全数字机器人VPPA焊接电源

为提高铝合金机器人VPPA(变极性等离子弧)焊接过程的稳定性,研制了一台600 A级基于ARM(advanced RISC machines)的全数字机器人VPPA焊接电源.主电路采用双逆变拓扑结构,初级逆变电路采用全桥拓扑,次级逆变电路采用双半桥并联拓扑;以基于Cortex-M4内核的STM32F405RGT6 ARM微处理器为主控芯片,植入FreeRTOS嵌入式实时操作系统,设计了机器人VPPA焊接过程数字化控制系统;采用自适应模糊免疫PID控制算法实现电流闭环控制,获得了稳定的电流输出波形;设计了基于ARM的数字面板,实现了人机交互的数字化.结果表明,研制的机器人VPPA焊接电源动态调节性能优良,焊接过程稳定可靠,焊缝成形良好.     

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.     

微机控制多功能IGBT逆变焊机的研制

详述了自行开发研制的微机控制IGBT的多功能逆变焊机的原理和电路结构，主电路采用双逆变技术，前级采用半桥式逆变电路，后级采用全桥式逆变电路。以80C552单片机为控制系统的核心，简化了控制电路，利于安装调试。通过对一系列功能转换器件的电流和电压的波形测试和分析，证明了该焊机硬件电路设计合理，软件程序运行无误，规范参数调节灵活，可靠性大幅度提高，能够满足直接手弧焊／TIG焊，直流脉冲焊，交流方波手弧焊／TIG焊和变极性交流方波TIG焊等多种焊接方法的需要，实现了一机多用的功能。     

基于单片机+DSP数字控制的变极性电源

设计了基于单片机+DSP双CPU的变极性双逆变电源,单片机作为主控芯片,实现系统的人机信息交互,DSP作为从控芯片,控制电源输出,双CPU之间以双口RAM为通信桥梁实现数据交换。变极性电源功率变换主电路由两级逆变电路组成,一次逆变采用移相ZC-ZVS-PWM双零软开关全桥逆变结构,二次逆变采用"共同导通"换向控制策略的耦合电感型半桥逆变电路拓扑,控制系统对两级逆变协调控制并通过软件方法实现,电流换向速度快,焊接电弧稳定。     

基于TMS320F2812的变极性弧焊电源

数字化是现代电源的发展趋势,软开关技术是当代电源技术的研究热点,将两者融合,设计了以DSP芯片TMS320F2812为核心的双逆变控制系统.一次逆变采用移相全桥逆变电路软开关技术实现输出电流大小控制;二次逆变采用耦合电感的半桥逆变电路拓扑.该系统在具有良好的变极性输出性能的同时,又具有硬件电路结构简单、成本低、系统效率...     

基于双TMS320F2808的变极性TIG焊电源

设计了以双TMS320F2808为控制核心的变极性双逆变TIG焊接电源.该电源的主电路由一次逆变电路和二次逆变电路组成,分别应用了双零软开关(ZCZVS)控制技术和变极性控制技术.控制系统中双DSP采用主从结构,主控芯片DSP1主要实现人机交互等事务管理,从控芯片DSP2为电源输出控制,双芯采用串行通信方式实现可靠通信. 采用双DSP控制提高了焊机的各方面的性能,实现了焊机的全数字化控制.     

基于TM320LF2812的数字化变极性钨极氩弧焊电源

设计了基于TMS320LF2812的数字化变极性钨极氩弧焊电源,该电源采用IGBT双逆变技术,一次逆变采用移相式软开关零电压、零电流PWM全桥电路(FB-ZCZVS-PWM)实现恒流闭环控制;二次逆变采用耦合电感型半桥逆变拓扑实现极性转换,设定特定的换向电流值使电源系统具有较宽的输出电流调节范围,兼顾了小电流焊接情况下的电弧稳定性和大电流焊接情况下二次逆变电路中IGBT的安全性.焊接试验结果表明,电源输出电流调节范围宽,焊接电弧稳定,焊缝成形优良、美观.     

基于DSP的数字化IGBT逆变交直流方波脉冲TIG焊机的研制--硬件电路设计

研制了1台基于DSP的数字化IGBT逆变交直流方波脉冲TIG焊机，采用DSP-TMS320F240作为控制系统的核心。利用TMS320F2柏可以输出12路PWM的特点，对其中2路进行编程输出，分剐对前级和后级进行驱动。通过霍尔传感器进行电流采样，设计了电流反馈的控制系统。针对焊接过程中可能出现的过/欠电压、过电流、过热等故障，设计了相应的保护电路和报警电路．试验证明：该系统电路简单．操作方便，工作稳定，迭到预期的要求。     

