智能控制恒频短路过渡CO焊逆变电源的研究

摘要

该文所研究的逆变CO<,2>焊接电源是在焊接电流波形控制的基础上,利用单片机实现熔滴短路过渡频率的智能控制,通过实验能够达到以下良好的效果:在短路开始前,维持一定的基值电流促进焊丝熔化.在短路初期,降低电流值,在小电流下使熔滴在熔池迅速铺展,扩大接触角,减小瞬时短路飞溅.在短路中期,提供适当的短路电流以保证熔滴正常缩颈.在短路末期,尽量降低液桥破断前夕的电流,这是减小短路飞溅的关键.在短路结束后,重新燃弧,抑制燃弧电流爬升速度,以减小其对熔池的冲击所产生的飞溅.此后又维持一定大小和时间的燃弧电流脉冲实现良好的焊缝成型.在进行熔滴过渡频率计数器的设计过程中,该课题除利用分立电子元件进行常规设计外,更创造性地将EDA技术引入设计中,通过应用硬件描述语言VHDL对复杂可编程器件CPLD进行编程,巧妙的将原本复杂的计数器电路集成到单一的一片CPLD中,大大的提高了系统可靠性,降低了成本,缩短了研制周期.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1前言

1.2 CO2焊短路过渡过程控制策略的发展历史

1.3 CO2焊短路过渡过程控制策略的发展方向

2智能控制恒频短路过渡CO2焊逆变电源的基本原理

2.1影响焊缝成型及飞溅产生的因素

2.2对电流、电压波形的理想要求

2.3智能控制理论

2.4恒频短路过渡控制的作用

2.5恒频短路过渡控制的实现

3 CO2焊逆变电源系统总体方案设计

3.1焊接电流、电弧电压波形设计

3.2电源系统构成

4 PWM控制送丝电路设计

4.1直流电动机的PWM控制原理

4.2由集成PWM控制器SG3525控制的送丝调速系统

5 CO2焊逆变电源主电路设计

5.1电源主要技术性能设计

5.2半桥变换器的工作原理

5.3 IGBT功率管的选择

5.4输入滤波电容器C1的选择

5.5桥路分压电容器C2、C3的选择

5.6高频变压器的设计

5.7防偏磁设计

5.8输出整流滤波电路设计

5.9 IGBT保护电路设计

6 电源控制系统硬件设计

6.1 8031单片机控制系统

6.2 PWM脉宽调制电路设计

6.3 EXB841厚膜驱动电路设计

6.4硬件系统抗干扰措施

7模糊控制器及软件系统设计

7.1模糊控制的优、缺点

7.2模糊控制方法的研究现状

7.3模糊控制器的设计

7.4软件系统设计

8实验调试过程及结果分析

8.1电弧电压采样电路

8.2 IGBT驱动脉冲测试

8.3 CO2焊熔滴过渡频率检测器的传统设计与调试

8.4 CO2焊熔滴过渡频率检测器的VHDL语言编程

8.5 CO2焊电压、电流波形采样

结论

致谢

参考文献

在攻读硕士期间所发表的文章