20KHZ、90KVA逆变点焊电源的研究.pdf

北京工业大学
硕士学位论文
20KHZ、90KVA逆变点焊电源的研究
姓名:邱祁
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:李西恭
20090501
高频焊机/
摘要电源工作稳定,能输出所需的大电流。现代逆变电源向着高频率、低电压、大电流方向发展。电阻焊电源具有低电压、大电流的特点,目前逆变电阻焊电源的逆变频率主要在之间,本课题研制的逆变点焊电源在墓β实燃断陆姹淦德侍岣咧罥,为逆变电源的发展提供了有益的借鉴。本课题重点是对一体式变压器的研制。参考平板变压器的结构,将变压器的结构扁平化。,将扁平型的变压器铁芯和原端线圈紧紧夹在水冷散热器之间,次级采用间接水冷散热,同时散热器承担传输次级电流的作用。这样设计提高了散热效果,与现有中频一体式变压器相比,简化了制作工艺。本课题还研制了逆变点焊电源的逆变器,采用作为核心控制芯片,以的为开关管,整体基于以上的设计,本课题完成了一台逆变频率,工作电流,小体积的逆变点焊电源。结构紧凑合理,功能单元模块化,器件少,制作工艺简单,大大增加了其适用范围,为进一步商品化提供很好的参考。关键词逆变点焊电源;一体式变压器;摘耍
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签名:綥歪争—一导师签名:兰溘日期:垒乒鹉独创性声明关于论文使用授权的说明究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第绪论课题研究背景逆变电源的发展现状自世纪年代中期逆变点焊机问世以来,开关频率的中频逆变点焊电源制作工艺复杂,用料苛刻,所以售价较高,一台进口的适合汽车制造厂国内仍以使用工频交流点焊机为主厂大多依靠进口逆变点焊机进行生产。国内的研究结构对高频逆变点焊机的研究点焊具有较高的生产效率,焊接质量易于控制,易实现生产机械化和自动化,在大规模的自动生产线中得到了极其广泛的应用。在电阻焊设备中,点焊机的应现代逆变技术具有诸多优越性:它能明显减小用电设备的体积和重量,节省材料;高效节能,减小功率损失,并具有较大的功率因素;动态响应快,控制性能和电气性能好等优点。将逆变技术应用于焊接电源,为焊接设备的发展带来了革命性的变化。焊接逆变电源与工频焊接电源相比节能%ィ士纱%~%,体积小,重量轻,整机重量和材料消耗大幅度减小口A硗猓淞己的响应和控制性能为焊接过程控制提供了良好的基础。因而其具有巨大的发展空间和市场潜力。目前在各发达工业国家,逆变焊机己相当普遍,手工电弧焊、日本气保焊机的%和整流焊机的%均已采用逆变式焊机。目前,美国的米点焊机在国外得到了广泛应用,其中汽车制造业方面所占比例较大,节能效果显著。由于我国目前是机械加工大国,但面临能源、资源短缺,所以我国在机械加工业特别是汽车制造业推广、使用逆变点焊电源显得尤为重要。但由于这种逆变使用的移动式逆变点焊机售价约万元,一般汽车制造厂难以接受,所以目前现在国内焊机市场上并未出现高频逆变点焊机的成熟化产品,主要汽车制造也处于实验室样机阶段,如能使逆变点焊机产品化,可以填补国内逆变点焊机的空白,对于节能和安全生产起到重要作用。本课题重点是对一体式变压器的研发。研制出来的逆变点焊电源在功率等级下将逆变频率提高到D姹涞愫傅缭吹慕徊缴唐坊峁┝擞益的借鉴。用范围最广,以电阻点焊为例,其发展经历了工频交流、直流脉冲、三相低频、二次整流以及电容储能点焊机的过程。焊、疢焊已广泛采用逆变电源。据有关资料统计报道,美国整流焊机的%、第滦髀
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国外逆变点焊电源的发展现状逆变焊机在国内的研究开发起步于世纪年代末期。年,成都电焊机研究所开始研制晶闸管逆变式弧焊整流器,并于次年研制出我国第一台商业化的姹涫交『傅缭矗蹦晖ü孟钅康牟考都ā甏┢冢大高等院校、科研单位、生产厂家先后投入生产了各种容量的晶体管逆变焊机、场效应管逆变焊机、逆变焊机等一系列产品。其中,不少乡镇企业和个体企业也通过技术转让等方式参与其中。从年起,全国范围内掀起了新一轮的逆变焊机热潮,并取得了可喜的成果。经过几十年的技术发展,我国逆变焊接电源的可靠性已经有了相当的保障,产品的性能也在不断的提高,市场份额逐年机与富富峁挂蚕喽约虻ィ富