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,并就逆变焊接电源设计中存在的问题进行了探讨。     

逆变电源

焊接电源随着科学进步不断地开发新型结构产品,逆变技术应用于焊接电源领域后,受到世界各国电焊机行业的高度重视,并得到迅速发展。由于没有传统的工频变压器使得逆变电源的功率因数、效率,焊接适应性大大提高,大量的电子元器件和集成电路的应用,完全打破了焊接电源以铁磁线圈为主体的焊接变压器的传统概念,成为大功率电子化产品,逆变焊接电源的开发应用已成为电焊机领域一场     

基于ARM控制的多功能数字化逆变焊接电源

针对目前传统焊接电源存在的问题.主要讨论了多功能逆变焊接电源由模拟化向数字化改进的设计方法.介绍了硬件电路和软件系统的设计思路,包括如何用ARM处理器实现逆变焊接电源的数字化控制、主电路的设计、控制系统软件功能的设计和实现,最后对设计的样机进行了工艺试验.结果表明.基于ARM的数字化多功能逆变焊接电源具有较好的受控能力,能够满足高质量焊接的需要.     

逆变焊接电源及现代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控制的变极性TIG逆变焊接电源的研制

提出了一种基于DSP的变极性TIG逆变焊接电源。讨论了用DSP芯片控制焊接电源的硬件设计和软件设计，重点介绍了基于DSP的触发电路和保护电路的设计，实验证明了该电源工作稳定可靠，较好地满足了工艺性能。     

逆变电源的可靠性及其提高途径

影响逆变焊接电源可靠性的因素是多方面的.如产品的设计和生产等各个环节.根据实践经验提出了解决可靠性问题的一些有效途径和方法.     

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介绍。     

计算机仿真技术在逆变焊接电源中的应用

逆变焊接电源是焊接电源的主要发展方向之一。介绍了国内外逆变焊接电源的发展现状以及面临的问题，并指出应用计算机仿真技术开发焊接逆变电源的必要性。在回顾了计算机仿真技术的发展历程，尤其是电力电子仿真技术的现状和特点之后，结合其在焊接电源领域的应用情况介绍了常用的几种电路仿真软件及其应用特点。最后，对仿真技术在焊接逆变电源中的应用所存在的问题进行了深入分析，进而对其发展趋势进行了展望。     

沃尔什信号发生器在逆变焊接电源中的应用

简要介绍了PWM的控制原理、IGBT逆变焊接电源的组成和控制方法,同时从沃尔什函数级数出发,说明了正弦函数变换为沃尔什级数的过程并计算出正弦函数的八阶沃尔什级数,给出其输出波形图.根据沃尔什级数,利用数字电路技术设计出沃尔什信号发生器,给出了沃尔什信号发生器的系统框图以及系统的输出波形图.同时介绍了通过单片机和沃尔什信号数发生器控制的正弦中频逆变焊接电源工作原理.     

逆变焊接电源磁性元件的应用和设计

逆变焊接电源磁性元件包括中频开关变压器、谐振电感、输出整流滤波电路中的直流电抗器等,是组成逆变电源的关键元件,对逆变电源的整体性能、体积、质量具有决定性影响.分析了逆变焊接电源中频开关变压器、谐振电感、直流电抗器等主要磁性元件的设计方法,包括磁心材料与规格的选取、线圈匝数和导线的计算以及电感和电抗器磁心气隙宽度的计算等.     

基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源研制

SiC功率器件具备开关速度快、开关损耗低、导通损耗小等优点,有利于进一步提升焊接电源的逆变频率、响应速度,实现电弧能量的精密化控制. 设计了一套脉冲变极性逆变焊接电源,主电路采用双逆变结构,前级高频逆变电路采用SiC模块,后级低频调制逆变电路采用绝缘栅双极型晶体管 IGBT模块;设计了SiC模块驱动电路,实现了快速短路保护及米勒钳位;设计了基于ARM的全数字化控制系统,实现了PWM (pulse width modulation)以及输出电流波形的数字化控制.研制的脉冲变极性焊接电源逆变频率达到100 kHz,额定输出电流为500 A,可实现规整的脉冲变极性波形输出.结果表明,研制的基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源能够实现稳定的焊接流程,可通过波形参数的调整有效控制焊接热输入量,获得良好的镁合金焊缝成形.     

