IGBT焊接电源及微机控制技术的应用与发展

介绍了自20世纪90年代以来微机控制技术在绝缘门双极晶体管(IsolatedGateBipolarTransistor,简称IGBT)逆变式焊接电源中的应用情况,论述了不同时期对IGBT逆变式焊接电源所实施的控制方法,并对IGBT逆变式焊接电源的发展提出几点建议。

现代焊接电源的新发展

根据近年来焊接电源的研究热点 ,从软开关电路、功率因素校正、电磁兼容和电磁干扰设计、电路仿真等几方面的研究阐述了焊接电源的新发展。指出开发高效率、低谐波、少电磁污染。

逆变焊接电源的发展及其可靠性研究

从功率器件、磁性材料、控制方式及智能控制方法等方面的发展介绍了逆变焊接电源的发展 。

脉冲逆变焊接电源建模与仿真

构建了包含输入、输出整流滤波和逆变、降压等电路的物理模型,通过非线性接口模型,研究了主回路和数字控制系统的整体建模与仿真.建立了动态焊接过程的系统数学模型,利用Matlab对焊接电源系统进行了仿真研究,然后定量分析了扰动作用下各物理量变化规律和系统动态响应过程,有效预测了脉冲MIG焊接电源的工作过程,指出了焊接电流和电弧电压控制的意义,为进一步研究指明了方向.

基于数字信号处理器和LabView的焊接电源系统

介绍了基于数字信号处理器 ( DSP)控制的气体保护焊接电源 ,以及在此数字化焊接电源的基础上 ,采用实验室虚拟仪器工程平台 ( Lab View)技术建立的焊接电源系统研究平台 .通过数字信号处理控制和自调节以及柔性化的控制程序实现合适的电源外特性、网压补偿、焊接电压及电流的反馈、送丝机构等 ,大大增强了焊接电源的稳定性和可靠性 ;在基于虚拟仪器 Lab View技术建立的焊接电源系统研究平台上 ,对焊接过程中焊接电流和焊接电压信号进行采集 ,并加入时刻标定信号表示焊接过程的不同阶段 .焊接过程实时采集和显示各个信号波形 ,并对焊接电流和焊接电压统计分析运算 ,得到焊接过程主要参数的概率密度分布图 .实验表明 ,该系统工作稳定 ,满足研究工作需要 .

数字信号处理器控制焊接电源的抗干扰设计

数字信号处理器、微控制器已成为焊接电源的主要控制芯片,由于焊接电源本身就是干扰源以及外部干扰源的影响,使得基于计算机控制焊接电源的抗干扰设计的优劣成为焊接电源设计成功与否的重要因素之一。详细分析了影响焊接电源正常工作的干扰来源,提出了在设计焊接电源时防止干扰源的措施。通过在基于数字信号处理器控制焊接电源设计中的验证,这些设计措施能保证焊接电源免受干扰影响,使焊机正常可靠工作。

新型变极性焊接电源二次逆变电路及其控制技术

提出了一种用于变极性焊接电源的新型半桥式二次逆变电路拓扑,它由续流耦合电感、IGBT半桥电路及其RC缓冲电路组成.该电路既能确保在极性切换过程中获得快速的焊接电流换向速度,又能够通过硬件电路本身提供足够高的再燃弧电压,用以在焊接电流过零瞬间重新引燃电弧.针对新型半桥式二次逆变电路的特点,研究了开关切换控制策略以及换向电流控制策略.结果表明,电源系统在具有良好的变极性输出性能的同时,还有硬件电路结构简单、成本低、系统效率高等优点,具有很好的产业化应用前景.

十二相焊接电源的主电路浅析

提出一种新型的焊接电源主电路形式———带相间变压器的十二相整流电源。通过简单分析该主电路的结构形式和工作原理,证明它是一种对电网污染少、整流输出电压特性好的焊接电源主电路形式。

逆变焊接电源及现化焊接技术现状与思考

讲述了逆变焊接电源的现状以及存在的问题,展望了数字化焊接电源将成为焊接电源的未来之星;同时也介绍了现代焊接技术以及发展前景。

基于DSP控制的晶闸管CO_2焊接电源研制

介绍了基于数字信号处理器 (DSP)控制的CO2 焊接电源的研制。具体讨论了用DSP芯片控制焊接电源的硬件设计和软件设计 ,重点介绍了晶闸管焊机主回路的数字触发 ,提出了基于DSP控制的CO2 焊接电源信息控制思想 ,建立了焊接电源的数字化、信息化、柔性化控制平台。试验证明 :该焊接电源工作稳定可靠 ,较好地满足了工艺性能 ,实现了焊机控制的数字化。

半桥式IGBT逆变焊接电源输出容量计算及变压器参数设计

对半桥式IGBT逆变焊接电源输出容量的计算进行了理论分析 ,推导出相应的数学表达式 ,在此基础上分析了影响焊机输出容量的主要因素 ,从而为此类型焊接电源变压器的设计提供了必要的理论依据。最后 ,以输出容量 11kW(315A)的手弧焊电源变压器参数设计为例 。

