包含了BUCK降压型PFC电路拓扑、BOOST升压型PFC电路拓扑、升降压型PFC电路拓扑以及单级单相PFC电路拓扑... 对现有的功率因数校正(PFC)技术在逆变焊机中的应用情况进行了分析和比较,其电路拓扑分别以单相PFC和三相PFC进行阐述。其中单相PFC包含了BUCK降压型PFC电路拓扑、BOOST升压型PFC电路拓扑、升降压型PFC电路拓扑以及单级单相PFC电路拓扑。三相PFC包含直接并联三相PFC电路拓扑、单开关三相PFC电路拓扑、三开关三相PFC电路拓扑、六开关三相PFC电路拓扑以及三相单级PFC电路拓扑。最后概括了功率因数校正技术在逆变焊机中应用的发展趋势。 展开更多

关键词 功率因数校正 逆变焊机 电路拓扑

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数字化逆变弧焊电源采样策略研究

2

作者 丁坤 姚河清 +1 位作者 祁涛 姚诗涛 《电焊机》 北大核心 2009年第6期17-20,共4页

针对常规数字化逆变电源焊接电流采样可能出现的问题,提出了一种PWM三角波载波顶点同步采样焊接电流的方法,既避免了开关管开关的信号干扰,又可得到每个PWM控制周期的焊接平均电流,保证了焊接电流采样的准确性。同时分析了焊接电缆等效... 针对常规数字化逆变电源焊接电流采样可能出现的问题,提出了一种PWM三角波载波顶点同步采样焊接电流的方法,既避免了开关管开关的信号干扰,又可得到每个PWM控制周期的焊接平均电流,保证了焊接电流采样的准确性。同时分析了焊接电缆等效电感对电弧电压测量的影响,提出了两种易实现的电弧电压采样方法,确保电弧电压测量准确。整个控制系统采用离散PI调节器进行电流控制,应用所提出的电流电压采样策略,通过试验验证了该方案可以确保焊接电流稳定,响应速度快,超调小,测量电弧电压准确、稳定。 展开更多

关键词 采样 逆变弧焊电源 数字化 三角波载波

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基于MATLAB的弧焊逆变电源的分析与设计 被引量：2

3

作者 朱锦洪 梁文林 +1 位作者 刘兆魁 张明柱 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2000年第6期14-15,36,共3页

针对弧焊逆变电源动态过程的特点 ,提出了基于MATLAB建立控制系统的非线性模型并进行了仿真分析。研究结果证明了其正确性 。

关键词 逆变器 计算机仿真/弧焊电源 大信号分析

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变极性脉冲MIG焊双逆变弧焊电源 被引量：5

4

作者 杭争翔 徐英 李利 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2006年第3期96-98,共3页

提出采用大功率IGBT设计变极性脉冲MIG焊双逆变弧焊电源。弧焊电源由一次逆变电路、二次逆变电路等构成,双逆变弧焊电源由80C196KC单片机控制。一次逆变整流输出正极性端和负极性端,双极性输出端的电压电流静态特性与动态特性完全相同;... 提出采用大功率IGBT设计变极性脉冲MIG焊双逆变弧焊电源。弧焊电源由一次逆变电路、二次逆变电路等构成,双逆变弧焊电源由80C196KC单片机控制。一次逆变整流输出正极性端和负极性端,双极性输出端的电压电流静态特性与动态特性完全相同;二次逆变电路由2只IGBT构成,二次逆变输出变极性电流电压给MIG焊接电弧提供能量。单片机协调控制变极性脉冲MIG焊的脉冲电流及电弧极性、电弧电压及熔滴过渡频率,实现了稳定的焊接过程。 展开更多

关键词 逆变 控制/变极性 弧焊电源

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逆变弧焊电源的三相功率因数校正器 被引量：4

5

作者 白志范 孔祥天 +1 位作者 杨延军 沈跃 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期61-64,68,共5页

