弧焊逆变器的频域数学模型

弧焊逆变电源是一个非线性、离散的病态系统，理论上很难得到精确的解析解。本文利用状态空间分析法建立系统的平均状态方程，经线性化后得出逆变器的数学模型，该模型为一二阶振荡环节。根据弧焊逆变器中参数配置满足（１ＲＣ）２＞＞４ＬＣ的情况，对该数学模型进行简化，将该数学模型简化成一个积分环节和一个一阶惯性环节相串联的结构。在此基础上用频域法进行分析和校正，在理论校正参数附近取多组实际校正参数，分别进行电阻负载实验和焊接工艺实验。实验结果与理论分析结果相符。本文还对负载突然开路、短路以及开机、停机等大信号过程进行了模型的实用性分析。研究表明，弧焊逆变电源系统在工程中可用频域分析法进行分析和校正。推导的小信号平均频域数学模型反应了系统的基本特性，模型由系统的结构参数Ｒ、Ｌ、Ｃ及静态导通比Ｄ决定。推导的小信号频率数学模型简单明了，关系清楚，可以用来对弧焊逆变电源系统进行分析和设计以及指导动特性调试。