移相控制谐振软开关逆变弧焊电源控制系统的研究

首先利用控制理论对改进LCL型移相控制谐振电源系统进行分析，推导出系统各环节的传递函数；其次，对系统的准确性予以分析得出该控制系统能够跟踪阶跃信号，而对于斜坡信号系统存在稳态误差；讨论了电压扰动、电流扰动对输出的影响。对电压扰动为斜坡信号时存在的稳态误差，采取加入G5(S)校正环节的方法予以解决；对电流扰动为斜坡信号时存在的稳态误差，通过减小T，增大K2和K3的方法，使电流扰动产生的稳态误差少；最后，利用Matlab软件对控制系统进行分析计算。该控制系统稳定程度很好，动态过渡过程较好。     

软开关CO2波控逆变电源的设计及研制

系统分析了移相全桥软开关换流控制原理，提出了采用饱和电感、隔直电容，充分利用励磁能量实现软开关的电路拓扑。针对CO2焊的特点，使用单片机进行波形控制，从而减少了焊接飞溅，保证焊缝成形美观。     

PWM DC/DC变换器软开关技术

介绍了目前DC/DC变换器中常用的几种变换技术,如基本PWM变换技术、谐振开关技术和PWM软开关技术,分析了其工作原理及其特点。PWM软开关技术作为目前研究的热点,显示出广阔的发展前景,对焊接电源的技术进步将起到很大的推动作用。     

UC3875及在全桥软开关DC/DC变换器中的应用

本文介绍了移相式准谐振变换器控制集成电路UC3875特点及应用场合，并就其组成全桥ZVS软开关3kW DC／DC变换器进行了分析研究，给出了电路组成及实验波形。     

基于移相全桥软开关的逆变式电弧喷涂电源

针对传统电弧喷涂电源存在体积大、质量重、无反馈控制、无法准确控制输出电压等缺点,研制了一种逆变式电弧喷涂电源,通过提高工作频率,大大减少了变压器、电感等器件的质量及体积,采用移相全桥控制,并利用软开关技术,使得全桥开关管及二次侧二极管实现软开关,大大降低了热耗和整机损耗,提高了变换器转换效率。逆变式电弧喷涂电源在缩小整机大小的基础上,提高了输出波形质量,优化了喷涂质量。研究电路基本工作原理并分析软开关的实现条件,建立对应的仿真模型并研制了试验样机,仿真及试验结果证明了该方案的可行性。     

软开关逆变器谐振过程解耦分析与参数设计

通过对移相控制全桥软开关功率变换器的超前臂并联谐振网络和变压器原边串联谐振网络解耦,从实现超前臂功率器件全负载范围零压软开关的角度,对超前臂谐振网络的工作过程进行了深入分析. 通过理论计算和电路仿真,研究了电源输出电流、谐振电感和电容对超前臂功率器件开关死区时间和损耗的影响规律. 考虑谐振电感的自身损耗,给出了谐振电感和电容参数的设计方法. 在此基础上,通过试验获得了超前臂功率器件的死区时间随输出电流变化的数据以及空载状态下的电压电流波形. 试验数据和波形与理论、仿真分析结果吻合良好.     

软开关逆变电源的PWM与PFM混合控制技术在焊接电源中的应用

提出了一种新的适用于逆变焊接电源的PWM与PFM混合控制软开关技术，并简要阐述了其工作原理和控制方案。实验结果证明，PWM与PFM混合控制软开关技术增加了电源的软开关调整范围和短路电流控制精度，提高了逆变焊接电源的可靠性和效率，减小了逆变器的体积和重量。     

谐振式软开关弧焊逆变电源

研制的谐振式软开关弧焊逆变电源，主电路采用新型LCL结构，控制系统选用恒频移相调脉宽控制方案。介绍了此种弧焊电源的主电路原理，对其工作过程进行了分析。通过仿真及试验对比得出：新型LCL主电路能充分地利用变压器漏感，并能消除占空比丢失；还介绍了系统基本结构、电路及其工作原理，主要包括UC3875电路设置、电弧电压电流反馈电路、IGBT驱动电路；对研制的电源进行了调试及工艺试验。结果表明，焊机工作稳定，控制电路工作性能稳定可靠，具有良好的抗干扰能力，而且软开关范围宽，比较适合于钨极氩弧焊电源。     

移相全桥零电压PWM变换器分析与设计

本文深入分析了移相全桥零电压(ZVS)PWM变换器的工作原理,并给出电路关键参数设计依据。在此基础上,采用移相全桥零电压(ZVS)PWM变换器设计了一台用于电力系统壁挂开关电源的实验机。实验结果表明设计的样机性能优良,运行稳定可靠,有良好的工程应用推广价值。     

移相控制零电压开关三电平弧焊电源研究

提出了一种新颖的移相控制零电压开关三电平变换器，分析了该变换器的工作原理，并给出了移相控制电路和驱动电路。最后利用该变换器研制出一最大输出为120A的弧焊电源，并给出了试验波和电源的实测外特性波形。     

短路过渡CO2焊的数字化波形控制

介绍了一种通过DSP控制的逆变CO2焊接电源的电流、电压波形,简述了以软件方式实现双闭环并联控制的基本调节原理,并给出该控制方式下的短路过渡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CPLD的全桥移相软开关PWM信号控制电路

根据全桥软开关逆变焊机主电路的驱动要求,设计了基于CPLD的占空比可调、具有引弧和燃孤2个状态的PWM信号产生电路,论述了该电路的基本结构和工作原理.通过对基于VHDL的CPLD程序优化,使得程序占用CPLD的资源较少.经过试验,在IGBT栅极获得了需要的PWM信号.     

