电子束焊机

摘要： 在传统的电子束焊机电源系统中,由于开关电源自身的原因,存在较高的固有高纹波输出电压特点,导致电子束焊机电源系统的输出电压不稳定.为此,采用耦合电感技术,设计了一种Zeta型变换器为主电路的电子束焊机的电源系统,其原理是将耦合电感技术与Zeta型变换器相结合,合理分配Zeta变换器中的两耦合电感的耦合程度来抑制纹波.同时,采用PI控制-前馈控制构成的复合控制器提高电源系统的控制精度和输出稳定精度.PLECS软件仿真结果表明,该系统不仅抑制输出电压纹波效果十分明显,而且还具备输出电压稳压精度高、动态特性好和工作可靠等特点,验证了理论推导的正确性.

摘要： 传统的电子束焊机高压电源电路因为存在高纹波输出电压的特性,直接导致了输出稳定性不高.为了满足现代电子技术的发展对电子束焊机的焊接质量的要求,为此设计了一种新型电子束焊机高压稳压电源控制系统.该设计从电子束焊机高压稳压电源着手通过提高输出电压的稳定性来提高焊接质量,主要原理是将新型的PWM-Zeta变换器结构与PID控制技术相结合,同时采用了遗传算法来优化PID参数的方式,提高系统的稳压精度和控制精度.并且利用SABER和Matlab软件构建系统主电路和控制系统并进行仿真.理论分析和仿真结果表明,该系统具有输出纹波小、整机系统稳压精度高、控制可靠性高、动态特性良好、换能效率高、工作环境要求低等特点.%As the high-voltage power supply circuit of the conventional electron beam welder(EBW)has the characteristic of high ripple output voltage,it directly results in low output stability. To satisfy the requirement of modern electronic technolo-gy development for the welding quality of EBW,a new high-voltage stabilized power supply control system is designed for EBW. Proceeding from high-voltage stabilized power supply for EBW,this design can improve the welding quality by increasing the sta-bility of output voltage. The main principle is that,while combining the structure of the new PWM-Zeta converter with PID con-trol technology,the PID parameters are optimized by the genetic algorithm to improve the voltage stabilization precision and con-trol precision of the system. The SABER and Matlab software are used to construct the main circuit and control system of the sys-tem,and the simulation is carried out. Theoretical analysis and simulation results show that the system have the characteristics of small output ripples,high voltage stabilization precision,high control precision,good dynamic feature,high energy conver-sion efficiency,and low working environment requirement.

摘要： 为了进一步提高电子束焊机工作的可靠性和稳定性,提高电子束加工质量,采用AC-DC-AC-DC-AC-DC的拓扑电路和双闭环控制策略设计制造了高压加速电源、偏压电源与灯丝加热电源.将所研制高压逆变电源与150 kV/30 kW电子枪、真空系统等组成了一套电子束焊接设备,分别测试了该电子束焊接设备输出的高压、最大束流、焊接工艺参数一致性、最大焊接深度.试验结果表明,所研制的逆变电源高压输出达到150 kV,高压输出线性度较好;工艺参数一致性较好;最大束流达到200 mA;钛合金焊接深度达到100 mm.这表明所研制的高压逆变电子束焊接电源的焊接适用性良好.

摘要： 针对传统电子束焊机高压电源频率低,变压器体积、质量大的问题,利用LC谐振变换器,实现功率管的软开关,提高逆变器电路的工作频率,达到减少变压器体积、质量的目的.软开关技术避免了功率管在高速开通、关断下产生的谐波,并减少开关损耗.分析LC谐振变换器的工作原理,采用BUCK电路调节母线电压的方式,避免LC谐振变换器在负载较轻调频很难改变电压的缺点.通过调试电子束焊机高压电源,分析试验参数,验证设计的合理性.%In view of the problems that the low frequency of high-voltage power supply for traditional electronic beam welder and largevolume and weight of transformer,the LC resonant converter is used to realize the soft switch of the power tube,improve the working frequency of the inverter circuit,to reduce the volume and weight of transformer.Soft switch technology is also utilized to avoid the harmonic and to reduce the switching loss when the power tube opens and shuts off under high speed.The working principle of LC resonant converter is also analyzed.The fault that the voltage is hard to change by FM in lighter load is avoided using BUCK circuit to adjust busbar voltages.By adjusting the high voltage power supply of the electron beam welding machine,the test parameters are analyzed,and the rationality of the design is verified.

