基于虛擬儀器的弧焊電源檢測及分析方法.pdf

1、弧焊電源的專用檢測設(shè)備是認(rèn)識弧焊電源性能的必需工具.基于對日益涌現(xiàn)的新型弧焊電源性能的認(rèn)識與高精度檢測的需要,該論文在弧焊電源電參數(shù)檢測方面進(jìn)行了研究,并研制開發(fā)了一臺交、直流弧焊電源檢測系統(tǒng),在此平臺上對不同類型的弧焊電源做了電參數(shù)測量和分析的試驗(yàn)工作.論文研制開發(fā)的多功能弧焊電源檢測系統(tǒng)以虛擬儀器為技術(shù)平臺,系統(tǒng)整合了包括電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感和檢測技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)等在內(nèi)的現(xiàn)代信息技術(shù).利用傳感器技術(shù)將待測物理量(電

2、參量和非電參量)變成采集系統(tǒng)可以接受的電壓信號;利用數(shù)字技術(shù)完成了信號的采樣、各子系統(tǒng)和主機(jī)系統(tǒng)的通信;利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)編制了功能強(qiáng)大的軟件;信號處理技術(shù)將數(shù)字信號加工成最終表示形式.諧波是電力電子設(shè)備的重要特征,也是一大危害.該論文開發(fā)了諧波分析和諧波電流檢測兩個(gè)模塊.為了研究電子控制的弧焊電源的諧波特征,設(shè)計(jì)了可控硅整流和IGBT逆變兩種焊機(jī)在電弧和電阻負(fù)載下的諧波測量實(shí)驗(yàn).發(fā)現(xiàn)在一般情況下,設(shè)備的結(jié)構(gòu)是影響諧波成分的主

3、要因素,但是負(fù)載對焊機(jī)的諧波也會造成影響,不穩(wěn)定負(fù)載的影響主要體現(xiàn)在增加了非整數(shù)次諧波.電子控制的弧焊電源的輸入電流波形嚴(yán)重畸變,其功率因數(shù)不能再用功率因數(shù)角(相移)來描述,同時(shí)基于相移原理測量功率因數(shù)的儀器或設(shè)備已無法準(zhǔn)確測量部分弧焊電源的功率因數(shù)了,必須采用新的測量原理.文中利用波形計(jì)算法,根據(jù)IEEE1459-2000視在功率定義設(shè)計(jì)了功率因數(shù)測量模塊,并成功的應(yīng)用于三相電源的功率因數(shù)測量.論文中引入的視在功率定義將考察對象作為一

4、個(gè)整體,而不是看作分立的三相,使視在功率具有明確的意義.三相視在功率的定義突出了非正弦信號和不平衡系統(tǒng)的影響;定義解決了以往功率定義以相電壓為基本量,但工程實(shí)踐中無法準(zhǔn)確檢測相電壓的問題.效率對用電設(shè)備非常重要.一般采用輸出端有用功率和輸入端有用功率的比值作為弧焊電源的效率.系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了輸入端電功率和輸出端功率的同步測量,有效地提高了弧焊電源效率測量的精度.論文中測量了可控硅整流焊機(jī)和IGBT逆變焊機(jī)在不同負(fù)載下的效率,并研究了不同規(guī)范下