[发明专利]一种新型逆变式三相电晕机

说明书

技术领域

本发明涉及一种电晕机，特别是一种新型逆变式三相电晕机电源。

背景技术

电晕机也称为电晕处理机、电子冲击机、电火花机，在学术上被称为介质阻挡放电，主要用于塑料薄膜类或塑料板材类制品的表面处理，当要对上述材料进行油墨印刷、复合、吹膜、涂布、胶接、材料改性、接枝、聚合、镀膜、流延、粘贴加工前，为了使产品的表面具有更强粘附力，防止原材料在生产过程中出现印刷甩色、复合粘贴不牢固、涂布漏胶不均匀等现象，影响了产品质量，必须先进行电晕冲击处理。电晕机由机械系统、伺服系统和电源电路三大部分组成，机械系统在伺服系统的带动下对工件进行加工，伺服系统的电源输入端接电源电路。

目前制造的三相电晕机电源的工作原理是：三相交流电通过滤波电感送入三相桥式整流电路，通过可控硅调压、电感、电解电容滤波后送入由大功率IGBT模块组成的半桥式逆变电路，逆变成频率约为20KHZ的交流中压，再经升压变压器升压后产生15KV、20KHZ的高频高压送至电极架。此种结构的电源存在以下缺点：1.由于输入侧整流滤波部分采用电解电容滤波，对电网的冲击电流较大、需要复杂的启动电路、功率因数低，同时电解电容寿命低；2.由于逆变电路采用半桥式电路，开关管即IGBT模块工作在硬开关状态，存在以下缺点：①功率器件在开通和关断过程中，产生较大开关损耗，而且随着频率的提高而增加，散热相对比较困难；②由于换流回路中存在杂散电感，如引线电感、变压器漏感等寄生电感或实体电感，当开关器件关断时，器件关断的di/dt会在杂散电感上形成电压尖峰，这导致开关器件关断时有很高的尖峰电压，并伴随振荡，容易造成开关器件的过压而击穿，一般电路中需要加很大的RC吸收电路；③由于吸收电容的使用，当开关管突然开通时，这些能量将瞬时全部耗散在开关器件内，从而增加开关器件的开通损耗，而且du/dt很大，将产生严重的开关噪声，这会影响开关器件驱动电路，使电路工作不稳定，由于功率器件开关损耗比较大，这种控制方式在一定程度上制约了逆变电晕机的高频化。

发明内容

本发明的主要目的是克服现有技术的缺点，提供一种启动电路简单、功率因数高、CBB电容寿命长、对电网冲击小，且可减少开关损耗、降低散热量、有效减少电磁干扰、大大提高相应变换器的功率密度，可很大程度的提高整机可靠性的新型逆变式三相电晕机电源。

本发明采用如下技术方案：

一种新型逆变式三相电晕机电源，包括有顺次连接的整流电路、滤波电路、逆变电路、变压电路及功率输出电路，所述整流电路的信号输入端连接于三相交流电，所述功率输出电路的信号输出端连接于电晕机的电极架，所述逆变电路采用全桥软开关电路。

还包括有通过驱动电路连接于逆变电路信号输入端的控制电路，所述功率输出电路通过反馈电路连接于控制电路的信号输入端，所述电极架通过检测电路连接于控制电路的信号输入端，所述控制电路的信号输入端还连接有功率调节电路。

所述滤波电路包括有滤波电容和滤波电感，所述滤波电容采用无极性的CBB电容。

所述全桥软开关电路包括有由四个IGBT开关管模块构成的全桥电路，该全桥电路中组成超前臂的两IGBT开关管上均并联有电容，组成滞后臂的两IGBT开关管上不并联电容。

所述IGBT开关管模块包括有一IGBT开关管及一与该IGBT开关管反向并联的续流二极管。

所述变压电路包括有一升压变压器，在该升压变压器一次回路中串联有谐振电容和饱和电感，在该升压变压器二次回路中设有一用于为逆变器提供换流通路的换向电感支路。

所述超前臂通过PWM信号控制，滞后臂不进行PWM控制。

所述全桥软开关电路的超前臂与滞后臂之间还并联有用于吸收杂散电感的IGBT电容吸收电路。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于滤波电路中的滤波电容采用无极性的CBB电容，因此启动电路简单、功率因数高、CBB电容寿命长、对电网冲击小。同时，由于逆变电路采用全桥软开关电路，在超前臂上并联电容，在升压变压器一次回路中串联谐振电容和饱和电感，在升压变压器二次回路中设置一用于为逆变器提供换流通路的换向电感支路，使开关管IGBT模块工作在软开关状态，由于谐振原理，开关器件中的电流或电压按正弦或准正弦规律变化，从而实现超前臂的零电压关断及滞后臂的零电流关断，可减少开关损耗、降低散热量、有效减少电磁干扰、大大提高相应变换器的功率密度，很大程度的提高了整机的可靠性。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的整体结构示意图；