摘要： 介绍用于钢轨焊接的电子束焊机工作原理及系统组成,分析焊机的电源系统组成.采用软开关技术减少了功率管在高速开通、关断下产生的谐波,降低开关损耗,减小电源系统体积和质量.对电源系统的主要部件进行选型设计,搭建试验电路,编制控制软件,通过调试原理样机,获得试验参数,验证了设计的合理性.该电源系统可以满足钢轨焊接对电子束焊机的要求.%The working principle and system composition of the electron beam welding machine used for rail welding are briefly introduced.The power system composition of the welding machine is analyzed.Soft switching technology is adopted to reduce the harmonic produced by the high-speed switch on and off,reduce the switching loss,and the volume and weight of the power system.The model selection and design of main components of the power system are carried out,the test circuit is built and the control software is programmed.Through debugging the principle sample machine,the test parameters are obtained and the rationality of the design is verified.This power system meets the requirements of electron beam welding for rail welding.

摘要： 大功率高频高压变压器是电子束焊机的重要组成部分,它不仅起到隔离、传递能量、变压的作用,其分布参数比如漏感、分布电容会对系统造成一定的影响,比如影响功率的输出、能量的传递效率、开关管的损坏等等.本文对电子束焊机用60 kV/60 kW的高频高压变压器进行研究,通过有限元分析软件Ansoft Maxwell建立一个高频高压变压器的2D模型,通过软件后处理功能观察能量场图的结果,根据能量法求解漏感大小,与实际漏感数值进行对比,证明了仿真分析的正确性.%High power high frequency high voltage is an important part of the Electron Beam Welding machine,it not only have the effect of isolation,transmission,variable pressure,the distribution parameters such as the leakage inductance and distributed capacitance will cause certain influence to the system,for example,it will affect the output power,transfer efficiency,switch tube damage and so on.In this paper,we study the electron beam welding machine with 60 kV/60 kW high frequency high voltage transformer,by using the finite analysis software Ansoft Maxwell to build a 2D model of a high frequency high voltage transformer.Through software post-processing function to observe the result of field figure, according to the energy method to solve the leakage inductance of the size,comparing with the leakage inductance of the actual value,proving the correctness of the simulation analysis.

摘要： 磁聚焦系统是电子枪的一个重要组成部分,其机械结构和重要参数决定了焊接时电子束束斑直径的大小.以30 kW/50 kV高压电子束焊机中的磁聚焦系统为例,介绍了磁聚焦系统重要参数——安匝数的计算方法,并用ANSYS软件对磁透镜内的磁场分布进行了分析,验证了在带有极靴的短磁透镜中,极靴附近小区域内会产生很强烈的磁场.

摘要： 电子束焊机磁聚焦装置中铁磁材料的励磁电流与磁感应强度不是线性关系,导致电子束斑的焦距重复性精度差.励磁绕组中交替通入正反向电流进行退磁来消除磁滞回线的影响,实现了励磁绕组的励磁电流与磁感应强度呈单值对应关系,同时励磁绕组电源采用精密电流检测元件并配合恒流控制方法保证电流稳定,确保磁聚焦装置磁场强度工作误差小于0.1％.

