PDF《逆变式弧焊电源的功率因数》

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』 逆变式弧 焊 电源 的 功率 因数 及 其提 高途 径订JPowe r f a c t o r a n d i mp r o v i n g wa y s o f i n v e r t e r a r c we l d i n g p o we r s o u r c e 清华大学(100084)朱志明张人豪__'

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9 e r s i t y Z h u Z l f i u f i n g e t a l A [ 摘要] 奉文讨论了脉宽调制( P WM) 逆变式孤焊电源的功率因数. 输入滤波电容是导致功e - 因数较低 的主要因素 , 单相电源 宜采 用Ic联合滤波,而三相电源则 宜 用较 小的电容 , 以获 得较高的功率因数 , 且 应尽 量选用三相 电潭.并 且提出高额 开关电路 是进一步提 高功 率 因数 的有 效方法.关键 蛾式[At]c、pofactorofPwM.】d】glhasbeendiscussedinthispaper I1~ema i n f a c t o r o f l o we r p o we r f a c t o r h a s b e e n c a u s e d b y t h e i n p u t f i l t e r c a p a c i t o r . To s c t h e I

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1 a s e p owe r s u p p l y[ o r I . C c o mb i n a t i o n f i l t e r a n d u

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1 y f o r s ma l l e r c a p a c i t or t O o b t a i n t h e h i g h e r p o we r f a c t o r , s

0 t h e t h r e e ― p h a s e p o we r s u p p l y s h o u l d b e u s e d a s f o r a s p o s s i b l e . Th e a u t h o r a d v a n c e s t h a t t h e h i g h ― f r e q u e n c y s wi t c h e d c i r c u i l i s e f f e c t iv e me t h o d s o f i m p r o v i n g p o we r f a c t o r , K e y wo r d s : p o w e r s o u r c e i n v e r t e r a r c w e l d in g p o we r f a c t o r 功率因数 是影 响电源设 备输^容量的主要 因素 . 它 的提 高,不仅 可使 设备所需 无功功率 减少 降低 电网 的容量.而且可提高电网电压的质量.减少对电同造成的公害近年来 , 可燕断 功率 电子器 件的发 展.使得脉宽调 制控制式(PWM ) 逆变弧焊电潦得到迅逮发展和广泛应用.而其功率因数的大小则成为^们昔遍关注的问题之一.下面将 对此进行讨论+并提出改善和提高功率因数的措施.1逆变 式弧 焊 电源 功率因数 的含义逆变式弧焊电潦的主电路按其工作频率分为高频网络和 工频同络 两部分 . 高频同 培包 括逆变 、 高频降压 、 输 出整 流 滤波 等 电路 . 工频网络 即输 入整流游 渡 电路 输 出整 流穗 波 电路 采用 电感 续 漉方 式,可以证 明:增大输出滤 波电 感, 将提高高 额 网络 的功 率因数但由于 高频变压 器并 非理 想 即使 滤泼电感足 够大,其功率因数 也不可能达到1.为 便于分析.假设高颓变压器为理想变压器一输出滤波电感足够太一则高频网络的功率因数可视为1.在分析工频同络时可等效为电阻 .因此 , 谨变式弧 焊电源的 功率因 数将 取决 于工频 网络 , 即辅^ 整流滤波电 路. 如图l所示 输^ 电路 可采用单 相整 流.也可采用三 相整 镩【.为丁绐 高频酥冲提 供通路. 整 流电 路必 须有 滤蛙 电容 . 而R则为高频 同络 的等 效负 载电阻 . 目前 . 逆变式弧焊电源功率因数的标示值相差极大.从07到接 近于

1 . 它究竟应 该是 多少 呢? 根据 功率 因数的定 义.逆变式弧焊电源的功率因数可用电网 每相辅^的有功功率P与 视在功率S之 比来表示.即. P 一i p

1 u I 式中11=U | n t . 而i遥常不是正弦嫒台有基波及大量谐波.放用下式表示:i―TI・s I n( c I '

t 一1)十乏I.・n( n ∞卜一 ‰ ) 于是P=去uI..J】. 一r+J.U・n趾・I#in(nmt--)d∞r]式中为电罔电压与一次基波正弦电流的相位差.第一项 积分后得 乙Ⅱc0砷+第二 项 囡高 次谐 波 电流 与电同电压频率不同.有功功率为零所P= I 丑J∞J式中.称为位移因数.广_ 因为s u √ } + . . j , i '