基于PLC的中频逆变电阻点焊机研制

为了提高电阻点焊的焊接参数稳定性和控制精度,提高焊接质量,设计开发了中频逆变电阻点焊机.通过对比中频电阻焊接电源与工频电阻焊接电源的原理,分析中频逆变电阻焊接电源的优势,选择了功能丰富、性能卓越的BOSCH中频逆变电源和变压器进行电阻焊杌的开发;详细阐述了焊机的总体设计、焊杌气路系统和基于PLC的控制系统的开发技术、基于组态软件的人机界面开发技术;进行系统的综合集成、调试和工艺试验.试验结果表明,研制的电阻点焊机具有良好的工艺稳定性和高的参数控制精度.     

逆变弧焊电源高频变压器的设计

结合逆变弧焊电源的工作特点,详细介绍了其高频变压器的设计方法。     

焊接逆变电源与涡流检测融合设计分析

根据焊接逆变电源与涡流检测的工作原理,在焊接逆变电源中加入涡流检测激励与接收部分的模拟信号处理电路,而涡流检测的数字信号处理部分则与焊接逆变电源共用,实现焊接逆变电源与涡流检测的融合设计.焊接逆变电源主变压器输出的交流方波经过滤波后,以滤波器输出的正弦波作为涡流检测的激励信号,驱动涡流检测探头,涡流检测探头接收的信号经过放大、比较、检波及后续的数字信号处理进行缺陷判断,实现涡流检测.结果表明,该融合系统能够在不影响焊接的条件下为逆变电源增加涡流检测功能.     

逆变弧焊电源高频变压器的设计

结合逆变弧焊电源的工作特点，详细介绍了其高频变压器的设计方法。     

基于DSP的逆变点焊电源软开关PWM控制策略研究

基于数字信号处理器(DSP)的软开关和控制技术已成为逆变焊接电源领域的研究热点.分析了零电压开关PWM逆变点焊电源和死区时间设置的工作原理,阐述了DSP比较单元的工作原理和利用DSP产生PWM方波的方法.利用C语言设计完成了DSP实现PWM信号输出与时序控制的软件.结果分析表明,移相PWM控制模式可保证逆变桥斜对角开关管错开关断,从而满足逆变点焊电源零电压开关的时间条件.对DSP相关寄存器赋值输出移相PWM方波以及符合要求的死区时间,实验证明,PWM方波可以满足零电压软开关逆变点焊电源逆变桥功率管的驱动时序要求.     

多功能弧焊/切割逆变电源的研制

介绍了一种晶闸管多功能逆变电源。该电源以半桥串联谐振逆变理静为基础,以快速晶闸管为逆变器件,集焊条电弧焊、直流钨极氩弧焊、脉冲钨极氩弧焊、空气等离子弧切割4种功能于一体。通过研制过程中的大量实验和测试,验证了快速晶闸管逆变电源数学模型的正确性,得出了逆变电路参数设计的新方法,为逆变电源的研制提供了理论依据。     

IGBT逆变式和晶闸管整流式C02焊机工艺性能对比

介绍了传统晶闸管整流焊机和目前市场上具有一定代表性的逆变CO2焊机的动特性控制方式，进行了多种工艺性能的对比实验。实验结果表明，在焊接熔数效率方面，两种焊机具有相同的性能。在焊丝伸出长度适应性方面，该种逆变电源在常用规范区间效果较好，而在大电流规范区间，适应性稍差。在焊接飞溅率方面，逆变电源具有较大优势。最后给出了优化逆变CO2焊机工艺性能的新思路。     

节能节材、绿色低碳、清洁环保的直流焊接电源

通过对直流电焊机发展历程的回顾,逐一分析了传统旋转式直流焊机、硅整流直流焊接电源、电子式的晶闸管直流焊接电源和逆变式直流焊接电源,总结出"高效、节能节材、绿色低碳、清洁环保"是直流焊接电源今后发展的必然方向。通过分析逆变焊机电源主电路中的电源噪声滤波电路、一次侧工频整流电路和中频逆变电路等拓扑结构,归纳出"高效、节能节材、绿色低碳、清洁环保"电源的具体技术方案是:逆变式直流焊接电源加装电磁骚扰滤波器以之降低电磁骚扰信号幅度,使电源清洁环保;采用具有功率因素校正电路的一次侧工频整流电路替代一般的工频整流滤波电路提高功率因素,降低电源对电网的谐波干扰;采用合适的软开关逆变技术降低开关损耗,提高电源的效率。     

弧焊逆变龟源DSP的选型

针对弧焊逆变电源控制系统的要求，介绍了适于弧焊逆变电源控制用的3种典型DSP芯片。通过对这3种控制用典型DSP芯片的性能进行对比，分析了DSP芯片的选型原则，从而为弧焊逆变电源控制系统的设计提供DSP芯片选型参考。