摘要： 随着科技的不断发展和进步,电子束焊接技术被广泛地应用于航空航天、汽车、国防军工、仪器仪表等精密、高端行业.电子束焊机的主要承载部件是真空箱体,不仅承载着电子焊枪、焊接台而且还承载着很多精密部件,其变形直接影响焊机的工作精度.真空箱体结构往往是薄而大的板材结构,在设备真空状态下实施焊接中极易发生变形.本文首先针对某电子束焊机真空箱体的不同壁厚尺寸在受力环境下的变形情况进行了仿真研究,获得了箱体在不同壁厚尺寸时前大板的变形数据,并得到了在满足变形要求时的最小壁厚值.其次,结合前人经验和理论,总结出无加强筋的前大板壁厚尺寸设计的理论公式,并将该公式成功应用于无加强筋箱体壁厚的设计中.

摘要： 介绍了一种基于模糊PID控制的电子束焊机高压稳定电源电路系统.系统电路由升压变压器、PWM-BOOST电路和限流控制电路组成。PWM-BOOST电路升压比可达1:5.5以上,因此变压器的输出电压大为降低,其结构大为简化。由于该系统为强非线性和工作于大信号状态,无法建立精确数学模型,因而用常规的PID控制方法很难获得满意的效果,因此本文提出一种模糊PID控制方法,该方法根据电路系统特性,设计了一种PID参数的模糊调整规则.为了更有效地分析系统的性能,考虑到SABER 擅长开关电路分析,而MATLAB 擅长控制系统的仿真,因此本文采用了MATLAB-SABER 混合仿真方法并建立了相关的仿真模型。仿真结果表明,这种模糊PID 控制器不仅控制精度高,而且具有良好的适应能力, 即使在供电电源大幅波动的情况下仍然获得良好的控制效果。

摘要： 本文介绍了电子束焊机对高压电源的特殊要求,重点放在高压电源方案的选取及关键部分的设计上,并对如何提高高压电源的性能提出了几条措施.实验及现场运行表明,电源能较好满足电子束设备的要求.

摘要： HDZ-4DG双四工位电子束焊接机实现了电子束对汽车摩擦盘与齿轮件多工位焊接,生产过程自动移位,效率高,焊接工件变形小.本文叙述了双四工位电子束焊接机结构设计思路,设备性能特点及一些关键技术问题的解决方案,对提高我国电子束焊机的制造水平有一定的促进作用.

摘要： 研究、整理、消化十五万伏电子束焊机的资料,掌握维护十五万伏电子束焊机的资料.我们分析研究该设备控制系统的结构、工作过程,研究CNC系统、PLC系统、监控系统、控制系统之间关系.消化控制程序和电气图纸,整理出资料.并测绘、在无资料的条件下整理出一套电气图纸,以备修理使用,使设备永远处于良好的状态.

摘要： 介绍电子束焊机用的高压直流电源装置的技术要求,结合电子束焊机用高压电源的特点,提出一种真空管直接调整式高压直流电源装置.介绍了电源的主电路结构和控制电路的工作原理.经试验和现场运行表明:电源的各项技术指标均达到了预期的设计目标,具有较高的稳定度和较小的纹波电压.

摘要： 电子束焊机中的高压电源及其控制系统,目前常用的有中频发电机组发电和可控硅调压等,本文着重介绍一种新型的电子束焊机用半桥型高压电源的组成与设计原理,以及实现的指标.

摘要： 聚焦电流是电子束焊接过程中一个非常重要的参数,调节聚焦电流可以控制电子束焦点相对于工件的位置,从而获得较好的焊缝截面形貌.本实验研究了一种应用混合集成电路技术实现的恒流源,以适应聚焦系统对恒流源高精度、高温度稳定性和较大电流的需求,满足焊接工件在不同的工作距离下都可获得品质较好的电子束束斑.

摘要： 介绍THDW系列电子束焊机用高频开关逆变高压电源的特点.

