基于UC3854的PFC技术在逆变焊机中应用.pdfVIP

圜经验交流 基于U03854的PFC技术在逆变焊机中应用 刘晓光 蒋晓明 关焯锋 王景健 (广东省科学院自动化工程研制中心) 摘要：把PFC技术应用到单相逆变焊机中，大大降低焊机工作时输入电流波形总畸变率，减少焊机工作对 电网的污染，为我国焊机产品达到弧焊设备电磁兼容性国家强制标准的要求提供借鉴。 关键词：UC3854；逆变焊机；功率因数校正；电流畸变 时间很短。以单相焊机为例，焊机输入侧的电流波形 1前言 如图1所示，与正弦的网压波形相比发生了严重畸变 随着 电力电子技术的发展及全球对节能减排要 而成为脉冲状波形，其中含有大量的谐波分量，这些 求的提高，弧焊逆变器在焊接行业的应用越来越广 谐波分量注入电网，引起电网严重的谐波污染。 泛，并逐步 占据主流市场。国内对弧焊逆变 电源的研 究起步较晚，直到上世纪 90年代，国内部分学者、 专家以及企业才开始关注逆变技术在弧焊电源中的 应用。2000年之后，少数国内焊机生产厂家开始有了 自己弧焊逆变电源，并逐步在市场上推广使用。 近十年来，国内焊机厂家的技术力量不断得到提 升，逆变技术发展也取得了很好的成绩，这是我国逆 变焊接 电源产品逐步趋于成熟和多样化的重要原因。 然而，在国内焊接行业对逆变技术应用做了大量研究 图 1单相焊机输入 电流波形 工作并取得骄人成绩的同时，却忽略了弧焊逆变器对 逆变焊机这种畸变的输入相 电流不仅给电网也 电网的污染问题。经国家质量技术监督局审查，2008 给用户带来诸多的危害和损失。在其它条件一定的时 年 l2月31日正式颁布了GB15579．10—2008弧焊设备 候，电源的输入电流与功率因数成反比，畸变率越大， 电磁兼容性国家强制标准。中国的焊接 电源设备把 功率因数越低。因此同等输出功率和效率的情况下， EMC要求纳入国家强制性产品认证范围也正式提上了 低功率因数意味着要求较高的输入电流。从电网方面 日程。有关机构测试表明，目前国内绝大部分逆变焊 来看，要求能充分利用设备的容量，减少设备损耗； 机都无法通过测试标准Ⅱ。校正焊机的功率因数降低 从用户方面来看，要求电网电压的有效值和频率稳 焊接 电源网侧电流的谐波污染已成为中国焊机行业 定，并且电压的波形尽可能是正弦波。逆变焊机使用 亟待解决的一个重要的技术课题。 时，输入电流的谐波畸变严重，必然增大电网的配电 2逆变焊机网侧电流谐波的产生及其危害 损耗，严重时还会引起电网无功补偿网络的谐振，导 致配电事故 。 普通的逆变焊机逆变器的前级一般是采用整流 另外，输入电流波形畸变越严重，整流电源等非 桥和大容量的电容器组成的整流滤波单元与电网直 线性负载的功率因数越低，浪费了电网的供电容量。 接相连。仅当输入正弦电压的幅度高于滤波电容的端