电脑型SCR整流埋弧自动焊机研制

本文介绍一种SCR整流埋弧自动焊机电源及送丝控制,单片机应用系统。采用PID算法控制,使电源为恒流外特性,配合PI算法,电弧电压反馈调节送丝速度,获得了满意的焊接效果。     

可控硅弧焊电源外特性的数字控制

本文介绍用微型计算机对可控硅弧焊电源进行数字控制以获得多种外特性的试验研究。结果表明,采用带前馈的比例—积分控制算法,可以得到很理想的垂直陡降恒流外特性。采用本文提出的算法和流程图,可获得恒流兼有电弧力的外特性、斜率不同的下降特性、具有恒定输出功率的外特性等。     

可控硅非线性特性MMA焊接电源的研究

本文介绍一种输出调节范围宽、应用范围广、特性调节灵活的可控硅非线性特性电源。该电源具有恒流带外拖,且外拐拖点和斜率均可调节的静特性和可控制的动特性。经试验和分析表明,该电源除可作为MMA(手工电弧焊)焊接外,尚可作为MIG/MAC及TIG等熔焊电源。文中指出了该电源的基本组成、特点,控制机理及MMA焊接工艺特点。     

熔焊设备

20093177斜特性式脉冲CO2焊电源自适应控制方法/蒋力培…//焊接学报.-2009,30(2):1~4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。图6参520093178新型变极性焊接电源二次逆变电路及其控制技术/陈杰…//焊接学报.-2009,30(2):29~33提出了一种用于变极性焊接电源的新型半桥式二次逆变电路拓扑,它由续流耦合电感、IGBT半桥电路及其RC缓冲电路组成。该电路既能确保在极性切换过程中获得快速的焊接电流换向速度,又能够通过硬件电路本身提供足够高的再燃弧电压,用以在焊接电流过零瞬间重新引燃电弧。针对新型...     

熔焊设备

20093177斜特性式脉冲CO2焊电源自适应控制方法/蒋力培…//焊接学报.-2009,30(2):1~4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。图6参520093178新型变极性焊接电源二次逆变电路及其控制技术/陈杰…//焊接学报.-2009,30(2):29~33提出了一种用于变极性焊接电源的新型半桥式二次逆变电路拓扑,它由续流耦合电感、IGBT半桥电路及其RC缓冲电路组成。该电路既能确保在极性切换过程中获得快速的焊接电流换向速度,又能够通过硬件电路本身提供足够高的再燃弧电压,用以在焊接电流过零瞬间重新引燃电弧。针对新型...     

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.     

弧焊电源获得恒流特性的一种方法

恒流弧焊电源具有焊接电流稳定,不受电网电压及电弧长度变化等外界因素的影响,工艺性能上也有独特的地方,因此始终是具有吸引力的一种电源特性,七十年代仍为讨论的题目(注一)。目前获得恒流外特性基本上采用二类办法:一类是用半导体元件(可控硅或大功率三极管)组成闭环控制系统,一类是用饱和电抗器作开环控制。由于后者具有结构简单,可靠性强的优点,是目前广泛采用的办法。这种电源实际上只能称为准恒流源,图1示其原理线路(只画单相并略去整流桥)及外特性曲线。其中μ_L 部分就是饱和电     

电源控制模式对镍片微电阻点焊过程的影响

恒流控制模式是电阻焊电源最主要的控制模式，然而该模式在焊接初期能量输入较大，易导致不良焊接现象的发生与能量的浪费。为解决这一问题，文中以薄镍片为焊接对象，研究不同电源控制模式对接头形成过程、接头性能和过程能耗的影响。以抗剪强度作为焊点质量评价指标，采用正交试验研究工艺参数对接头抗剪强度的影响，并获得恒压、恒流和恒功率控制模式下的最优焊接工艺参数；对比研究不同模式下最优焊接工艺参数条件下试样的抗剪强度、熔核尺寸、接头形貌、动态电阻和能量消耗。结果表明，恒流、恒压和恒功率模式下均可获得抗剪强度、表面形貌和熔核尺寸相近的焊接接头，接头形成过程物理特征也相似；然而，恒压控制模式下焊接过程能耗仅为23.73 J,远小于恒流和恒功率模式的过程能耗，在实际生产中具有明显优势。     