摘要： 汽车后桥是汽车的部件之一,其质量对整个汽车的性能起到关键作用,而后桥的电子束焊接是其关键工艺.本文就电子束焊接设备的结构设计、各组成部分及设备性能和特点,作了详细的叙述,说明了我国电子束焊接设备在汽车制造领域有了新的发展,对提高我国汽车制造业的水平有了一定的促进作用.

摘要： 汽车后桥是汽车的部件之一,其质量对整个汽车的性能起到关键作用,而后桥的电子束焊接是其关键工艺.本文就电子束焊接设备的结构设计、各组成部分及设备性能和特点,作了详细的叙述,说明了我国电子束焊接设备在汽车制造领域有了新的发展,对提高我国汽车制造业的水平有了一定的促进作用.

摘要： 本公开提供用于对入射的电子束的尺寸进行调节的电子束控制装置和方法、电子束成像模块、电子束检测设备。所提供的用于对入射的电子束的尺寸进行调节的电子束控制装置包括光阑件，所述光阑件具备多个间隔开布置的光阑孔，所述多个光阑孔中的每个光阑孔在所述光阑件上的位置被确定成与入射的电子束的多个不同的半张角和与电子束的不同尺寸对应，并且每个光阑孔的大小被确定成足以通过具备对应尺寸的所述电子束，由此入射的电子束的尺寸能够通过所述电子束移位至所述多个光阑孔中的选定光阑孔来调节。

摘要： 本发明公开了一种电子束出射窗口部件、电子束产生装置及电子束产生系统，电子束出射窗口部件包括：支撑片，所述支撑片形成有一出射开口；以及，位于所述支撑片一侧表面、且覆盖所述出射开口的非金属薄膜，其中，所述非金属薄膜为单个薄膜层或多个薄膜层的叠加层，且所述薄膜层为金刚石薄膜层、掺硼的金刚石薄膜层、石墨烯薄膜层或氮化硼薄膜层。由上述内容可知，在工作过程中电子束通过出射开口、并经过非金属薄膜后传输至工作环境中，其中，通过将非金属薄膜设置为电子束出射的窗口薄膜，进而减少了电子束在窗口薄膜上能量的沉积，改善了窗口薄膜发生形变甚至断裂的问题，保证电子束产生装置及系统的工作稳定性高。

摘要： 本发明公开了一种电子束扫描控制系统及与其配套使用的电子束加速电源和电子束熔炼炉，本发明的电子束扫描控制系统包括正交振荡器、用于将正弦波变换为梯形波的两个梯形波变换模块、满幅发生模块、两个功率放大器和线圈组，两个梯形波变换模块分别连接在正交振荡器的输出端；满幅发生模块的两个输入端分别连接有一个满幅选择开关；两个功率放大器的输入端分别连接有一个扫描选择开关。本发明的电子束扫描控制系统采用恒定频率，并通过改变信号的电压幅度来改变扫描幅度，并通过改变信号的波形来实现电子束的扫描方式，使得电子束扫描的稳定性高、可靠性高，同时也扩展了电子束的功能和使用范围。

摘要： 在电子束记录装置的记录之前进行的射束位置变动的测定时，能够进行稳定且准确的变动量的测定。在记录之前测定射束点(Ep)的位置变动的测定装置(10)，具备：刀口(11)，其配置在射束点(Ep)的照射位置；检测单元(法拉第杯(12)等)，其检测通过刀口(11)照射的电子束(E)；滤波器单元(高截止滤波器(14)等)，其从该检测单元的输出中除去测定对象的变动频率成分；以及控制单元(15)，其根据该滤波器单元的输出，控制电子束(E)的基准位置，使得射束点(Ep)的中心位于刀口(11)的末端位置，测定装置(10)根据射束点(Ep)的中心从刀口(11)的末端偏离时的检测单元的输出变化，测定射束点(Ep)的位置变动。

