数字化IGBT逆变焊机的研究.pdf

北京交通大学
硕士学位论文
数字化IGBT逆变焊机的研究
姓名:常涛
申请学位级别:硕士
专业:电机与电器
指导教师:张奕黄
20071201
中频熔炼炉
中文摘要摘要:随着焊接技术、控制技术以及计算机信息技术的发展,对于数字化焊机系统的研究己经成为热点,本文开展了对数字化逆变焊机控制系统的研究工作,设计了数字化逆变焊机的主电路和控制系统的硬件部分。本文首先介绍了“数字化焊机”的概念,分析了数字化焊机较传统的焊机的优势,然后结合当前数字化焊机的国内外发展形势,针对数字信号处理技术的特点,阐明了进行本课题研究的必要性和研究内容。文章随后列出了整个数字化逆变焊机的设计思路和方案,简要介绍了数字信号处理器—奶氐悖衔O晗傅亟馐土艘訢为核心的控制系统设计过程。根据逆变焊机的主电路采用输出功率较大的全桥式逆变结构姹淦德,由输入整流滤波电路、逆变电路、中频变压器、输出整流电路和输出直流电抗器组成。文中筒略介绍了主电路的设计要点及元件的选型和参数的计算,并对所设计的主电路进行了扑慊抡嫜芯俊在控制系统的设计中,采用拦轮菀瞧公司的芯片作为捎谄渌俣瓤、精度高等特点,∠低场⒌缪沟缌鞑裳骼砟块、保护梭块、键盘与显示模块等主要模块的作用下对整个焊接电源进行了实时的闭环控制与焊接过程的实时监控。控制电路采用脉宽调制方式惺出控制,即:控制的导通时问来实现焊机输出功率与输出特性的控制。设计了专门的“分频电路”,涑龅目刂坡龀寰胺制档缏贰狈殖闪铰泛螅倬专用驱动模块泄β史糯蠛螅シ对输出电流和电弧电压进行实时采样,采用离散的控制算法计算后,输出相应的控制量来实时调节驱动脉冲的脉宽,进而调制输出电流,达到控制焊机输出的目的。经过实验,得到了相应的输出电压电流波形、ㄐ魏虸偶实验波形。该控制系统基本符合逆变焊机的工作要求。最后,在对本文做简要总结的基础上,对于本逆交焊机的进一步完善工作提出了建议,为数字化焊机控制系统今后更加深入的研究奠定了良好的基础。关键词:数字化焊机;数字信号处理器;弧焊逆变电源;;刂分类号:;弧焊电源控制的要求,选择了控制器的秃拧/
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中频熔炼炉/
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郜冶签字日期:堋年月研日签字日期:巧≥年,乏月吵日学位论文版权使用授权书并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得学位论文作者签名:导师签名:
中频熔炼炉/
啼两独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其他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。学位论文作者签名:签字日期:
川年芳
致谢本论文的工作是在我的导师张奕黄教授的悉心指导下完成的。张奕黄教授实践经验丰富,治学态度严谨,倡导创新,为人正直。在实验室学习工作期间,张奕黄教授不仅在做学问方面给了我很多实践机会和宝贵意见,更在如何做人方面为我树立了学习的榜样,这一切都将成为我受用终生的财富。本文的理论研究和实验工作也正是在张老师一如既往的指导、关心和帮助下完成的,让我的基础知识和动手能力得到了进一步提高,同时让我在思维的灵活性和创造性方面又有了质的飞跃。除此以外,张老师在生活上也给予了我支持和帮助。借此机会,我谨向张奕黄老师致以一名学生对恩师最真挚的祝福和感谢在实验室工作及撰写论文期间,实验室的杨岳峰博士和王富林师兄对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见,欧阳中盈、王卫东、张磊、郭峥蝾等同学都给了我无私的帮助,使我在实验室里感受到了家一样的温暖,在此表示衷借此机会,也向本论文所引用和参考的文献资料的作者和出版者致以崇高的最后要感谢我的家人和朋友们,他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。还要感谢电气学院所有共同学习工作生活的老师和同学们,愿好人一心的感谢。敬意和感谢。生平安‘
中频熔炼炉
课题背景髀数字化焊机的概念焊接作为金属连接的一种工艺,具有其它连接方法不可比拟的优点,尤其近一个世纪以来,随着高新技术的出现,特别是计算机和电力电子技术的出现和发展,更给焊接技术注入了新的生机和活力。使其作用得到了淋漓尽致的发挥,从而在石油、化工、电力、机械、制造、航空、宇航乃至核工业等领域都得到了广泛应用