由此可以大大拓展滞后桥臂的软开关范围, 同时可
以降低滞后桥臂延迟时间对实际电路分布参数的敏
感性。
2. 4 输出电感电流仿真
输出电流特征表明: 弧焊逆变器的峰值电流与
输出平均电流相当接近。
2. 5 IGBT 模块工作过程仿真
图 6给出了领先桥臂和滞后桥臂下部 IGBT 的
(a)滞后桥臂
(b)领先桥臂
图 6 零压软开关的条件
驱动波形、集射极间电压波形及其反并联二极管的
导通电流波形。由图可见, 桥臂中反并联二极管既能
够与传统弧焊逆变器中一样将每只 IGBT 的最高反
向电压限制在直流输入电压值, 又可以提供变压器
的漏感电流低阻抗回路。 IGBT 零电压导通的充分
且必要条件是: 当 IGBT 驱动信号有效时刻, 它的反
并联二极管正在导通电流。图中表明, 在 IGBT 驱动
波形①的开通电压发挥作用之前, IGBT 的集射极
间电压V ce (波形③)已经下降到零, 其反并联二极管
正在导通 (见波形②) , 因此, 所有的 IGBT 都是完全
零电压开通, 不存在开通损耗。同时, 由于每只 IG2
BT 功率开关器件都并联谐振电容, 此并联电容对
其瞬态关断电压具有缓冲作用, 故 IGBT 的关断过
程为近似零电压关断, 可以大大降低其关断损耗。
3 结束语
基于交互式通用电路仿真软件 ICA Pö4, 对通
过磁开关启用激磁电感的大功率软开关弧焊逆变器
系统地进行了仿真研究。给出并讨论了移相控制时
变压器初级状态变量、次级占空比损失、领先桥臂和
滞后桥臂换流相位关系、磁开关的阻断作用、输出电
流的特征以及零电压软开关的条件等仿真结果。这
些仿真研究结果对弧焊逆变器的研究开发具有指导
作用。
参考文献:
[ 1 ] 黄石生. 逆变理论及弧焊逆变器[M ]. 北京: 机械工业
出版社, 1994.
[2 ] 余文松. 新型大功率软开关弧焊逆变器的研究[D ]. 广
州: 华南理工大学, 2000.
作者简介:
王振民 华南理工大学机械与电子
系博士生。主要从事逆
变电源及其过程智能控制、表面工程的研究。 (广州 510640)
黄石生 余文松 薛家祥 邓永翔 吴祥淼 华南理工大学机
械与电子工程系。
超高压水射流清洗设备
南京大地水射流有限公司研制生产的超高压水
射流清洗设备上市。该设备将水增压至 1000~ 2500
大气压, 再使其从喷嘴中射出, 形成高速水流 (水
箭) , 能有效地去除管道结垢、金属表面的腐蚀物、物
体表面的各种残留物和沉积物, 比传统的清洗方法
先进, 具有效率高、省时省事、成本低、无污染等优
点, 可用于石化厂、炼油厂、化工厂、造纸厂、汽车制
造厂、核能发电站以及船舶、潜水艇、海上石油钻探
平台、飞机场跑道、高层建筑、碎林、高塔、雕塑等多
种场所和物体清洗除垢。
(相 彬)
·43· 《机械与电子》2001 (1)