智能型多功能弧焊逆变电源及其编程控制

基于短路过渡CO2 焊接短路阶段电源输出电阻的变化规律 ,确定了有利于消除瞬时短路及提高熔滴过渡规则性的控制电流波形 ;在此基础上 ,利用逆变弧焊电源的高速可控性 ,以MC6 8HC11A1单片机为主控建立的焊丝干伸长变化前馈———过渡频率负反馈控制系统 ,实现了波控恒频短路过渡CO2 焊接 ,极大地提高了焊接过程的稳定性和适应能力。通过对引弧瞬间电源输出短路电压的实时检测 ,实现了MMA焊电弧推力拐点电压随焊接电流及焊接电缆长度、截面积等改变的自动调节。采用键盘输入和液晶显示等直观输入输出设备 ,设计并实现了焊接方法与参数的编程控制。结果表明 ,系统工作稳定可靠 ,抗干扰能力强 ,具有推广应用价值。     

TIG焊电弧参数数据采集器防护设计

为了避免TIG焊机引弧时高频高压对数据采集器的损害,通过在焊接电路中接入霍尔电流传感器、电磁继电器和瞬变电压抑制二极管(TVS)等硬件,设计了系统保护电路.根据焊机引弧情况控制电路的通断:当焊机高频高压引弧时,继电器自动断开电弧电压与采集器的连接;焊接正常工作,没有高频高压时,焊机电弧电压与采集器自动连接.该系统能够使...     

熔化极气体保护焊的直接自适应控制

焊接电流和电弧长度是熔化极气体保护焊(GMAW)焊接过程的主要状态变量,决定了熔滴的过渡过程、热量输入和焊缝成形.文中在分析GAMW焊接工艺过程的基础上,建立了焊接电流和电弧长度的数学模型,采用基于二次型性能指标的直接自适应控制算法,通过调节焊接电源输出电压和送丝速度的大小,使焊接电流和电弧长度能跟踪参考模型的输出.同时,针对实际应用中难以检测的电弧长度,建立了电弧长度估计模型,实现了对电弧长度的软测量.结果表明,该算法可以实现弧长和电流的精确控制.     

晶闸管整流弧焊机引弧及其数字控制设计

针对直流电焊机引弧的工作环境和特点,分析了在焊接时采用旁路引弧的方法,同时在焊接时对焊机输出的电压、电流采样,并进行数字控制运算,适时稳定地控制焊机输出的电压、电流.其实现方法是采用C8051芯片处理器控制整个焊机的性能和功能,同时通过对负载电压、电流的采样进行双闭环控制.通过理论分析,实验验证了该焊接系统能根据焊接工...     

SACTIG与VPTIG电弧稳定性的比较分析(一)

采用高速录像系统、焊接电弧分析仪同步实时采集SACTIG（sine alternative current TIG）与VVFIG（variable polarity TIG）焊接电流、电弧电压、电弧形态信息。比较分析了SACTIG与VPTIG焊在焊接电流过零期间,焊接电弧稳定性与相关参数之间的关系。研究表明,工频正弦交流TIG电弧电流过零期问可能会发生熄弧和再引弧现象。焊接电流增加到一定值时,就可消除熄弧和再引弧现象,使工频正弦交流TIG电弧也具有良好的电弧稳定性。再引弧电压越高,电弧稳定性越差;再引弧电压等于电弧电压,就不会发生熄弧和再引弧现象。     

逆变式CO_2气体保护焊机的数字化控制技术

基于MC68HC11E1单片机,通过数字控制技术实现了短路过渡CO2焊接的波形控制和频率控制,兼顾了焊缝成形和焊接飞溅,焊接电缆阻抗的在线检测和反馈提高了系统自动适应焊接条件变化的能力。同时通过对硬件和软件系统的合理设计,实现了逆变式CO2焊机的焊接参数预设与显示、焊接时序控制、焊丝种类和直径选择、焊接引弧和收弧等的数字化控制,所有设置值、给定量与反馈量均输入单片机进行分析处理,然后对电源的输出电压与电流、以及送丝系统进行精密控制。有效的抗干扰措施保证了系统工作的可靠性。该系统提高了逆变焊机的智能化程度及应用的适应性能。     