单片机控制多外特性的焊接电源

本文介绍一种由单片计算机构成的晶闸管整流弧焊控制系统以及用ＰＩ算法实现恒流、恒流外拖、斜外特性的控制软件。设计中充分利用单片机的软硬件资源，使控制系统简单、、、用。研制的ＺＸ５－８００Ｄ电源在进行钨极氩弧焊、手工电弧焊、碳弧气刨及埋弧焊时均获得满意的性能。     

面向电子器件平行封装的精密微电阻缝焊电源设计

为满足电子器件微型化对焊接能量精细化控制的要求,设计了一种高频逆变式微电阻缝焊电源,采用绝缘栅双极型晶体管IGBT模块搭建高频逆变电路,逆变频率达到10 kHz,缩短了能量输出调控时间,提高了脉冲输出频率。为提高系统运算能力,设计了基于双MCU构架的全数字化控制系统,实现了PWM(Pulse width modulation)及输出能量波形的数字化控制。文中对电源负载特性进行了分析,针对焊接过程中的分流、过熔等现象,设计了五阶段输出波形方案,提出了恒流、恒压、恒功率输出控制模式,采用模糊自适应PID智能控制算法实现了多阶段脉冲能量的稳定输出。结果表明,研制的焊接电源在使用智能控制算法进行平行封装焊接时能有效控制输出能量,具有良好的稳定性,通过对焊接电流、时间、脉冲数等参数的精确控制,可实现输出能量、波形的精准控制,同时获得美观、致密性好的鱼鳞纹焊缝,无明显缺陷。     

基于DSP的大口径直缝焊管用粗丝大功率GMAW电源的研究

针对大口径直缝焊管粗丝GMAW工艺要求,提出了由两套软开关逆变主电路并联输出大功率的解决方案,在主电路拓扑上选用移相全桥ZVZCS PWM软开关电路拓扑.针对焊丝直径φ3.2mm,保护气体为ψ(Ar)70%+ψ(CO2)30%条件下的电弧特性,采用了恒电流外特性加变速送丝的方案.为改进电源动、静特性,提出兼顾平均电流控...     

双电极焊条单弧焊的电弧特性

针对双电极焊条单弧焊焊接新工艺，作者研究了其电弧静特性和双电极焊条的熔化特性，并用高速摄像机对双电极焊条单弧焊的电弧形态进行了研究。结果表明。双电极焊条单弧焊具有上升的电弧静特性，静特性曲线随两焊芯间距的增大而上移；在两焊芯间距合适的情况下，双电极焊条阴、阳极熔化速度可以保持一致，故双电极焊条单弧焊可使用交、直流电源，其熔化速度比单芯焊条的大并随焊接电流的增大和两焊芯间距的减小而增大；双电极焊条单弧焊电弧有多种形态。     

数字控制的埋弧自动焊机研制

介绍一种由80C196KB单片机构成的埋弧自动焊机数字控制系统的软、硬件设计。焊接电源采用六相半波晶闸管整流电路，用不同方法计算偏差进行数字PI调节，获得恒流、恒压、陡降和缓降4种输出静特性。送丝速度通过2个PI调节器进行双闭环控制，分别进行电机电枢电压反馈和电弧电压反馈。埋弧焊调速和过程控制系统电路安装在操作盒内，通过串行通讯接口与焊接电源交换数据。研制的样机表现出良好的稳定性、可靠性和适应性，且具有焊接参数预置、记忆、锁定、数显以及自动引弧、收弧等功能。     

P-GMAW电源外特性对焊接过程稳定性的影响

设计了一套具有阶梯外特性的脉冲熔化极气体保护焊(P-GMAW)电源,可根据负载工作点自动选择恒流、恒压、短路或空载特性. 研究了P-GMAW电源外特性对Q235低碳钢焊接过程稳定性的影响. 结果表明,基值为恒压特性时,电弧稳定性差,易熄弧或短路. 基值为恒流特性可减少飞溅及熄弧现象,但不能消除短路倾向. 基值为阶梯外特性,可有效减少甚至消除短路或熄弧现象,焊接过程稳定性好. 采用基值阶梯特性加峰值恒压特性组合时电弧稳定,抗干扰能力强,无飞溅及断弧现象,焊缝成形均匀.     