对于三相输入的大功率逆变弧焊电源,采用三相升压拓扑进行功率因数校正,以矢量变换的思想研究其调制过程。总体系统的控制采用了双环思想,内环为电流环,用以实现输入电流对电压的相位跟踪,外环为电压环,负责控制输出电压的恒定,并为电... 对于三相输入的大功率逆变弧焊电源,采用三相升压拓扑进行功率因数校正,以矢量变换的思想研究其调制过程。总体系统的控制采用了双环思想,内环为电流环,用以实现输入电流对电压的相位跟踪,外环为电压环,负责控制输出电压的恒定,并为电流内环提供调制指令,系统采用双环控制,为使系统实现单个开关周期校正控制误差的无差拍控制,整个系统通过TMS320LF2407A DSP芯片控制,采用saber软件进行了仿真辅助分析,给出了电路系统的结构框图和控制方案以及软件流程,实现了电源系统的数字化。试验结果实现了功率因数为1,三相输入电流与输入电压均同相,且为较为标准的正弦波,电流谐波畸变远小于10%的目的,满足了国际上关于谐波限制的标准。 展开更多

关键词 逆变弧焊电源 三相功率因数校正 DSP芯片控制 空间矢量调制

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逆变式弧焊电源轻载状态下零电压软开关的实现 被引量：3

6

作者 方臣富 侯润石 殷树言 《电焊机》 2004年第12期1-3,共3页

全桥移相式零电压软开关逆变弧焊电源在轻载和空载时难以实现零电压开关。在采用饱和谐振电感的基础上,设计了变压器二次侧辅助电感,实现了包括空载在内的所有负载范围内主功率器件的零电压开关。

关键词 软开关 移相 逆变 弧焊电源 电感

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基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源研制 被引量：2

7

作者 饶杰 吴健文 +2 位作者 江东航 唐嘉健 王振民 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期21-27,I0002,I0003,共9页

SiC功率器件具备开关速度快、开关损耗低、导通损耗小等优点,有利于进一步提升焊接电源的逆变频率、响应速度,实现电弧能量的精密化控制.设计了一套脉冲变极性逆变焊接电源,主电路采用双逆变结构,前级高频逆变电路采用SiC模块,后级低频... SiC功率器件具备开关速度快、开关损耗低、导通损耗小等优点,有利于进一步提升焊接电源的逆变频率、响应速度,实现电弧能量的精密化控制.设计了一套脉冲变极性逆变焊接电源,主电路采用双逆变结构,前级高频逆变电路采用SiC模块,后级低频调制逆变电路采用绝缘栅双极型晶体管IGBT模块;设计了SiC模块驱动电路,实现了快速短路保护及米勒钳位;设计了基于ARM的全数字化控制系统,实现了PWM(pulse width modulation)以及输出电流波形的数字化控制.研制的脉冲变极性焊接电源逆变频率达到100 kHz,额定输出电流为500 A,可实现规整的脉冲变极性波形输出.结果表明,研制的基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源能够实现稳定的焊接流程,可通过波形参数的调整有效控制焊接热输入量,获得良好的镁合金焊缝成形. 展开更多

关键词 SiC功率器件 脉冲变极性焊接 高频逆变 数字化焊接电源

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新一代SiC MOSFET脉冲MIG逆变焊接电源研制 被引量：2

8

作者 吴健文 范文艳 +2 位作者 谢芳祥 叶春显 王振民 《电焊机》 2018年第11期7-12,共6页

采用SiC MOSFET和Si基肖特基二极管作为功率换流器件,研制了一台以ARM(advanced RISC machines)为主控芯片的400 A级脉冲MIG逆变焊接电源。针对SiC MOSFET功率器件特性以及逆变焊接电源的工作特点,设计了一种带保护机制的SiC MOSFET驱动... 采用SiC MOSFET和Si基肖特基二极管作为功率换流器件,研制了一台以ARM(advanced RISC machines)为主控芯片的400 A级脉冲MIG逆变焊接电源。针对SiC MOSFET功率器件特性以及逆变焊接电源的工作特点,设计了一种带保护机制的SiC MOSFET驱动器;主电路前级采用全桥逆变结构,后级整流电路采用全桥整流结构。结果表明,SiC MOSFET脉冲MIG逆变焊接电源输出电流波形稳定可控,动态响应性能好,焊接效果优良。 展开更多

关键词 SIC MOSFET 脉冲MIG逆变 焊接电源

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充分发挥数字化控制的优势,全面提升焊接逆变电源的工艺性能和软开关适应性 被引量：1