ZX5-630晶闸管弧焊整流器的研制

ZX5-630是三相桥式全控整流电路晶闸管弧焊整流器，它的电压输出波形稳定，采用焊接电流、电压截止负反馈闭环控制系统和恒流外拖特性的控制电路，使焊接电流从100—630A线性连续可调，并具有电弧推力、长、短弧和引弧电流连续可调、电压网络补偿的功能。可使用各类焊条焊接低、中碳钢和合金钢等大型工件，同时具有电弧气刨功能，受到用户的青睐。     

基于PIC16F883单片机的弧焊过程电弧参数监测系统

研发了一套应用于弧焊过程的电弧参数监测系统。该系统选用霍尔电压传感器和霍尔电流传感器分别采集电弧电压和焊接电流;设计电弧电压和焊接电流的信号调理电路以及以单片机(PIC16F883)为核心的数据采集电路;经串行发送串口RS-232向上位机发送数据。此外,为了避免TIG焊机引弧时高频高压对数据采集电路的影响,通过接触器触点的通断实现物理隔离,进而保护电弧参数监测系统。试验表明,系统的实时性较好,抗干扰能力强,可满足实际焊接生产中长时间、不间断地实时采集与监测焊接电弧参数的需要。     

BKD—300硅整流交直流焊机

前言我们遵照毛主席“自力更生,艰苦奋斗”的教导,研制了 BKD—300动圈式硅整流焊机。该焊机具有陡降的外特性,由直流稳弧和焊接电源组成。前者使焊机有足够的引弧电压,保证电弧稳定;后者提供可调的焊接电流。     

一般问题

20106014CO2焊接弧长控制模型/严春妍…//焊接学报.-2005,26(6):69~72通过对CO2焊接的弧长控制进行了研究,提出了通过同时调节送丝速度和弧焊电源输出电压来保证焊接弧长基本不变的方法。根据能量定律、欧姆定律等基本定律,以及电弧静特性、电弧物理特性及焊缝成形基本原理,建立了CO2焊接过程中电弧电压、电流等主要参数的数学模型。试验     

嵌入式系统控制双丝旁路耦合电弧MIG焊

采用嵌入式系统控制双丝旁路耦合电弧MIG焊进行了控制试验,开环状态焊接,主路电弧和旁路电弧的相互影响,旁路弧长不稳定,旁路电流会发生剧烈跳变,使焊接过程不稳定,存在焊接缺陷,焊缝成形差.基于弧压反馈的过程稳定性试验表明,嵌入式系统可以实时反馈旁路弧压,调整旁路送丝速度,控制旁路弧长稳定,确保焊接过程稳定;基于电流控制的过程稳定性试验表明,嵌入式系统可实时反馈旁路电流,判断电流变化趋势,对旁路电流进行适时调整,保证母材电流稳定.采用嵌入式控制系统同时控制旁路送丝和旁路电流,可保证焊接过程稳定进行,避免产生焊接缺陷,焊缝成形良好.     

斜特性式脉冲CO2焊电源自适应控制方法

在脉冲CO2焊设备采用恒流控制电流波形时,其外特性也就变为恒流特性,这样就需要在恒流闭环控制CO2焊脉冲电流波形的基础上采用相应措施,来保证CO2焊电源具有足够的电弧电压自动调节性能.从电弧能量控制的角度,研究了通过控制CO2焊燃弧过程峰值电流时间的途径来闭环自动调节脉冲CO2焊电弧电压的斜特性式控制方法;提出了以脉冲式CO2焊逆变电源外特性斜率为判据的控制算法,使脉冲CO2焊电源输出外特性斜率可调.结果表明,斜特性脉冲CO2焊电源能在焊接过程中自适应调节电弧电压,并可通过改变电源外特性斜率来定量调节电源对弧长的自动调节强度.     

CO2弧焊电流波形的多参数自寻优智能控制

研究并提出了一种CO2气体保护焊电流波形的多参数自寻优智能控制法,电流波形的模糊寻优计及弧焊过程特征参数的综合影响,并在表征短路过渡综合性能的特征综合值作为弧焊过程定量评价和目标实时寻优的函数。在波控参数基值的基础上,基于综合性能寻优过程采用三级模糊调节算法,对电流波形参数分步调节寻优。该法实际上将双输入三输出式的波控参数模糊控制系统化为多路,开关性的双输入单输出式的模糊控制,通过短路及燃弧初始阶段的电流波形控制参数的模糊自寻优,逐步使波控参数和焊接规范参数达到和谐匹配,以实现焊接过程熔滴的稳定可控过渡,改善焊接过程的综合性能。     

