应用型本科院校弧焊电源课程的教学改革浅析

本文探讨了应用型本科院校中弧焊电源课程的教学改革,概述了教学改革的理论基础,分析了当前教学过程中存在的主要问题,包括学生基础知识薄弱、课堂教学模式和考核方式单一以及实践性环节缺乏。基于这些问题,文章提出了相应的改革措施:加强基础知识的补缺,优化课堂教学与考核方式,以及加大实践实验教学的力度并创新实验教学模式。文章分析了这些改革措施的成效,指出了改革带来的积极影响。

弧焊电源课程实验教学创新设计与平台研制

基于焊接专业高素质人才培养需要,针对弧焊电源课程实验教学资源匮乏现状,围绕工程教育专业认证理念和新工科课程改革思想,创新设计了稳态特性测定、动态波形测量和系统结构测绘三个模块的实验教学内容,并自主研制了相应的实验教学平台。实践表明,创新性实验设计对学生课程学习起到了良好的促进作用,具有较好的应用推广价值。

逆变式弧焊电源的技术现状及需解决的问题

本文介绍了目前逆变式弧焊机的基本原理和技术现状,并指出了有待进一步解决的几个技术问题.

弧焊电源的发展现状及其展望

通过对我国及世界主要电焊机厂家目前生产情况的分析及国内市场对弧焊电源需求状况预测的基础上，阐述了目前我国弧焊电源发展的现状及未来发展的趋势．并就各种弧焊电源的特点、应用范围、改进方向提出建设性的意见．对近年来出现的新技术在弧焊电源生产中的应用前景进行了论述．

评定CO_2电弧焊电源动特性的统计分析法

熔滴短路过渡的CO2 焊 ,其焊接过程的电信号是随机的 ,并且是各种电弧物理现象丰富信息的载体。对于随机信号采用统计分析方法 ,便于把信号化为简缩和容易理解的形式 ,反映整体焊接过程的情况 ,并提取出与实际焊接效果相关的特征信息 ,用明确的图、表表示出来 ,据此可望对电源的动特性进行客观的评定。因此 ,本文阐述了电弧焊统计分析方法的原理 ,进行了CO2 电弧焊电源动特性的试验研究 ,在此基础上 ,研究利用统计分析提取评定弧焊电源动特性的特征信息的方法 ,提取了评定动特性的统计特征信息及其特征向量。研究结果表明 ,当动特性发生变化时 ,统计特征向量中各特征信息的显著性亦按一定的规律变化 ,这为根据各统计特征信息的变化评定弧焊电源的动特性奠定了基础。

弧焊电源的数字化控制技术

阐述了弧焊电源数字化控制技术的意义,介绍了用单片机、DSP及CPLD/FPGA等新型半导体器件实现弧焊电源数字化控制技术的方式,指出了弧焊电源数字化控制技术的发展趋势。

软开关逆变式弧焊电源的设计

软开关技术是解决逆变弧焊电源可靠性的核心技术。本文提出了一种新的软开关逆变弧焊电源的设计方案 ,该方案基本上可实现空载、短路、燃弧全负载范围内的软开关状态。本文分析了超前臂的关断功耗与并联电容之间的关系 ,串联电容及回路电感对环流期的电流变化的影响。并指出了滞后桥臂零电流关断区域 ,以及超前臂和滞后臂的零开通条件。在此基础上提出了引入无功电流分量解决空载及轻载时软开关失败问题的方案 ,以及几个主要谐振参数的设计方法。在实践中采用本方案表明 ,降低了开关应力及损耗 ,提高了整机可靠性 。

软开关逆变控制型IGBT弧焊电源

介绍了采用ＩＧＢＴ作开关元件的弧焊电源。论述了移相控制的电压软开关桥式逆变电路的工作原理，采用电流传感器实现的电流反馈系统及驱电路。

基于小波分析的CO_2弧焊电源工艺动特性的评定

在阐述了信号（函数）的奇异性检测及其与小波变换模极大值关系的基础上，针对熔滴短路过渡的ＣＯ２焊焊接电流信号，研究了信号局部奇异性的小波分析检测方法，选择了合适的小波函数，提取了焊接电流信号的波形特征。通过弧焊电源工艺动特性的测试试验表明，由所提取的电流信号波形特征的概率密度分布图中，能够得到与电源工艺动特性相关的特征信息，验证了小波分析方法对提取电源工艺动特性的评定特征信息的有效性。

全数字智能脉冲弧焊电源系统设计与实现

高性能的焊接电源系统是满足脉冲焊接工艺、实现电弧精细控制、保证高质量焊接效果的关键.提出了全数字脉冲逆变弧焊电源的系统方案,阐述了电源主回路结构,详细描述了控制系统硬件电路设计,提出了基于VHDL的焊接工艺时序和焊接电弧稳定控制的主控系统软件设计方法和基于32位单片机的上位机功能定位,深入研究了可实现的抗干扰措施和提高系统实时性的方法.最后介绍了系统设计过程中所需的测试试验.结果表明,所设计的全数字智能脉冲弧焊电源具有较高的灵活性、抗干扰性和可靠性,能够满足苛刻的电弧特性要求,获得满意的焊接质量.