摘要： 本发明公开了一种电子束扫描驱动控制板及电子束焊机。电子束扫描驱动控制板包括输入放大单元、反馈采样及处理单元、输入处理单元、驱动放大单元和输出单元，所述输入放大单元用于将控制输入信号进行放大；所述反馈采样及处理单元用于获得所述扫描线圈内实际电流值并将反馈信号传输至所述输入处理单元；所述输入处理单元用于对所述控制输入信号和所述反馈信号进行PID运算获得驱动信号；所述驱动放大单元用于将所述输入处理单元的获得的驱动信号进行放大；所述输出单元用于将放大的所述驱动信号输出至所述扫描线圈。电子束扫描驱动控制板控制精度高，抗干扰能力强。

摘要： 适用于脉冲电子束焊接的偏压电源装置及脉冲电子束焊机，其中，该偏压电源装置包括：基值生成电路，其用于产生第一直流电压，其输出端正极形成偏压电源装置的电源正极；脉冲生成电路，其输出端正极与基值生成电路的输出端负极连接，输出端负极形成偏压电源装置的电源负极，用于产生脉冲电压，以使得第一直流电压与脉冲电压叠加形成所需要的偏置电压。该偏压电源装置的基值生成电路与脉冲生成电路彼此相互独立、互不干扰，这样有利于实现对脉冲偏压基值和峰值的精确调节。

摘要： 本发明提供一种仿电子束冷焊机控制电路及仿电子束冷焊机，属于冷焊机技术领域，整机主电路连接的主功能控制电路、驱动电路、引弧电路以及脉冲宽度调制控制电路；所述驱动电路连接所述主功能控制电路，所述主功能控制电路分别连接所述引弧电路以及所述脉冲宽度调制控制电路。本发明可高精度的控制开启时间和关闭时间，通过设置的仿电子束冷焊控制的时间和流程都为实际焊接数据，其成本和销售价格不到电子束焊机的5％，却能达到80％的电子束焊机的使用范围，也可替代部分激光点焊机，仿电子束冷焊机操作简单。

摘要： 本发明公开了一种电子束扫描驱动控制板及电子束焊机。电子束扫描驱动控制板包括输入放大单元、反馈采样及处理单元、输入处理单元、驱动放大单元和输出单元，所述输入放大单元用于将控制输入信号进行放大；所述反馈采样及处理单元用于获得所述扫描线圈内实际电流值并将反馈信号传输至所述输入处理单元；所述输入处理单元用于对所述控制输入信号和所述反馈信号进行PID运算获得驱动信号；所述驱动放大单元用于将所述输入处理单元的获得的驱动信号进行放大；所述输出单元用于将放大的所述驱动信号输出至所述扫描线圈。电子束扫描驱动控制板控制精度高，抗干扰能力强。

摘要： 适用于脉冲电子束焊接的偏压电源装置及脉冲电子束焊机，其中，该偏压电源装置包括：基值生成电路，其用于产生第一直流电压，其输出端正极形成偏压电源装置的电源正极；脉冲生成电路，其输出端正极与基值生成电路的输出端负极连接，输出端负极形成偏压电源装置的电源负极，用于产生脉冲电压，以使得第一直流电压与脉冲电压叠加形成所需要的偏置电压。该偏压电源装置的基值生成电路与脉冲生成电路彼此相互独立、互不干扰，这样有利于实现对脉冲偏压基值和峰值的精确调节。

摘要： 本申请提供一种电子束扫描控制板驱动装置及电子束焊机，其中电子束扫描控制板驱动装置用于驱动扫描控制板，包括集成电控柜，所述集成电控柜内设有背板和用于供给电能的变压器；所述背板上设有用于插接电源板的电源板插和用于插接所述扫描控制板的扫描控制板插组，所述电源板可将交流电转换为直流电；所述变压器的第一输出通过所述电源板插接入所述电源板的输入端，所述电源板的输出接入所述扫描控制板的直流输入端；所述变压器的第二输出通过所述扫描控制板插组接入所述扫描控制板的交流输入端。