基于数字信号处理器的高频逆变电阻点焊电源设计与实验

研究了基于数字信号处理器(DSP)的高频逆变电阻点焊电源,重点介绍逆变电路的工作原理以及控制方法,并通过实验验证了点焊电源的稳定性和可靠性。结果表明,基于数字信号处理器的高频逆变电阻点焊电源采用全桥逆变输出、PI调节和三段焊输出电流,实现了电路软开关,提高了焊机逆变频率,保证了焊接过程的稳定性和焊件的点焊质量。     

基于ARM Cortex-M3的数字化管板焊接电源的研制

设计了基于ARM Cortex-M3内核芯片的数字化管板脉冲焊机。主电路采用全桥IGBT逆变方式,并用霍尔传感器采样输出电流进行反馈,控制系统采用C语言编程、模块化管理,控制PID算法、数字滤波均通过软件编程实现。并采用MCU+CPLD的方式设计管板焊接电源的数字化面板,利用键盘按钮和编码器旋钮组合输入焊接参数,设计简单,操作方便。试验结果表明,采用双MCU+CPLD组合方式来控制管板焊机的参数显示和焊接过程取得了较好的效果。     

电力电站冷凝器钛合金管板自动焊机的研制

为提高电力电站冷凝器钛合金管板接头环形焊缝的焊接质量,研制了一种数字化、可视化以及自动化的管板焊机.为提高动态响应性能,焊接电源主电路采用了逆变频率为100 kHz的全桥拓扑结构;以基于ARM公司Cortex-M4内核的LM4F232 MCU(微控制器)为核心,设计了焊接过程数字控制系统,开发了基于模糊逻辑判断的参数自整定PI(比例积分)算法,提高了焊机对不同工况的适应性;设计了基于触摸屏和ARM微处理器的人机交互系统,实现了人机交互的数字化和可视化.系统测试以及焊接试验均表明,研制的管板焊机性能优良,能够满足冷凝器钛合金管板优质高效焊接的需求.     

A digital controlled alternating electromagnetic stirring generator based on dual inverter structure

A digital controlled alternating electromagnetic stirring generator is proposed in this paper. The main circuit of the generator makes use of dual inverter structure among which the former inverter uses full bridge zero voltage switching topology and the latter inverter uses full bridge inverter circuit. To improve the dynamic response performance, the inverting frequency of the former inverter is as high as 100kHz. The Cortex-M3 kernel based ARM microcontroller LM3S818 is adopted as the cybernetics core of the digital control system to achieve accurate, stable and flexible control of the generator. All the PWM signals for the former and latter inverters are generated by the LM3S818 directly. The constant current characteristic of the former inverter is obtained through current close-loop feedback control, and can ensure the operation safety when the output current waveform is at zero crossing point. Both simulation and experiment results show that the proposed generator is with such advantages as wide soft-switching range, perfect control accuracy and flexible waveform modulation, and can fulfill the requirements of electromagnetic stirring process.     

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.     

基于DSP的并联式大功率脉冲MIG焊逆变电源系统

针对高效化焊接对增大焊接电流以提高生产效率的要求,提出利用两台逆变器并联实现脉冲MIG焊逆变电源的大功率输出. 采用数字信号处理器TMS320LF2407A构建基于DSP的并联式大功率脉冲MIG焊数字化控制系统. 利用DSP丰富的外设资源和优异的控制性能,实现单一DSP控制两台逆变器,保证了焊接电源的并联大功率输出. 结果表明,所设计的并联式大功率脉冲MIG焊逆变电源能实现大电流高效化焊接,焊接性能稳定,焊缝成形美观.     

变极性脉冲MIG焊控制系统

以DSP(数字信号处理器)芯片TMS320F2812作为控制核心,采用IGBT二次逆变技术研制了变极性脉冲MIG焊的控制系统,一次逆变实现内环的恒流控制,二次逆变实现外环的恒压控制.系统由软件PI调节、I/O口和D/A转换器对输出焊接参数进行控制,控制精度高,明显降低了设备的复杂性,具有多焊接参数调节功能,实现了对变极性脉冲焊接电流输出波形的准确控制.     

DSP波控逆变CO2焊接电源

详细论述了以TMS320C240数据处理器(DSP)为控制核心的波控逆变CO2焊接电源系统，包括系统构成、电源主电路，参数设置、送丝及时序控制系统等。介绍了软件进行波形控制的基本方案及控制算法。简单阐述了双闭环并联控制的基本调节原理，给出了双闭环并联控制下短路过渡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。     

单片机控制MAG焊逆变电源设计

开发了基于单片机控制的MAG焊逆变电源,并介绍其控制原理及软硬件组成。采用IGBT全桥主电路拓扑结构,设计了MAG焊逆变电源的主电路。选用PIC16F877单片机为：控制核心,设计了MAG焊逆变电源的控制电路,包括逆变电源系统的反馈电压、电流的采集,控制量的输出以及数字量的输入、输出。此外,还设计了数字化脉宽调制送丝系统。