9

作者 朱志明 陈杰 +1 位作者 赵港 王琳化 《电焊机》 北大核心 2009年第1期90-96,共7页

数字化控制是焊接逆变电源的研究热点和重要发展方向之一。在介绍数字化控制焊接逆变电源内涵和发展历程的基础上,阐述了如何充分发挥数字化控制的优势,全面提升焊接逆变电源的工艺性能,以及如何通过数字化控制和功率变换电路的紧密配合... 数字化控制是焊接逆变电源的研究热点和重要发展方向之一。在介绍数字化控制焊接逆变电源内涵和发展历程的基础上,阐述了如何充分发挥数字化控制的优势,全面提升焊接逆变电源的工艺性能,以及如何通过数字化控制和功率变换电路的紧密配合,实现焊接逆变电源的全负载范围功率器件软开关。对数字化控制焊接逆变电源的全面理解和认识,将促进更深入的研究开发和更广泛的生产应用。 展开更多

关键词 数字化控制 焊接逆变电源 工艺能力 软开关适应性

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峰值电流模式PSFB-ZVS PWM逆变弧焊电源的完整小信号模型及控制环路设计 被引量：2

10

作者 何亚宁 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期81-84,132-133,共4页

在研制一台输出功率20 k W,开关频率50 k Hz的全数字控制脉冲MIG/MAG逆变弧焊电源DPS-500时,为了提高系统的控制精度和动态响应,采用了峰值电流模式PSFB-ZVS PWM主电路拓扑.运用平均开关建模法,建立PSFB-ZVS PWM变换器的功率级在CCM下... 在研制一台输出功率20 k W,开关频率50 k Hz的全数字控制脉冲MIG/MAG逆变弧焊电源DPS-500时,为了提高系统的控制精度和动态响应,采用了峰值电流模式PSFB-ZVS PWM主电路拓扑.运用平均开关建模法,建立PSFB-ZVS PWM变换器的功率级在CCM下的小信号模型.推导峰值电流模式控制部分的小信号模型,最终建立峰值电流模式PSFB-ZVS PWM逆变弧焊电源的完整小信号模型.推出斜率补偿的设计原则,设计了PI频率补偿器.小信号模型的解析计算结果与通过Simplis小信号频域分析工具软件获得的频域响应一致. 展开更多

关键词 逆变 弧焊电源 峰值电流模式 平均开关建模 小信号模型

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动态负载下无差拍SVPWM调制弧焊电源三相PFC 被引量：2

11

作者 白志范 沈跃 +1 位作者 张永浩 闵壮 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S2期306-310,共5页

以三相半桥拓扑结构为主电路,研究了动态负载三相输入大功率逆变弧焊电源。基于空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)技术的易于数字化、可降低谐波、电压利用率高、动态响应快等特点,引入无差拍思想、总体系统的双环控制思想和DSP控制,实现了... 以三相半桥拓扑结构为主电路,研究了动态负载三相输入大功率逆变弧焊电源。基于空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)技术的易于数字化、可降低谐波、电压利用率高、动态响应快等特点,引入无差拍思想、总体系统的双环控制思想和DSP控制,实现了功率因数为1,电流谐波畸变远小于10%弧焊电源系统的数字化。 展开更多

关键词 逆变弧焊电源 三相功率因数校正 DSP 空间矢量调制 动态负载

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逆变焊接电源的离散建模与最少拍控制 被引量：1

12

作者 朱志明 杨中宇 +1 位作者 汤莹莹 夏铸亮 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期19-22,64,共5页

逆变焊接电源所采用的全桥、半桥等功率变换电路可以等效为Buck变换器.在对Buck变换器离散建模的基础上,通过直接时域推导,建立了可用于逆变焊接电源闭环控制的最少拍控制律.所构建的控制算法充分考虑了模型参数与实际参数之间误差的影... 逆变焊接电源所采用的全桥、半桥等功率变换电路可以等效为Buck变换器.在对Buck变换器离散建模的基础上,通过直接时域推导,建立了可用于逆变焊接电源闭环控制的最少拍控制律.所构建的控制算法充分考虑了模型参数与实际参数之间误差的影响.输出滤波电感的变化影响最少拍控制的稳定性和控制效果.稳定条件为模型所用最大电感值不超过实际电感值的1.67倍.结果表明,当模型电感值和实际电感值相等时,系统为最少拍控制.在模型参数和实际负载参数匹配时,系统实现了"没有稳态误差、不存在输出纹波、输出幅值受限"的最少拍控制. 展开更多

