逆變焊機(jī)是單相電源的逆變焊機(jī),ACmC的實(shí)測(cè)效率為什么總是很低?這一方面與測(cè)量方法和計(jì)算方法有很大關(guān)系,但另一方面,其實(shí)質(zhì)是電容輸入的整流電源是一個(gè)非線性負(fù)載,它使供電線路的電流發(fā)生了嚴(yán)重畸變,進(jìn)而導(dǎo)致電壓的波形畸變所致。為了說明這個(gè)問題,下面以一個(gè)最基本的電容輸入整流器電路為例來加以分析,電容輸入濾波整流電路如圖1所示。
在圖l中可以看出,AC電源的電流k波形是脈沖波形,由于該脈沖電流的影響,使得交流電壓波形也發(fā)生了畸變。電電感廠容輸入濾波的電容量,要按負(fù)載大小和濾波器紋波電壓大小的要求而定。一般來說,負(fù)載越重,要求電容量越大;要求整流紋波電壓值越低,所需要的電容量越大。另一方面,濾波電容量越大,導(dǎo)致脈沖電流峰值,P越高,寬度角越小,整流電壓配才能提高。電容器電壓以與交流電壓的有效值之比稱為整流比。在工程設(shè)計(jì)中都追求較高的整流比,所采用的基本方法是加大濾波電容量,這樣就使供電線路電流產(chǎn)生嚴(yán)重畸變,降低插件電感生產(chǎn)商了用電的功率因數(shù)。
1 電容輸入整流負(fù)載功率因數(shù)
正弦交流系統(tǒng)中,線性電路的功率因數(shù)PF定義為:
按照功率因數(shù)PF的上述定義,在非線性電路系統(tǒng)中,電容輸入整流負(fù)載的PF為:
根據(jù)諧波分析原理:
根據(jù)電工學(xué)原理,高次諧波電流的平均功率為零,所以:
Kd為畸變因數(shù),代表基波電流相對(duì)于總電流的比值,Kd:
除了基波電流,t之外,其他高次諧波電流的均方根值以無代表,稱為總諧波電流。電工學(xué)中定義的總諧波畸變系數(shù)刪D,是以百分比表示的總諧波電流與基波電流之比:
功率因數(shù)PF與總諧波畸變系數(shù)THD之間的關(guān)系:
電容輸入整流器負(fù)載線路上的脈沖電流相對(duì)予電壓量不產(chǎn)生相移,此時(shí)PF為:
用諧波分析儀測(cè)得THD,即可用式(9)計(jì)算出PF,這種方法較為復(fù)雜。在沒有諧波分析儀的條件下,還可用另一種簡(jiǎn)單實(shí)用的方法計(jì)算功率因數(shù)。
在圖1中,用電流傳感器LEM測(cè)得脈沖電流k,然后將寬度為0角的脈沖電流近似看成一個(gè)矩形波電流,該電流的均方根值(有效值)為
,n=0.9bx/0/Ⅱ,用該電流乘以輸入電壓,即為線路的輸入功率,它與直流輸出功率一體成型電感生產(chǎn)廠Po之比,即為該非線性電路的功率因數(shù)鞏電容輸入整流器負(fù)載的功率因數(shù)隨耳和p變化,如果昂減小,0增大,可獲得較高的PF,反之則PF較低。普通電容輸入整流器負(fù)載的功率因數(shù)一般在0.5-0.7。