波形控制的CO-,2-弧焊電源微機(jī)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、CO<,2>氣體保護(hù)焊是一種高效、優(yōu)質(zhì)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(gè)問題制約著CO<,2>焊的推廣.如何實(shí)現(xiàn)少飛濺甚至無飛濺是人們致力要解決的.隨著微機(jī)技術(shù)在焊接領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入,把波控技術(shù)應(yīng)用于CO<,2>焊接電源中是當(dāng)今解決CO<,2>焊飛濺問題的一大方向.該課題以波控技術(shù)為基本指導(dǎo)思想,應(yīng)用微機(jī)技術(shù),對(duì)CO<,2>弧焊電源控制系統(tǒng)加以研究.根據(jù)CO<,2>焊短路過渡過程的特點(diǎn)把短路過程細(xì)分為七

2、個(gè)階段.在熔滴形成過程中,提高電流上升速度,促進(jìn)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(shí)現(xiàn)小飛濺甚至無飛濺的短路過渡.同時(shí),通過實(shí)時(shí)采樣,準(zhǔn)確判斷焊接所處狀態(tài),把狀態(tài)信號(hào)輸送到微機(jī),控制輸出符合短路過渡特點(diǎn)的電流電壓波形.該文精確分析CO<,2>焊飛濺產(chǎn)生的機(jī)理,在此基礎(chǔ)上探討了短路過渡過程的控制策略.針對(duì)一般表面張力過渡控制中,在短路中期對(duì)焊接電流峰值的控制效果不理想的弱點(diǎn),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(biāo)量,采用PI(比例積分)控制調(diào)節(jié)電流.該電源控制系統(tǒng)采用抗不平衡能力強(qiáng)的半橋逆變形式主回路,通過精心設(shè)計(jì)的硬件電路實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地檢測(cè)CO<,2>短路始末狀態(tài)、液橋頸縮爆斷時(shí)刻以及各細(xì)分階段的電弧參數(shù)值,并利用單片微機(jī)控制的快速性和準(zhǔn)確性的特點(diǎn),根據(jù)PWM原理輸出不同占空比的信號(hào)來驅(qū)動(dòng)主回路中的兩個(gè)大功率開關(guān)器件(IGBT)處于交替開關(guān)狀態(tài),得到符合CO<,2>焊短路過渡細(xì)分各階段的電源外特性.單片機(jī)控制