СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-1

Появление мощных IGBT транзис торов, предназначенных для работы в ключевых схемах, привело к ихширо кому использованиюв различных пре образователях электрической энергии, ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 54 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2011 Моделирование переходных процессов в сварочном инверторе переменного тока высокой частоты Вадим Бардин, Дмитрий Борисов (Саранск) В статье изложены результаты компьютерного моделирования электрических процессов в силовой части инверторного сварочного аппарата переменного тока высокой частоты, приведены электрическая схема и компьютерная модель сварочного инвертора. в том числе в сварочных инверторах. Отличаясь схемотехническими реше ниями, все сварочные аппаратыинвер торного типа имеют одну особенность: они предназначены для осуществле ния электродуговой сварки на посто янном токе. В то же время анализ физических процессов, происходящих в свароч ной дуге и сварочной ванне, даёт ос нования предполагать, что сварка на переменном токе высокой частотымо жет обеспечить более высокое качест во сварного соединения по сравнению со сваркой на переменном токе про мышленной частоты. Однако такое предположение требует эксперимен тального подтверждения. Для этого не обходимо создать сварочный аппарат переменного тока частоты килогерцо вого диапазона и исследовать особен ности его работы. Учитывая сложность задачи, целесообразно предваритель ные исследования выполнить на вир туальной (компьютерной) модели аппарата, а затем проверить её адек ватность на физическоймодели. Такой подход даёт возможность оптимизи ровать схемотехническое и конструк тивное решение сварочного аппарата. В настоящее время на рынке про граммных средств, предназначенных R1 VT2 VT1 СУ СУ СУ СУ VD1 VD2 ДТ VT4 VT3 VD3 VD4 ДТ C1 C2 + +310 В 0 L1 Рис. 1. Электрическая схема сварочного инвертора переменного тока высокой частоты V V V V + – V V A A A A C5 100 пФ C2 100 пФ 100 пФ C3 100 пФ C1 100 пФ 2200 пФ L1 20 мкГн L2 5 мкГн L3 5 мкГн I1 I4 C6 R6 0,5 Ом R9 0,1 Ом R12 R11 33 Ом R13 0,1 Ом R14 33 Ом 0,1 Ом R7 ON3 V1 VP1 3700 Гц 25 кГц VSQ1 K1 5 МОм R8 0,5 Ом R2 3 Ом R1 33 Ом VD1 ON2 R5 VT1 VT2 ON1 V2 VD2 V3 ON4 ON5 VT3 VT4 VD3 VD4 VD5 V4 I2 I3 C4 100 пФ C7 100 пФ C9 100 пФ C10 1000 пФ C11 310 VDC1 T1 100 пФ C8 0,1 Ом 0,1 Ом R3 R4 VP2 25 кГц VSQ2 Рис. 2. Компьютерная модель сварочного инвертора переменного тока © СТА-ПРЕСС