基于UC3879的移相全桥式软开关弧焊逆变焊机

为将大功率软开关逆变技术应用到弧焊逆变电源中,设计了一种基于UC3879峰值电流控制模式的移相全桥软开关弧焊逆变电源,开关频率200kHz,并试制了一台5kW的弧焊逆变电源样机.实验结果显示其满足焊机工作要求,验证了设计方案的可行性,为工程应用提供了基础.     

四象限变频器在电机控制中的有效性应用

随着当前社会经济、变频技术的不断进步与发展,电机控制对变频器应用技术也提高了要求。四象限变频器应用于电机控制,通过控制逆变电压、幅值与相位的原理,将电能回馈到电网,起到节约能源、重复利用的作用。本文将根据变频器的运作原理与基本规范,分析四象限变频器的运作原理、作用以及其应用的新型技术,以达到对电机控制更加完善的运作效果。     

ZJT-30变频器在带式输送机上的应用

ZJT-30型隔爆兼本安智能变频调速装置具有很强的控制能力,成功地解决了频繁启停的井下顺槽带式输送机的软启动问题。采用交流变频器可减小启动电流,增大启动转矩。ZJT-30型变频器是一种采用IGBT逆变的变频器,可将鼠笼型电机的启动转矩提升到额定转矩的2倍以上,结构简单,稳定可靠,调速范围广,节能显著。     

基于三电平直接转矩控制的矿用提升机变频调速系统研究

根据矿井提升机的工作特性及变频器在提升系统中的重要应用,提出了用直接控制转矩的变频调速系统替代传统的控制矢量调速系统.在系统输入侧选用三电平配置,并在逆变过程中采用IGCT晶闸管提高开关频率,提高了系统可靠性,并对系统的运行情况进行了仿真,同时配套多种保护措施使设备运行安全稳固.     

基于多重化整流的变频器研制

为满足大功率试验系统的应用需求，开展基于多重化整流的变频器研制。在分析变频器总体原理的基础上，阐述了多重化整流器的原理，重点研究了三电平逆变器控制系统，最后通过半实物仿真试验验证了三电平控制算法和控制系统的可行性，变频器系统实现逆变输出，初步完成变频器的研制。     

脉冲变极性等离子弧焊接系统及其特征信号分析

研制基于单片机控制的具有高低频调制脉冲功能的双逆变变极性等离子弧(Variable polarity plasma arc,VPPA)焊接系统,检测并分析叠加不同高低频脉冲参数条件下该焊接系统输出信号的特征,并对系统进行实际焊接试验,结果表明系统运行良好。从特征信号的时域及频域分析发现,当高频脉冲频率提高到2 kHz时,与1 kHz相比较,脉冲上下降沿斜率降低1.2倍,高次谐波量增加1.4倍。由焊接试验结果得出,当高频脉冲频率及正反极性电流等工艺参数选择合适时,可以得到比典型VPPA焊接更加优越的焊缝成形,获得具有均匀鱼鳞纹的理想焊缝。从焊缝显微组织的分析发现,脉冲VPPA焊接工艺得到的焊缝晶粒比典型VPPA焊缝晶粒细小,因此该焊接工艺对进一步提高航空航天高强铝合金焊接质量具有重要意义。     

变频器输出端子应用方法

SB70G变频器输出端子,根据需要预置不同参数,输出有不同的作用,可以灵活应用。有数字输出端子Y1、Y2,继电器输出设置T1、T2,模拟量及脉冲频率端子AO1、AO2、PFO,对应的不同参数作用有：变频器运行中,变频器处于运行状态;频率到达,变频器的运行频率在给定频率的正负检出宽度内时有效;频率水平检测信号;故障输出,若变频器处于故障状态,输出有效信号;抱闸制动信号;电机负载过重,当变频器检测到电机负载过重时该信号有效;电机过载,当电机过载时该信号有效;欠压封锁等。     

双DSP并行控制的超音频脉冲TIG焊机及其适用性

基于两套桥式逆变直流回路并联调制模式的新型主回路,采用双数字信号处理器并行全数字控制方式研制了新型大功率超音频直流脉冲TIG焊机。该焊机脉冲电流的上升沿和下降沿变化速率不小于50A/μs,脉冲频率可达30kHz以上。适用性试验表明,该焊机产生的超音频脉冲电弧具有电弧超声作用和电弧高频效应,对提高焊缝接头质量与性能有明显作用。     

一种用于微谐振器频率调节的静电梳齿结构设计

针对微梳齿谐振器频率偏移的问题,提出了一种用于微谐振器频率调节的曲线形状静电梳齿结构。通过对梳齿简单模型的静电力分析,得出其静电力-位移特性,其斜率就是静电弹性系数;然后从谐振频率出发,分析了影响谐振频率的因素。研究结果表明,对于梳齿式微谐振器,当调谐电压从0 V变化到80 V左右时,器件的有效弹性系数从2.64 N/m减小到1.23 N/m左右,且谐振频率从自然谐振频率18.9 kHz减小到13 kHz,降幅分别为53%和31%。实验结果表明,这种曲线梳齿"软化"了静电微谐振器或者微驱动器的系统弹性,能够有效地调节谐振频率。     