双丝MIG焊对称过渡波形控制及其工艺

为了减小双丝焊接中电磁力的影响,降低峰基值电流切换时的断弧概率,提出了一种双丝MIG焊对称过渡波形控制工艺方法.在两丝电流相位变化时增加对称过渡阶段,引入前丝过渡电流Is1、双丝过渡阶段时间ts、后丝过渡电流Is2三个控制参数.设计了正交试验并利用极差分析法对结果进行了分析和评定.结果表明,前丝过渡电流Is1、双丝过渡阶段时间ts、后丝过渡电流Is2对焊接质量的影响依次减小.验证试验进一步说明对称过渡波形控制方法工作点更宽,使焊接过程更为平稳、柔和,焊缝表面会产生光泽感强的过渡带,较为美观,为双丝波形控制研究提供了一种新思路.     

脉冲MIG焊前中值波形控制工艺参数

为了实现脉冲MIG焊熔滴过渡的稳定可控,设计了前中值波形控制工艺方法.在两脉冲峰值之间增加中值电流,提高了熔滴过渡的可控性.采用自行研制的焊接电弧动态小波分析仪对前中值电流波形控制的焊接过程进行了分析和评定,工艺试验表明,前中值电流太小时有短路断弧等现象,前中值电流太大则类似于无中值波形;前中值时间太短时中值阶段效果不明显,前中值时间太长时焊接过程不稳定.调节适当的中值电流和中值时间,可实现熔滴过渡的可控性,经试验得到脉冲电流和脉冲时间的最佳匹配参数.     

Simulation of droplet transfer process and current waveform control of CO_2 arc welding

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＣＯ2 ｓｈｉｅｌｄｅｄａｒｃｗｅｌｄｉｎｇｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｗｅｌｄｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ,ｌｏｗｅｒｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ,ｌｅｓｓｈｙｄｒｏｇｅｎｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｈｉｇｈａｎｔｉ ｏｘ ｉｄａｔｉｏｎａｂｉｌｉｔｙ .Ｔｈｅｓｈｏｒｔ ｃｉｒｃｕｉｔｔｒａｎｓｆｅｒｉｓａｍａｉｎｆｏｒｍｉｎＣＯ2 ａｒｃｗｅｌｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ ,ｂｕｔｉｔｈａｓｔｏｏｍｕｃｈｓｐａｔｔｅｒｉｎｇ ,ａｎｄｕｎｓａｔｉｓｆ…     

软开关弧焊逆变电源外特性的理论分析

通过分析移相全桥软开关弧焊电源工作特性,提出了基于峰值电流反馈控制软开关弧焊电源拓扑结构,运用电路分析方法把全桥弧焊电源等效为Buck模型,在不同负载条件下,Buck模型分别工作于电感电流连续方式和电感电流断续方式,运用电路知识对移相全桥零电压脉宽调制器稳态运行单周期波形图参数进行了理论计算,对模型的外特性工作点边界进行详细分析,通过分析计算证明了弧焊电源外特性形成机理,并给出一种所需外特性的实现电路.结果表明,软开关弧焊电源外特性边界曲线直接决定了焊接工艺参数的调节范围,通过不同的控制策略可以实现弧焊电源的所需外特性.     

GMAW-P焊后中值脉冲波形控制工艺

一脉一滴是GMAW-P焊最理想的一种过渡形式.为了获得这种过渡形式,需要焊接脉冲波控参数之间的良好配合.结合仿真与试验研究,从能量的观点研究了在后中值波形控制方法中两个关键脉冲参数--中值时间和中值电流对GMAW-P焊的影响.试验表明;当设置适当的中值电流和中值时间时,能向熔滴过渡过程提供合适的能量,有利于实现一脉一滴,熔滴过渡过程的可控性好,焊接过程稳定,焊缝质量好.     

并联式波形控制对熔滴过渡的影响

为改善弧焊过程的动特性,减少飞溅,对一种并联式IGBT波形控制器的波控特性进行了实验研究,研究了该波形控制器对焊接过程焊机动特性的影响,并分析了波控参数对焊接熔滴过渡过程的影响.结果表明:并联式波控是一种低成本的、降低飞溅的有效方法,可以优化焊接电流的波形,抑制短路末期的峰值电流,确保短路末期液桥的柔顺破断,削弱燃弧初期电弧对熔池的冲击.     

结晶器非正弦振动波形构造及其同步控制模型

为改善铸坯质量,可从有利于润滑的结晶器振动模型着手。在正弦振动波形的基础上,利用分段函数法构造出一种非正弦振动波形,经过公式推导,得出非正弦振动的6个振动工艺参数表达式。在此基础上,本文建立了vc-h同步控制模型,可在提高拉速的同时有效保证铸坯质量。