波形控制的CO-,2-弧焊電源微機控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、CO<,2>氣體保護焊是一種高效、優(yōu)質的焊接工藝方法,但是其在焊接過程中存在的大量飛濺和焊縫成型差這兩個問題制約著CO<,2>焊的推廣.如何實現少飛濺甚至無飛濺是人們致力要解決的.隨著微機技術在焊接領域的應用不斷深入,把波控技術應用于CO<,2>焊接電源中是當今解決CO<,2>焊飛濺問題的一大方向.該課題以波控技術為基本指導思想,應用微機技術,對CO<,2>弧焊電源控制系統(tǒng)加以研究.根據CO<,2>焊短路過渡過程的特點把短路過程細分為七

2、個階段.在熔滴形成過程中,提高電流上升速度,促進頸縮形成;在短路過渡后期降低電流,使液橋在低能量下爆斷,依靠表面張力完成熔滴過渡,實現小飛濺甚至無飛濺的短路過渡.同時,通過實時采樣,準確判斷焊接所處狀態(tài),把狀態(tài)信號輸送到微機,控制輸出符合短路過渡特點的電流電壓波形.該文精確分析CO<,2>焊飛濺產生的機理,在此基礎上探討了短路過渡過程的控制策略.針對一般表面張力過渡控制中,在短路中期對焊接電流峰值的控制效果不理想的弱點,提出在短路中期利

3、用電流反饋原理,以電流峰值It為目標量,采用PI(比例積分)控制調節(jié)電流.該電源控制系統(tǒng)采用抗不平衡能力強的半橋逆變形式主回路,通過精心設計的硬件電路實時、準確地檢測CO<,2>短路始末狀態(tài)、液橋頸縮爆斷時刻以及各細分階段的電弧參數值,并利用單片微機控制的快速性和準確性的特點,根據PWM原理輸出不同占空比的信號來驅動主回路中的兩個大功率開關器件(IGBT)處于交替開關狀態(tài),得到符合CO<,2>焊短路過渡細分各階段的電源外特性.單片機控制