One-knob self-optimizing fuzzy control of CO_2 arc welding process

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＡｓｗｅｋｎｏｗ ,ｔｈｅＣＯ2 ａｒｃｗｅｌｄｉｎｇｈａｓｍａｎｙｗｅｌｄ ｉｎｇｖａｒｉａｂｌｅｓａｎｄａｄｊｕｓｔａｂｌｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ.Ｗｈｅｎｔｈｅｓｅｖａｒｉａｂｌｅｓａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｃａｎｎｏｔｂｅｃｏｏ     

钨极氩弧焊的小电流接触引弧方法

小电流接触引弧是目前钨极氩弧（TIG）焊自动引弧的发展趋势,本文在分析了小电流接触引弧工作原理的基础上,指出影响引弧成功率的主要因素是短路电流和短路时间、热引弧电流和热引弧时间,同时,本文设计了一种采用单片机控制的适合于自动焊接设备的接触引弧系统,该系统具有控制精度高,可以很好地解决接触引弧过程中出现的夹钨等缺陷问题,更为优越的是该系统与弧长自动控制系统共用一套计算机硬件电路和执行机构,仅增加部分程序,几乎不增加成本。     

CO2气体保护焊的新型全数字化波形控制技术

对于逆变弧焊电源,采用基于 DSP 的全数字控制策略.针对短路过渡 CO2 气体保护焊特点,提出了准恒压全数字化新型波形控制策略,不再根据输出电压区分短路和燃弧过程,使得短路和燃弧过程过渡自然,适应于所有的焊接工艺,提高了系统的适应性.同时在短路初期采用瞬态电流抑制技术减少了飞溅,建立了包含实时燃弧能量补充机制的全数字化电压电流瞬时反馈的全数字三闭环控制模型.结果表明,所提出的全数字化软开关控制策略灵活、可靠;所采用的数字波形控制技术适应性好、灵活、焊接过程稳定、焊缝成形优良.

Abstract：

According to the characteristics of short circuit transfer of CO2 gas metal arc welding, a novel full digital waveform control scheme called quasi-constant voltage control is presented for inverter type arc welding power based on DSP. Short circuit and arc ignition process are not judged according to the output voltage and transfer process between them is smooth. The strategy is also applied to all welding conditions. Initial current at the instant of short-circuit is suppressed to reduce spatter generation. A triple closed loop control model including real time energy compensation for the arc state based on instantaneous voltage and current feedback control is estabhshed. Flexibility and reliability of the proposed fully digitalized softswitching control strategy is validated by experimental results of 400 A welding machine. The experimental results show that proposed digital waveform control scheme is applicable for different wire feeding speed conditions, and the welding process is stable and the welding bead appearance is good.     

GMAW-P频率特性复合弧长适应控制法

为了提高GMAW-P焊接弧长控制的调节速度,减少弧长调节过程中脉冲频率、焊接电流的波动范围,提出了基于DSP数字控制脉冲熔化极气体保护焊接电源采用频率一特性复合弧长适应控制法.在焊接过程中通过实时采集电弧电压信号、焊接电流信号,当弧长发生扰动时,在当前脉冲周期内,以基值时间和给定电压为控制量,从而保证在弧长调节过程中脉冲频率的变化较小.台阶试验和爬坡试验表明,此控制方法的弧长调节过程快速、稳定,焊接电流、脉冲频率波动范围小,焊机具有良好的弧长调节性能.     

一种基于亚射流的PMIG焊电弧电压控制方法

针对熔化极脉冲氩弧焊(PMIG焊)主要采用恒流控制和等速送丝的焊接方式,提出了一种基于亚射流的PMIG焊电弧电压控制方法;其控制原理是对每个脉冲周期的平均电弧电压进行检测,当平均电弧电压在亚射流区域内,则完全依靠其在亚射流区域内固有的自身调节能力进行调节,当平均电弧电压超出亚射流区域后,在其它焊接参数不变的条件下,通过改变基值时间来改变脉冲周期内的平均电流值,从而改变焊丝熔化速度,提高电弧调节能力和抗扰动能力.结果表明,采用该控制方法可以显著改善焊接电弧的动态响应特性,有效抑制电弧电压的扰动,焊缝成形均匀一致.