单片机控制弧焊电源外特性的研究

本文ＺＸＧ－２５０型硅整流弧焊机为例，介绍了采用ＭＣＳ－５１单片微机控制弧焊电源外特性的原理和方法。阐述了闭环控制系统的硬件结构和软件特点。实验表明，采用微机控制后的弧焊电源，不仅可以实现多种外特性，而且系统的静、动特性及控制特性均得到改善，焊接电流可按预定的工艺曲线输出和实现数字显示，并能实现对故障的自诊断和自处理。     

晶闸管脉冲等离子弧焊电源的研制

本文介绍了晶闸管脉冲等离子弧焊电源的研制成果。在参考国外多种焊机的基础上,设计了比较理想的控制电路,试验结果表明:该电源具有良好的动特性和静特性,能很好地满足脉冲等离子弧焊的要求。     

脉冲MIG焊接电弧的闭环控制

作者研究成功了一种用于脉冲MIG焊接电弧的闭环控制系统,称为QH-ARC-102控制法。它具有优异的静态及动态品质。无论脉冲或者维弧阶段,电弧的工作点均位于三极管焊接电源阶梯形外特性的恒流段上。因此,电弧稳定,始终保持喷射过渡,飞溅极少,电流的调节范围也较宽广.在每个脉冲期间,均对弧长讯号进行采样以实现对弧长的闭环控制。因此电弧具有很强的抗弧长干扰能力,而且其脉冲工艺参数能够自动优化,可以适应送丝速度大范围的突变。本控制系统对脉动送丝或程序送丝MIG 焊接新工艺比较适用。如用于实现全位置焊接、焊缝成型控制、线能量控制以及熔深的闭环自动控制等,特别是对机器人焊接更为适用。文章论述了本系统的工作原理,介绍了实用的电路图,并且给出了一些焊接结果。     

基于复合控制数字化弧焊逆变电源的仿真分析

在分析了传统控制方法优缺点的基础上,提出了一种基于重复控制和双闭环控制相结合的复合控制弧焊数字化逆变电源控制方案.重复控制利用扰动的重复性特点,逐周期地修正输出电压可以较好地改善系统的稳态特性,双闭环控制利用电流内环快速、及时的抗扰性来有效地抑制负载扰动的影响,可以较好地改善系统的动态特性.在对弧焊的飞溅及焊缝成形影响因素分析的基础上,利用复合控制的数字化系统,在短路阶段通过实时调整di/dt及峰值电流,短路电流采用适当的外拖回拐量,在燃弧阶段,保持燃弧电压稳定的同时,提高再引弧电流,以改善焊接工艺性能.结果分析表明,采用该方式控制的焊接电源,可以减少飞溅,使焊接过程稳定,焊缝成形变好.     

CO_2气体保护焊逆变电源闭环控制系统

建立了CO2气体保护焊焊接负载数学模型及相关电源—负载系统仿真模型;采用燃弧末期恒压控制、其余阶段表面张力过渡(surface tension transition,STT)电流波形控制的焊接逆变电源闭环控制结构,设计了焊接电流和电弧电压的模糊神经元PI控制器,构建了CO2焊接逆变电源控制系统仿真平台.结果表明,所设计的闭环控制结构和控制算法能使焊接电流更接近理想的STT电流波形,可改善焊缝成形质量、实现无飞溅过渡;燃弧末期电弧电压恒定,可使电弧有更好的自调节特性.