关键词 逆变焊接电源 最少拍控制 BUCK变换器 离散建模 稳定性分析

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IGBT弧焊逆变器的研究

13

作者 肖海荣 周风余 《济南交通高等专科学校学报》 1996年第4期17-22,共6页

本文分析了采用新型功率器件ＩＧＢＴ－绝缘栅双极晶体管设计的弧焊逆变器的主要电路、控制电路、驱动电路、保护电路的构成及工作原理，并介绍了抗干扰措施，对阻性负载进行了测试，得出了相关数据。

关键词 弧焊电源 IGBT 逆变器

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绝缘栅双极晶体管弧焊逆变器的研究

14

作者 张晓军 肖海荣 《沈阳电力高等专科学校学报》 2000年第3期13-15,共3页

分析了采用新型功率器件绝缘栅双极晶体管 ( IGBT)设计的弧焊逆变器的主电路、控制电路、驱动电路的构成及工作原理 ,并介绍了抗干扰措施。

关键词 弧焊电源 绝缘栅双极晶体管 弧焊逆变器 控制电路

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多功能数字化弧焊逆变电源人机交互系统 被引量：13

15

作者 周雪珍 朱志明 +1 位作者 符策健 纪圣儒 《电焊机》 2007年第1期6-10,共5页

针对多功能数字化弧焊逆变电源用于不同焊接方法时工艺过程不同和焊接参数众多的特点,采用键盘输入和LCD显示设计开发了基于数字信号处理器DSP的人机交互系统。通过数据结构的通用化设计和程序流程的优化设计,该系统实现了焊接工艺过程... 针对多功能数字化弧焊逆变电源用于不同焊接方法时工艺过程不同和焊接参数众多的特点,采用键盘输入和LCD显示设计开发了基于数字信号处理器DSP的人机交互系统。通过数据结构的通用化设计和程序流程的优化设计,该系统实现了焊接工艺过程和焊接参数的方便设置和统一管理,用户操作和显示界面简洁、直观、灵活,极大地提高了多功能数字化弧焊逆变电源的实用性。 展开更多

关键词 人机交互 弧焊逆变电源 多功能 数字化控制

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全负载范围零压零流软开关焊接逆变电源 被引量：10

16

作者 朱志明 赵港 +1 位作者 陈杰 王琳化 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期9-12,共4页

在对典型全桥软开关功率变换电路进行研究与分类的基础上,提出并设计分析了采用辅助谐振网络的全负载范围零压零流软开关全桥功率变换电路拓扑.通过采用死区时间自适应调节的移相控制方法,使移相控制的死区时间与受电路能量影响的谐振... 在对典型全桥软开关功率变换电路进行研究与分类的基础上,提出并设计分析了采用辅助谐振网络的全负载范围零压零流软开关全桥功率变换电路拓扑.通过采用死区时间自适应调节的移相控制方法,使移相控制的死区时间与受电路能量影响的谐振过程协调配合,实现了超前臂功率器件全负载范围的零压开通和效果良好的近似零压软关断.同时,针对全桥移相功率变换电路滞后臂软开通和软关断在全负载范围难以兼顾的问题,提出了零电压与零电流技术相结合的软开关实现方法,通过多种辅助措施的协调配合,实现了滞后臂功率器件全负载范围的零压开通和零压与零流相结合的软关断. 展开更多

关键词 零压零流软开关 辅助谐振网络 死区时间 全负载范围 焊接逆变电源

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数字化弧焊逆变电源实时状态监测与管理 被引量：2

17

作者 周雪珍 朱志明 +1 位作者 符策健 纪圣儒 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期17-20,共4页

