Автоматическая сварка, 2016, №04



2016 №04 (05)

DOI of Article 10.15407/as2016.04.06

2016 №04 (07)

---

Журнал «Автоматическая сварка», №4, 2016, с. 53-57
 

Перспективные инверторные сварочные источники питания с повышенным коэффициентом мощности

В. В. Бурлака, С. В. Гулаков, С. К. Поднебенная

«Приазовский государственный технический университет». 87500, г. Мариуполь, ул. Университетская, 7. E-mail: vburlaka@rambler.ru
 
Реферат
Предложено схемное решение преобразователя с высокочастотной трансформаторной развязкой и трехфазным входом без промежуточного выпрямления входного напряжения. Использован модульный принцип построения системы: в каждой фазе установлены одинаковые высокочастотные AC/DC преобразователи с трансформаторной развязкой, выходы этих преобразователей соединены последовательно. Применение принципа непосредственного преобразования позволяет уменьшить количество элементов в силовой цепи источника, снизив тем самым потери энергии в нем. Кроме этого, преобразование энергии на высокой частоте позволяет значительно улучшить массогабаритные характеристики системы. Путем применения специального алгоритма управления силовыми ключами возможна активная коррекция входного коэффициента мощности и нейтрализация гармоник частоты сети в выходном напряжении источника, что значительно снижает требования к выходному фильтру. Разработанный источник имеет высокое быстродействие и может использоваться для обеспечения процессов сварки, требующих высоких скоростей изменения тока дуги. Библиогр. 14, табл. 3, рис. 4.
 
Ключевые слова: источник питания, сварочный инвертор, корректор коэффициента мощности, непосредственный преобразователь, прямое преобразование, качество электроэнергии, гальваническая развязка
 
Поступила в редакцию 20.05.2015
Подписано в печать 07.04.2016
 

1. Bin Wu. High power converters and AC drives / Wu Bin. – IEEE Press, Wiley-Interscience. – New Jersey, 2006. – 333 p.
2. Kolar J. W. The essence of three-phase PFC rectifier systems / J. W. Kolar, T. Friedli: Proc. Of IEEE 33rd International Telecommunications Energy Conference (INTELEC), 9–13 oct., 2011. – 27 p.
3. Harmonic reduction of CO2 welding machine using singleswitch, three-phase boost converter with six order harmonic injection PWM / J. H. Lee, J. H. Kim, S. S. Kim [et al.] // IEEE ISIE’01 Proc. 2001. – Vol. 3. – P. 1526–1529.
4. Salo M. A high performance three-phase DC voltage source – an application to a welding machine / M. Salo, H. Tuusa, J. Nyqvist // IEEE APEC’01 Proc. – 2001. – Vol. 2. – P. 793–799.
5. A 10 kW single-stage converter for welding with inherent power factor correction / N. Huang, D. Zhang, T. Song [et al.] //IEEE APEC’05 Proc. – 2005. – Vol. 1. – P. 254–259.
6. Schenk K. A Simple Three-Phase Power Factor Corrector with Improved Harmonic Distortion / K. Schenk, S. Cuk: PESC 1997. – P. 399–405.
7. Huang Q. Harmonic Reduction in a Single-Switch, ThreePhase Boost Rectifier with High Order Harmonic Injected PWM / Q. Huang, F. Lee: PESC 1996. – P. 790–797.
8. Рудык С. Д. Перспективные источники сварочного тока / C. Д. Рудык, В. Е. Турчанинов, С. Н. Флоренцев // Электротехника. – 1998. – № 7. – C. 8–13.
9. Пат. JP 7–46846 A Япония. МПК H02M 7/25, 3/155, 7/08. – Three-phase rectifier / Sekino Yoshihiro. – № 05-208530; заявл. 30.07.1993; опубл. 14.02.1995.
10. Пат. 63702 Украiна на корисну модель. МПК H02H 7/09 (2006.01) Джерело живлення з трифазним входом / В. В. Бурлака, С. В. Гулаков; заявитель и патентообладатель Приазов. гос. техн. ун-т – № u 2009 13205; заявл. 18.12.2009; опубл. 25.10.2011. – Бюл. № 20. – 3 с.
11. Пат. 102042 Украiни на винахід, МПК H02M 7/155 (2006.01) Багатофазне джерело живлення / В. В. Бурлака, С. В. Гулаков; заявитель и патентообладатель Приазов. гос. техн. ун-т – № а 2012 05831; заявл. 14.05.2012; опубл. 27.05.2013. – Бюл. № 10. – 6 с.
12. Novel three-phase Y-rectifier cyclic 2 out of 3 DC output voltage balancing / J. Biela, U. Drofenik, F. Krenn [et. al.]: in proc. 29th International Telecommunications Energy Conference, 2007 (INTELEC 2007). – P. 677–685.
13. Three-Phase Y-Rectifier Cyclic 2 Out of 3 DC Output Voltage Balancing Control Method / J. Biela, U. Drofenik, F. Krenn [et. al.]: in proc. IEEE Transactions on Power Electronics. – 2009. – Vol. 24, Issue 1. – P. 34–44.
14. Кондратьев Д. Е. Трехфазные выпрямители с активной коррекцией коэффициента мощности и двунаправленной передачей энергии: автореф. на получение уч. степени канд. техн. наук: 05.09.12 / Д. Е . Кондратьев. – Москва, 2008. – 20 с.