适应高级应用型人才培养的《弧焊电源》教学改革与尝试

基于高级应用型人才的要求,针对目前《弧焊电源》课堂教学中存在的基础薄弱、难以达到预期教学目标的问题,结合弧焊电源未来发展趋势及新技术对焊接高级人才培养的要求,以提高课堂教学质量为出发点,进行《弧焊电源》教学改革。通过增加相关新知识教学内容的比重,重视学生《弧焊电源》学习的基础知识及应用能力的培养,构建全方位的焊接教学模式,重视实践应用与提高等措施,促使《弧焊电源》课程课堂教学质量有效提高。

弧焊电源动特性测定方法的研究现状

弧焊电源动特性的测定方法在焊接研究中一直是一个很难解决的课题。介绍了目前动特性测定方法的研究现状,并且提出了一种新的动态特性测定方法。

逆变弧焊电源峰值电流模式双闭环控制系统

采用电压模式单闭环控制系统的逆变弧焊电源,系统动态响应速度慢,不能对主电路功率器件进行实时电流控制,中频变压器无抗偏磁能力,因此可靠性较差。所研制的逆变弧焊电源采用双闭环控制系统,内环实现了在每个开关周期对功率器件的峰值电流进行实时控制,提高了系统动态响应速度,消除了中频变压器偏磁现象;外环控制输出的平均电流,提高了输出电流的精度和系统的可靠性。

逆变式焊条电弧焊电源的Simulink仿真

逆变式焊条电弧焊 (SMAW)电源及其电弧负载是典型的强非线性时变系统 ,对该系统建模并准确地找到其动态特性的解析解是相当困难的 ;用其它仿真方法求解往往较复杂且一般只能得到小信号近似解。集成在Matlab中的动态系统建模、仿真工具Simulink具有编辑可视化以及极高的编程效率 ,对该类系统的仿真研究具有极大的优越性。通过建立SMAW电源在焊接状态时的完整的Simulink仿真模型 ,尤其突出的是其中的PWM模型 ,人工运条电弧等模型的成功建立。仿真试验研究了电弧电压、电流及弧长和时间的关系 ;采用霍尔集成传感器实时采集信号 ,由高频记忆示波器记录输出测量结果 ,仿真试验结果与实际测量结果一致。因而 。

基于相关与时耗复合维归约的弧焊电源动特性自适应在线监测

提出了相关与时耗复合维归约方法,可实现多种弧焊电源动特性自适应在线监测.其核心思想是从一个大的特征库中选择出最贴近监测对象的若干特征.该方法充分考虑特征间的相关性,以及在线监测的时效性.搭建了较为完善的焊接试验数据采集平台,共采集189次焊接过程的电压电流数据作为样本,并以人工评定结果作为文中维归约方法教师信号,即类的标签.随机选择150个样本组成训练集,剩余39个组成测试集.运用文中维归约方法的寻找最优的特征子集.结果表明,找到的最优特征子集的自动化评定准确率达97.435 9%,接近应用要求.

交流脉冲MIG弧焊电源及弧长控制

ACPMIG的控制模式是一周一脉一滴 ,脉冲电流设计在电弧EP极性时间里 ,其余时间均为基值电流。弧焊电源一次逆变控制电流快速动态过程 ,二次逆变控制电弧极性。控制系统采用双闭环结构 ,内环模拟控制电弧电流 ,外环 80C196KC单片机控制电弧电压及电弧极性。根据电弧电压偏差信号及电弧状态 ,设计了四个控制规则及其控制参数的计算方法。正常焊接状态时变频控制交流脉冲频率。采用这种控制方案 ,获得了稳定性高、熔滴过渡均匀的焊接过程。

CO_2电弧焊电源动特性评定指标的实验分析

针对CO2 电弧焊电源 ,对我国提出的动特性评定指标进行了实验分析 ,得出了几点有意义的结论。说明了只根据原有动特性评定指标 ,并不能准确地评定CO2 电弧焊电源的动特性 ,需要对CO2 电弧焊电源的动特性的评定方法进行深入研究 ,寻找能准确评定CO2

模糊控制逆变弧焊电源

介绍了模糊控制逆变弧焊电源的基本工作原理 ,控制系统组成以及硬件实现方案。设计出了二输入一输出模糊控制器 ,模糊控制器以焊接电流偏差和偏差变化率为输入量 ,输入量通过模糊化处理 ,模糊推理得出输出结果 ,再将其解模糊化 ,得到控制变量的精确输出值 ,实现电源的恒流外特性控制。研制出一台模糊控制逆变弧焊电源样机 。

弧焊电源传导骚扰试验研究

弧焊电源工作时产生的传导骚扰,不仅会影响设备本身的正常工作,还可能会对同一电网中其他用电设备产生干扰.针对常见的几类弧焊电源进行了传导骚扰发射试验,分析了弧焊电源中传导骚扰的产生机理,提出了传导骚扰抑制方案,通过滤波器拓扑结构和元件参数的选择对弧焊电源进行整改,试验结果显示满足IEC 60974—10中对弧焊电源传导发射的限值要求.

逆变弧焊电源的三相功率因数校正器

对于三相输入的大功率逆变弧焊电源,采用三相升压拓扑进行功率因数校正,以矢量变换的思想研究其调制过程。总体系统的控制采用了双环思想,内环为电流环,用以实现输入电流对电压的相位跟踪,外环为电压环,负责控制输出电压的恒定,并为电流内环提供调制指令,系统采用双环控制,为使系统实现单个开关周期校正控制误差的无差拍控制,整个系统通过TMS320LF2407A DSP芯片控制,采用saber软件进行了仿真辅助分析,给出了电路系统的结构框图和控制方案以及软件流程,实现了电源系统的数字化。试验结果实现了功率因数为1,三相输入电流与输入电压均同相,且为较为标准的正弦波,电流谐波畸变远小于10%的目的,满足了国际上关于谐波限制的标准。