Parasitic resistance current sensing topology for coupled inductors

Traditional current sensing topology based on inductor equivalent series resistance fails to extract phase currents for coupled inductors due to the presence of the magnetising inductance. This article proposes a new direct-current resistance current sensing topology for coupled inductors. By implementation of a simple resistor-capacitor network, the proposed topology can preserve the coupling effect between phases. As a result, real phase inductor currents and total current can be sensed. Detailed mathematical analysis and design equations are presented in this article. Sensitivity and mismatch issues are addressed. Experimental results show that the proposed topologies are able to extract phase current as well as total current with acceptable accuracy.     

激光-熔化极脉冲电弧复合焊接的双重导电机制

对激光-电弧复合焊接的稳弧机理始终存在不同的观点。通过高速摄像机和光谱分析仪对比研究了激光与电弧复合前后电弧形态发生的变化。研究发现复合后电弧呈现一种全新的形态,具有两个独立的导电通道,这种现象被称为"双重导电机制"。这种机制对维持电弧稳定和保证焊缝成型良好具有非常重要的意义,正是激光-电弧复合焊接高速焊接过程中稳弧的关键所在。研究还发现"双重导电机制"的建立过程存在时间顺序,辅助导电通道首先是从激光小孔周围建立起来,然后逐渐扩展到整个电弧区域。各种焊接参数对"双重导电机制"也存在明显的影响。     

激光能量对Nd:YAG激光-短路MAG复合热源焊接过程的影响

针对低碳钢材料,通过改变加入的激光功率来研究激光能量因素对激光-短路MAG复合热源焊接过程稳定性和焊缝成形的综合影响.结果表明,对于特定条件下的激光-短路MAG复合热源焊接过程稳定性,存在最佳的激光功率范围,并不是加入的激光功率越大,焊接过程越稳定;从激光-短路MAG复合热源焊缝成形和焊接过程稳定性角度,按照加入的激光能量大小,可以把激光-短路MAG复合热源分为小功率激光能量稳定电弧阶段、过渡阶段和大功率激光能量增加熔深阶段.并针对各个阶段,从熔滴受力角度分析了激光能量因素对焊接过程的影响机制.     

JFE980S高强钢激光-电弧复合热源热模拟试验分析

针对JFE980S高强钢焊接热影响区的组织脆化、软化问题,采用测温仪对激光-电弧复合焊和常规MAG焊两种焊接方法焊接热循环曲线进行测定,通过测得的焊接热循环曲线,利用G leeb le3500热力模拟试验机对这两种焊接方法热影响区的焊接过程进行模拟,并对其组织、拉伸以及-20℃冲击吸收功进行了分析和测试.结果表明,激光-电弧复合焊峰值温度停留时间和t8/5,t5/3冷却时间均小于常规MAG焊;模拟的焊接粗晶区冲击韧性是常规MAG焊的两倍,不完全相变区拉伸性能比常规MAG焊提高了100 MPa以上.     

激光+GMAW复合热源焊焊缝成形的数值模拟III.电弧脉冲作用的处理与热源模型的改进

针对激光+脉冲GMAW复合焊时电弧脉冲的热作用特点,将电弧热流处理为脉冲电流和基值电流阶段分布参数不同的双椭圆模式,同时适当减小焊件表面的热导率,以间接考虑脉冲电流和基值电流的间歇式作用.根据平均焊接电流大小确定熔滴热焓椭球体分布的作用区域,并考虑激光热源的作用位置.从以上几方面对前期研究采用的热源模型进行了改进,建立了两类新的适用于复合焊的组合式体积热源模型.利用改进后的热源模型对不同工艺条件下复合焊的焊缝横断面形状尺寸进行了模拟计算.计算得到的熔深、熔宽以及熔合线走向都与实验结果吻合,使数值模拟精度有了较大提高.     

固体火箭发动机喷管热防护设计

为保证固体火箭发动机(Solid Rocket Motor,SRM)尾翼机构工作的可靠性,进行热防护设计以控制喷管外壁温度.基于三维有限元法对喷管工作时的温度场进行数值仿真,获取发动机喷管在温度和压力载荷联合作用下的温度场分布,结果表明原喷管的热防护不满足要求,通过对喷管各组成结构的重新设计,获得符合设计要求的喷管结构,并且发动机点火试验表明热防护设计满足要求,所得方法可为喷管的设计、试验和生产提供参考.     

水下局部排水CO2半自动焊接技术的研究和应用

本文介绍了水下局部排水CO_2半自动焊接方法及其应用。分析了湿法水下焊接的主要问题是:可见度差、含氢量高、冷却速度快。而解决这些问题,是改善和提高湿法水下焊接质量的三个技术关键.概述了包括电源、水下送丝箱、焊枪在内的水下焊接设备的特点.特别是研究成功了一种特殊结构的焊枪。采用CO_2气体保护和局部排水的工艺,成功地解决了上述三个技术关键,使其接头质量达到了API 1104和ASME Ⅸ规程的要求。这套设备可以配合轻潜、重潜进行不同空间位置和不同接头型式的水下焊接,并成功的在13.5m 水深处,对采油平台的六根水下桩进行了水下焊接施工,效果满意,质量良好.     

水下50 m激光切割30 mm厚钢板特性

在模拟50 m水深环境下进行中厚板激光切割,通过切割的宽度和断面粗糙度研究了氧气压力、喷嘴到工件的距离、切割速度等对切割质量的影响.结果表明,氧气压力较低时,切缝底部无法割透,下半部分有较多熔渣相连.随着氧气压力增加,切缝背面排渣能力明显增强,切缝平直度增加.与大气中切割不同的是氧气压力增大,切缝壁面反而光洁.喷嘴到工件的距离对切缝各部位尺寸影响均不明显,文中取平直度最佳的范围2~4 mm.随着切割速度增加,切缝下部宽度减小最明显,切割断面纹理线发生弯曲,在水下50 m环境中,切割30 mm厚钢板,最快切割速度可达到2.0 m/min.     

中厚钢板大功率固体激光切割模式

对30mm厚钢板进行大功率固体激光切割试验,研究了主要工艺参数对切割特性的影响,揭示了中厚板激光切割的传热机理.结果表明,中厚板激光切割时呈现窄缝和宽缝两种切割模式,氧气压力和激光离焦量对窄缝-宽缝切割模式转变有很大的影响.窄缝横截面呈现出较平直的"I"型,宽缝横截面呈现出上宽下窄的"V"型.     

低合金高强钢无预热或低温预热激光-电弧复合热源焊接技术

介绍了低合金高强钢无预热或低温预热激光-电弧复合热源焊接工艺,对比研究了激光-MAG复合热源及常规,MAG两种焊接工艺方法焊接低合金高强钢的冷裂纹敏感性及接头的力学性能。