滚动轴承测振系统的研究

本文对目前我国使用的轴承振动加速度测试系统进行了理论分析和实验研究,得出下列几点结论性意见：1.从理论计算、实测传感系统的谐振频率和实测轴承振动的频谱,都说明目前所用的弹簧连接的压电晶体加速度计测试系统谐振频率在3～4kHz之间。2.从理论和实验都证明弹簧连接的压电晶体加速度计轴承振动测试系统,在触针和轴承外圈之间加油能降低系统的谐振幅值,而不能提高系统的谐振频率到10kHz以上,谐振频率仍在3～4kHz之间。3.本文对目前使用的动圈式轴承振动速度传感测试系统的谐振频率进行了实测,说明速度传感系统谐振频率在12kHz附近。众所周知,轴承振动频率一般在50Hz～10kHz之间,动圈式速度传感系统谐振频率在12kHz左右,和动圈式速度传感系统测试轴承振动,能真实地反映出轴承的振动情况;而触针式压电晶体加速度计测试系统谐振频率在3～4kHz之间系统的固有频率会影响测值的真实性,因此它不能反映同承的真实振动情况,所以对于轴承这种特殊零件的振动测量,速度传感器比加速度传感器适用。因此本文最后建议用动圈式速度传器对轴承振动进行速度测量。     

基于ICL7667实现步进电机高频斩波控制

为了提高小内阻步进电机驱动系统中功率MOSFET的开关速度,采用ICL7667作为功率MOSFET的驱动器,从而实现步进电机的高频斩波控制。首先,针对电阻分压式驱动电路测试和仿真中出现的功率MOSFET的漏级输出未处于截止和深度饱和状态的问题,对所采用的功率MOSFET的栅极电容特性、开关时间等进行了研究,发现栅极电容的充放电过程影响了功率MOSFET的开关速度。接着,提出了提高功率MOSFET开关速度的方法。最后,采用ICL7667作为功率MOSFET的驱动器实现了步进电机的高频斩波控制。仿真和试验结果表明：电阻分压式驱动电路在斩波频率不大于20kHz时,功率MOSFET的漏级输出能处于截止和深度饱和的状态;采用ICL7667的驱动电路,可以保证斩波频率为200kHz时,功率MOSFET的漏级输出仍处于截止和深度饱和的状态。采用ICL7667的驱动电路,使得其斩波频率比电阻分压式驱动电路的斩波频率提高了10倍,可保证小内阻步进电机在高速斩波信号的控制下正确运行。     

Investigation of micro-milling process parameters for surface roughness and milling depth

The main objective of this study is to investigate the micro-milling performance of the AISI H13 with different process parameters namely laser power, scan speed, frequency, and fill spacing using 30W fiber laser marking machine and to find the optimal operation conditions for minimum surface roughness and maximum milling depth. The 108 different combinations occurred with the interaction of each level of the parameters used in this study. Therefore, the main contribution of this paper to the related literature is that it produces new evidence regarding the effects of the multi-scan times on both surface roughness and milling depth. The experimental results are showed that 0.03?mm of fill spacing, the highest scan speed (800?mm/s), lowest frequency (20?kHz), and laser power (60%) produced better surface roughness, which is 1.75???m. The deeper cavity on the geometry is obtained under the experimental combination as 200?mm/s of scan speed, 0.02?mm of fill spacing, 60% of laser power, and 40?kHz of frequency, which is 195???m. The regression analysis was used to develop a mathematical model and determine the effect of process parameters on the surface roughness and milling depth. The results of subsequent tests verifies regression models.     

可调控正弦超声电源的设计

阐述一种性能优越可调控高效超声电源,利用功率调整芯ICE2PCS01、单片机dsPIC30F6010A实现频率20kHz～35kHz正弦波超声电源,输出电压可调幅值为300V,最大功率为300W。     

新的超声波振动电源控制模型设计与应用

设计了基于BP神经网络的超声波振动电源控制模型,并应用到新的超声波振动电源中。在730℃铝合金熔体铸造实验过程中,新的超声波振动电源输出频率为19.259kHz~20.086kHz,超声波平均振幅为15.93μm,输出功率为1.073kW~1.203kW,晶粒的平均尺寸为143.63μm,晶粒尺寸大小均匀。系统仿真与实验结果表明,使用新的超声波振动电源控制模型可以提高电源输出功率和频率的精度,有助于超声波振动电源的稳定工作,提高了铝合金的铸造质量。     

