逆变电焊机用电抗的设计

逆变电焊机用电抗的设计 逆变电焊机用电抗的设计 。。。。 逆变电焊机对输入电抗的要求不是很高，但对输出电抗的要求很高。众所周知， 电焊机的输出电流很大，且经常处于短路状态，如果输出电抗设计不合理，则逆 变器的开关器件受损的可能性很大。 确保工作在线性区 可抗击短路的冲击 重量轻，体积小，损耗小 输出电抗的电感量取决于能否抗击短路的冲击，能否抑制短路输出电流的上升 率。 Ui - Uo = L (dI/dt) 电抗工作在线性区，则Ui - Uo = L (ΔI/Δt) 其中，Vi为电焊机的空载输出电压。ΔI取电焊机的最大输出电流。短路状态下， 输出电压Uo = 0, Δt = tON， tON为最大脉宽，则有 L = Ui?tON/ΔI , 一般而言，电感量取L值的2～5倍左右，太大也不好。 以前很多的资料总要先假设电抗的气隙lg，然后计算匝数N，再核算Bm是否OK，不行再调整气隙。 下面给出的公式不用顾及气隙lg，计算出的匝数N直接一次搞定。不用核算Bm是否OK。事先要预选一定尺寸的磁芯，凭测算其窗口面积要能放得下N匝线圈。 N = L?IMAX?F/(Bm?Ae) 式中，L，电感量 IMAX，电焊机最大输出电流 F，气隙边缘效应，对于大电流电抗，取值很难计算,可凭经验估算 Bm，磁芯的工作磁感应强度 Ae，磁芯的磁路面积。 气隙的主要作用是让电抗工作在线性区，防止磁芯饱和。磁芯出现饱和后，高频 变压器会出现尖叫声，易导致开关器件受损。在确定电抗线圈的匝数N后，磁芯的气隙 lg = μo?N?IMAX/Bm 式中，μo ，空气磁导率 一般情况下，二次整流器都采用全波整流，通过电抗磁芯的交流成分的频率fs取决于逆变器的拓朴结构和工作频率fn，对于单端正反激逆变电路，fs=fn，对于其它电路，fs=2fn。而fn则由开关器件的性能决定，对于功率MOSFET器件，fn可达到50kHz以上，对于IGBT器件，fn取20～25kHz。 如果fs<50 kHz，为降低重量、体积，磁芯可选用硅钢片铁芯,Bm取1.2T左右。如果fs?50 kHz，为降低铁损，磁芯可选用铁氧体(Bm取0.4T)或非晶合金(Bm取0.8T)。 电焊机的输出与普通电源不同，它要承受大电流的冲击，但对精度等其它参数几 乎无要求。输出电容的作用是用于吸收电抗的能量，不是用于滤波。另外，在氩 弧焊、等离子割中，输出电容还用于旁路高频引弧电流。 当焊机焊接电流最大，突然中止焊接时，电容的大小要能限制电容两端电压ΔU的上升 C = L?IMAX2/ΔU2 ，可取ΔU ? 200V。 电容的耐压高于ΔU即可。