逆變直流弧焊電源控制系統(tǒng)輔助電源的研究.pdf

1、電焊機(jī)作為“工業(yè)縫紉機(jī)”在國民建設(shè)中起著不可替代的作用。其核心逆變直流弧焊電源具有動態(tài)響應(yīng)快、控制精確度高等優(yōu)勢，得到廣泛的應(yīng)用，但是在整機(jī)效率、電磁干擾、可靠性方面還存在一定的缺陷。 數(shù)字化逆變直流弧焊電源輸出功率較大，其負(fù)載不斷重復(fù)著“空載--短路-引弧--燃弧--短路--引弧”的變化規(guī)律，因而它的輻射和傳導(dǎo)干擾都比較大。以前的逆變直流弧焊電源控制系統(tǒng)輔助電源大多采用多個獨(dú)立的線性電源分別為控制電路、保護(hù)電路、檢測電路及驅(qū)動

2、電路供電，每個驅(qū)動電路必須單獨(dú)用一個線性電源供電，以防止驅(qū)動信號之問的相互干擾。當(dāng)線性電源輸出短路時，電源自身不能保護(hù)，而弧焊電源一般在惡劣的場合工作，線性電源很易損壞，而且線性電源體積大，效率較低，相對多路輸出一體化輔助開關(guān)電源成本較高。為此必須研發(fā)一種安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、實用的新型逆變直流弧焊電源控制系統(tǒng)的輔助電源。 在研究各種開關(guān)電源拓?fù)涞奶攸c(diǎn)后，本課題設(shè)計了一種實用的逆變直流弧焊電源控制系統(tǒng)輔助電源，它采用了適合于多路輸出

3、、高壓輸入的雙管反激變換器拓?fù)渥鳛橹麟娐?，使用峰值電流控制芯片TL3844組成控制系統(tǒng)，成功的解決了必須用多個相互獨(dú)立的線性電源分別為控制系統(tǒng)各部分供電的問題。分析了輔助電源系統(tǒng)的工作原理，并給出了主要參數(shù)的設(shè)計原則及方法。介紹了該輔助電源在逆變直流弧焊電源控制系統(tǒng)中各部分的應(yīng)用并給出了電路。 研究過程中借助了計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)，運(yùn)用狀態(tài)空間平均法建立了工作于不同狀態(tài)的直流、交流小信號等效模型，推導(dǎo)出了相應(yīng)的傳遞函數(shù)，并以MAT

4、LAB為工具得到了相應(yīng)傳遞函數(shù)的波特圖，設(shè)計了合適的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)和反饋系統(tǒng)，分析了系統(tǒng)的動態(tài)特性、穩(wěn)定性和抗干擾性。還結(jié)合實際控制系統(tǒng)，得到反饋電路的數(shù)學(xué)模型，得到輸出電壓的仿真波形，并通過仿真，對電路的參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。 實驗電源輸入為三相交流380V/50HZ，輸出8路相互隔離的穩(wěn)定直流電壓。實驗和仿真結(jié)果證明，該電源既保留了單端反激變換器的結(jié)構(gòu)簡單、易于多路輸出等優(yōu)點(diǎn)，又改善了在高壓環(huán)境下的安全性和可靠性，可以滿足數(shù)字化逆變