逆变焊机及数字化控制技术的发展与应用

数字化焊机在制造业中的应用是目前各国的研究重点,本文综合分析了数字化焊机的优点。在此基础上针对电焊机的主电路、控制电路、接口介绍了数字化技术的发展及应用。     

Research and realization of PWM drive control digitalization for the full digital welding power supply

Pulse width modulation (PWM) drive control digitalization is the key for the full digital invert power supply.New ideas are proposed,which are based on field programmable gate array (FPGA).First,digital PWM principles are discussed.The primary and secondary current characteristics are analyzed when the transformer is in both normal and magnetic bias conditions.Second,two digitalization methods are put forward after the research on PWM adjustment principles,which are based on the primary current feedback.Though the two methods could restrain magnetic bias,their realization is difficult.A new method is researched on double close-loops to overcome the above shortcomings,which uses the secondary current as the feedback signal and the primary current as the protection signal.Finally,the secondary current control mode is discussed and realized.Welding experimental results show that the method has strong flexibility and adaptability,which can be used to realize the full digital welding power supply.     

基于虚拟仪器技术的弧焊电源谐波分析仪

基于弧焊电源谐渡分析的需要,研制开发了一台弧焊电源谐波分析仪.该仪器以虚拟仪器技术为主要设计思路,以工控机为主体,整合了电子技术、计算机技术、传感和检测技术等现代信息技术.系统不仅可以精确快速的分析弧焊电源的谐波特性,计算出各次谐波的谐波分量和畸变系数,并以图形的方式显示出电压与电流的波形,同时还具有强大的数据管理功能,可以进行历史数据对比分析.在此平台上对不同类型的弧焊电源做了实验测试和分析,加深了对逆变焊机的谐波特性的认识,并提出了谐波治理的建议.     

数字化的逆变弧焊电源

逆变孤焊电源以其稳定的电气性能和良好的焊接效果,成为电焊机重要的发展方向.而数字化的 逆变焊机具有模拟焊机不可比拟的优势:可靠性高、控制精度高、易于大规模集成、方便升级等,因此在工业加工、船舶制造、核工业等领域应用越来越广泛,取代模拟焊机成为大势所趋.从主电路、控制电路以及人机交互方面描述了孤焊电源的发展历程,对各个阶段的孤焊电源组成结构和性能进行了比较,着重讨论了相移谐振软开关技术、逆变技术、数字技术在弧焊电源中的应用,并对先进的控制算法进行了分析.在此基础上对孤焊电源的发展提出展望.     

长输管线焊接工艺的改进及相关设备的研制

通过分析长输管线的焊接工艺及相关的设备，针对性地提出了一种新型焊接工艺，并生产出相应的焊接设备，弥补了同类焊接设备的缺陷，填补了国内空白。     

焊缝跟踪中伺服系统控制器的FPGA实现

主要介绍了基于CPLD/FPGA的PI控制器以及PWM驱动的实现,并根据该伺服控制系统的特点与要求,用VHDL语言编写了带符号位的乘法器、加法器等运算器,用这些运算器实现的PI控制器应用于伺服系统,基本满足了焊缝跟踪系统对伺服系统的要求.     

焊机载波遥控器的研制

本文介绍了焊接参数载波遥控的工作原理及设计方法，此遥控器已成功用于ZX7－400ST逆变焊机中。     

有色丝与普通白厂丝染色的分析比较

用遗传学方法获得的有色茧C130(绿色)与白茧(秋白)生产的丝相比，其色彩差异十分明显。二丝的丝胶含量接近，且脱胶率均为2．7％。经脱胶后有色丝的绿色素仍有小部分存留于丝素中，但丝色差异不明显。就酸性染料而言，白厂丝的上染情况略优于有色丝；而二丝对于直接染料的上染比较接近。即C130有色丝并不因自带的颜色而影响上染效果。     

晶闸管逆变式弧焊电源的主回路分析和设计

本文分析了晶闸管逆变式下降特性弧焊电源主回路的工作原理，指出了现有文献分析的不足之处，提出了逆变变压器的设计方法和换向电容、输出滤波电感电容的参数计算公式，并给出了设计实例。     

CO2气体保护焊表面张力过渡

CO2气体保护焊采用短路过渡,飞溅大、成形差.在研究CO2气保焊短路过渡理论基础上,深入研究了表面张力过渡各个阶段参数与送丝速度的关系、焊接电压与液桥缩径状态的检测方法.研究表明,在表面张力过渡区内存在一段失控区,增加了表面张力过渡的不确定性.随着送丝速度的变化,熔滴过渡各阶段时间影响液桥分断时的表面张力过渡.依据表面张力过渡对电源特性的要求,提出了两种实现方案,逆变环节控制和输出斩波控制,并指出仅采用逆变环节实现表面张力控制的局限性,研究还表明改变表面张力过渡区的电流值可改善过渡的稳定性.研究方案在实际中得到了验证.