高频群脉冲电化学微小型加工中的反向电流与压力波

针对脉冲电化学加工，建立了反向电流和压力波的数学模型，提出了高频群脉冲电化学加工方法。结果表明，充分发挥反向电流作用的电源频率在10～24kHz之间，压力波频率在400～1333Hz之间。反向电流仅与电极本身有关，它决定了高频群脉冲电化学加工的主脉冲频率；压力波则除了电极外，还与电解质性质和流速、极间间隙和电压等有关，它决定了高频群脉冲电化学加工的调制脉冲频率。根据模拟结果设计的实验表明，良好的加工质量来源于高频群脉冲带来的较小极间间隙。     

基于移相控制的高频感应加热电源的研究

随着大功率半导体器件的发展,高频感应加热电源的研制已取得了很大的进展。基于PWM移相控制原理,对20 kW/100 kHz的高频感应加热电源进行了整体设计。电源主电路采用全桥串联谐振逆变器,以MOSFET为逆变器的功率器件。同时给出了移相功率控制电路、驱动电路以及频率跟踪电路等的实现方法,并且用PSpice进行了仿真验证。     

A solid-mounted resonator-oscillator-based 4.596 GHz frequency synthesis

This paper describes a 4.596 GHz frequency synthesis based on a 2.1 GHz solid mounted resonator (SMR) voltage-controlled oscillator (VCO). The SMR oscillator presents a chip size lower than 2 mm(2), a power consumption of 18.2 mW, and exhibits a phase noise of -89 dBc/Hz and -131 dBc/Hz at 2 kHz and 100 kHz offset frequencies, respectively. The VCO temperature-frequency dependence is measured to be -14 ppm∕°C over a range of -20°C to 60°C. From this source, a low noise frequency synthesizer is developed to generate a 4.596 GHz signal (half of the Cs atom hyperfine transition frequency) with a phase noise of -81 dBc/Hz and -120 dBc/Hz at 2 kHz and 100 kHz from the carrier. The frequency synthesis output is used as a local oscillator in a Cs vapor microcell-based compact atomic clock. Preliminary results are reported and discussed. To the authors knowledge, this is the first development of a SMR-oscillator-based frequency synthesizer for miniature atomic clocks applications.     

System design of Maxwell force driving fast tool servos based on model analysis

A prototype of the Maxwell force driving fast tool servo (M-FTS) is designed and developed. The M-FTS is capable of accurately translating the cutting tool on a diamond turning machine. The FTS utilizes a flexure-based mechanism driven by Maxwell force to generate movements, a custom linear power amplifier to drive the armature, and a capacitance feedback system to measure accurate displacement. This paper describes the design of electromagnetic circuit, mechanical structures, and controller. The kinematic model of M-FTS is derived to instruct the designs; high-frequency electromagnetic finite element analysis is accomplished to assure the proper driving frequency ranges, and mechanical structure is analyzed to verify the proper displacement and stiffness of mechanical structure. Custom linear power amplifier with a bandwidth of 200 kHz is designed for the M-FTS. According to the experiment results, the frequency response of M-FTS system can be up to 100 kHz when it is open-loop driven. M-FTS has obtained a stroke of 35.5 μm with an open-loop driving. M-FTS can realize a stroke of 11.3 μm and frequency response of 3 kHz with the closed-loop control.     

A compact and continuously driven supersonic plasma and neutral source

A compact and repetitively driven plasma source has been developed by utilizing a magnetized coaxial plasma gun (MCPG) for diagnostics requiring deep penetration of a large amount of neutral flux. The system consists of a MCPG 95mm in length with a DN16 ConFlat connection port and an insulated gate bipolar transistor (IGBT) inverter power unit. The power supply consists of an array of eight IGBT units and is able to switch the discharge on and off at up to 10 kV and 600 A with a maximum repetitive frequency of 10 kHz. Multiple short duration discharge pulses maximize acceleration efficiency of the plasmoid. In the case of a 10 kHz operating frequency, helium-plasmoids in the velocity range of 20 km/s can be achieved.     

电液式大功率清洗装置的设计

对于污物重的大型、复杂零部件的清洗,已有的清洗方法难以实现大功率,为了解决这个问题,提出了电液式大功率清洗装置。其核心零件是2D四通转阀,通过控制2D四通转阀阀芯旋转可实现激振频率的控制,改变待清洗零件振动的快慢;控制阀芯轴向滑动可实现激振幅值的控制,改变待清洗零件振动的幅值。该装置采用2D四通转阀带动液压缸中的液压杆前后移动,从而带动清洗盒前后快速振动,剥离被清洗物表面的污垢,从而达到洗净目的,实现大功率清洗。通过数据采集系统实现对液压系统的控制、可视化实时数据采集、显示和保存。基于电液式大功率清洗的工作与控制原理搭建实验平台并做实验。结果表明：该电液式大功率清洗装置可达到下限频率为2669 Hz,实现大功率清洗。