倍频分时控制IGBT180kHz/50kW高频感应焊接电源

为了提高IGBT组成的逆变器输出频率,IGBT必须增加电流定额,而且输出频率的提高也有限.将两组逆变器进行分时控制,可实现输出频率的提高.采用倍频式IGBT分时控制180kHz大功率焊接电源.逆变器每个桥臂采用两个IGBT并联,对每个IGBT进行分时控制,每个IGBT的工作频率和开关损耗减小了一半,逆变器的工作频率是IGBT开关频率的两倍,达到了180kHz.逆变器工作在负载串联谐振状态,开关管IG-BT工作在零电流开通(ZCS)和零电压关断(ZVS)的条件下.设计了功率为50kW、输出频率为180kHz、基于IGBT的串联谐振焊接电源,给出了设计参数和试验波形.

DSP波控逆变CO2焊接电源

详细论述了以TMS32 0C2 4 0数据处理器 (DSP)为控制核心的波控逆变CO2 焊接电源系统 ,包括系统构成、电源主电路 ,参数设置、送丝及时序控制系统等。介绍了软件进行波形控制的基本方案及控制算法。简单阐述了双闭环并联控制的基本调节原理 ,给出了双闭环并联控制下短路过渡CO2 焊焊接电流、电压波形。试验结果表明 ,以DSP为核心的双闭环并联控制逆变波控CO2 焊机系统具有良好的控制性能 ,且电路简单调试方便。

基于T-S模型和模糊神经网络的焊接电源群控

利用多台焊接电源同时对同一工件进行焊接,当外电压波动时,众焊接电源依靠自身控制系统进行各自调节的过程也是对外电网干扰的再生过程。将模糊理论与神经网络相结合,并应用于多焊接电源的群控。在分析和设计了状态变量的隶属度函数、推理规则、解模糊算法等基础上,完成了基于T-S(Tagaki-Sugeno)模型的自适应模糊神经推理控制器设计。利用该控制模型在Simulink搭建的焊接电源群控模型上进行仿真。结果表明,该控制模型具有调整时间短,超调量小的优点(与众焊接电源各自单独调节相比较,调整时间缩短了22%,超调量减小了40%),反映出良好的动态特性。

一种新型焊接电源

一种新型焊接电源采用了ＩＧＢＴ直接整流及ＰＷＭ调制，无须变压器，减少了能量转换环节，提高了电源效率。并且该电源只在各相电压和线电压较低的时刻吸收电流，克服了普通整流电源在高电压时短时间吸收电流对电网的污染。本电源体积小，质量轻，效率高，运行可靠，无噪声，是很有发展前途的电源。

电阻焊焊接电源发展方向之探讨

电阻焊焊接工艺是当今世界上应用最广的焊接方法之一。本文对电阻焊焊接电源今后发展趋势进行了探讨。提出了新世纪电阻焊焊接电源的主要发展方向，即继续开发高效节能三相均衡的电阻焊焊接电源将仍是２１世纪的主题；各种以软开关为特征的逆变式电阻焊机将得到长足的发展；并对电阻焊电源的新技术原理和市场前景进行了详细地介绍。

RTOS在数字化焊接电源中的应用前景

定义了嵌入式操作系统,分析了在数字化焊接电源中采用RTOS(RealTimeOperatingSystem)的必要性。结合焊接电源的特点,阐述了在数字化焊接电源的开发中引入RTOS的优点,探讨了数字化焊接电源开发中应用RTOS的可行性。分析表明,RTOS在数字化焊接电源中具有广阔的应用前景。

计算机和网络技术在焊接电源设计中的应用

焊接电源是焊接技术领域的重要研究内容,组织焊接电源数据库、实现电源CAD和仿真设计系统并构建基于Web的焊接电源开发与应用平台,具有重要的实际意义和价值。着重从上述三方面对所应用的核心技术进行了分析和归纳,介绍了计算机技术和互联网络在焊接电源领域的发展现状和趋势。

微机控制可控硅焊接电源静动特性

介绍一种简单可靠的微机控制可控硅焊接电源硬件系统和获得多种静特性优良动特性的控制算法。讨论运用比例—积分—微分(PID)算法实现恒流、恒压、下降等外特性的控制程序,通过试验和分析,找出了手工电弧焊短路过渡的比较理想的控制方法,本文研制的手工电弧焊电源,电弧稳定、飞溅小、操作方便、比模拟控制的同类焊机有明显的优越性。

基于国产焊接电源的管道成套焊接设备研制

介绍了管道成套焊接设备的研制过程,采用国产焊接电源和自行研制的管道自动焊接设备,通过计算机协调控制焊接电源的焊接参数和管道自动焊接设备的运动参数,实现了管道不同位置的复杂焊接工艺的实时控制。