基于双数字信号处理器(DSP)的数字化弧焊逆变电源上,实现了嵌入式实时操作系统(RTOS)μC/OS-II(micro controller operating system-II)的成功移植和应用。在对焊接过程中的众多事务进行功能明确的任务划分、多任务调度、多状态监测的... 基于双数字信号处理器(DSP)的数字化弧焊逆变电源上,实现了嵌入式实时操作系统(RTOS)μC/OS-II(micro controller operating system-II)的成功移植和应用。在对焊接过程中的众多事务进行功能明确的任务划分、多任务调度、多状态监测的基础上,实现了对电源工作状态的实时监控以及对电源的输入输出模块、逆变模块和焊接外设等故障做出快速准确的判断和保护处理,保障了焊接电源的工作可靠性和安全性。并且通过多任务协调配合,实现了各个工作状态与用户的实时友好交互,提高了电源系统的故障准确辨识率及其可操作性,解决了弧焊逆变电源实时状态以及整机的数字化综合管理问题。 展开更多

关键词 实时监测与管理 数字化弧焊逆变电源 实时操作系统 多任务系统

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基于DSP和单片机的逆变弧焊电源控制系统 被引量：2

18

作者 王春芳 李强 《控制工程》 CSCD 2006年第S2期108-111,共4页

为进一步提高之前研制的由单片机控制的逆变弧焊电源的性能,设计了以数字信号处理器和单片机相组合的控制系统。硬件以单片机作为上位机,数字信号处理器作为下位机。单片机完成人机交互任务,数字信号处理器用来进行焊机动态参数的实时处... 为进一步提高之前研制的由单片机控制的逆变弧焊电源的性能,设计了以数字信号处理器和单片机相组合的控制系统。硬件以单片机作为上位机,数字信号处理器作为下位机。单片机完成人机交互任务,数字信号处理器用来进行焊机动态参数的实时处理,提高了焊机的动态性能和智能程度;软件选用了分离PID控制算法,优化设计了系统软件。与单片机逆变焊机控制系统相比,该弧焊电源体积更小,系统的动态性能和稳定性更好,焊接性能进一步提高。 展开更多

关键词 数字信号处理器 单片机 逆变弧焊电源

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弧焊逆变电源的数字化控制技术分析 被引量：2

19

作者 崔爱玲 《通信电源技术》 2015年第3期80-82,共3页

论述了数字化弧焊电源系统的特征及弧焊逆变电源的工作原理,分析了以TMS320LF2407为控制核心的弧焊逆变电源的数字化控制技术,给出了其数字化控制的硬件设计和软件设计。通过弧焊逆变电源的信息化、数字化平台的建立,实现了弧焊逆变电... 论述了数字化弧焊电源系统的特征及弧焊逆变电源的工作原理,分析了以TMS320LF2407为控制核心的弧焊逆变电源的数字化控制技术,给出了其数字化控制的硬件设计和软件设计。通过弧焊逆变电源的信息化、数字化平台的建立,实现了弧焊逆变电源更高性能的应用。 展开更多

关键词 数字信号处理 弧焊逆变电源 数字化控制技术

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逆变弧焊电源动态仿真及实验研究 被引量：1

20

作者 徐勤超 王春芳 +1 位作者 王开艳 李从洋 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2009年第3期43-46,共4页

在半桥电路小信号模型的基础上,采用平均电流控制方式设计了逆变直流弧焊电源的双闭环控制系统,并确定了其电流控制器和电压控制器的增益及各零点、极点角频率;在Matlab/Simulink环境下,利用所设计的控制器,建立了半桥逆变直流弧焊电源... 在半桥电路小信号模型的基础上,采用平均电流控制方式设计了逆变直流弧焊电源的双闭环控制系统,并确定了其电流控制器和电压控制器的增益及各零点、极点角频率;在Matlab/Simulink环境下,利用所设计的控制器,建立了半桥逆变直流弧焊电源双闭环控制系统的动态仿真模型,在大信号下对逆变弧焊电源的稳态及空载-短路、短路-负载和负载-短路的动特性进行了仿真和分析,根据仿真结果对主电路和控制系统参数进行了优化设计;在所研究样机上进行了一系列实验。所得实验波形与仿真波形基本吻合,验证了研究方法的合理性,为逆变弧焊电源的设计提供了一种有效途径。 展开更多

关键词 弧焊逆变电源 小信号模型 双闭环 动特性 仿真

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