文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
基于DSP的数字化逆变脉冲焊接电源研制
姓名:路广
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:李鹤岐
20050501
摘要略介绍了主电路的设计要点及元件的选型和参数的计算。并结合计算说明了恒流逆变技术在焊接电源中的应用使得焊接设备在小型化、高效化方面有了飞越性发展。然而传统的模拟控制方式存在着种种弊端限制了弧焊逆变电源的进一步发展。本文首先介绍了焊接电源“数字化”的概念,分析了琈,魑控制器的优劣,然后结合当前数字化焊接电源的国内外发展形势,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。本论文简要介绍了数字信号处理器—发展历史,较为详细地解释了型刂破鞯哪诓拷峁埂⒒竟ぷ髟理和程序控制方法。说明了选择此型号魑?刂破鞯脑颉T谘《丝刂破后,列出了整个焊接电源的设计思路、方案和目标。焊接电源的主电路采用输出功率较大的全桥式逆变结构,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。文中简及脉冲波形的输出原理。控制电路以位数字信号处理器为核心,在钚∠低场⒉数预置与显示模块、电压电流采样调理模块、保护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涑隹刂疲矗嚎刂艻牡纪ㄊ奔淅词迪趾富涑龉β视输出特性的控制。由于难以直接产生两路相位相差5拇狼穆冲波形,因此设计了专门的“分频电路”。涑龅目刂坡龀寰胺制档缏贰分成两路后,再经专用驱动模块泄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,达到控制焊机输本文设计的数字化显示电路,采用数字面板表进行显示。在参数预置时显示的是预置的参数的值,在焊接过程中,同样的面板表显示的又是焊接过程的过程参数:电压与电流。为了实现这两种显示的切换,设计了专门的切换电路,并且对程序中的算法做了相应的处理。以满足显示的值与诓看淼闹狄谎哪康摹针对焊接过程中可能出现的典型故障:过流、过热、过/欠压等,设计了相应在焊机的主电路和控制电路部分都进行了可靠性和抗干扰设计。系统软件采用汇编语言,以模块化方法设计。文中详细说明了模块化程序设计的方法,介绍了主程序、中断服务程序以及予程序的功能和结构。目7⑺枰5姆抡婊肪呈强7系统所必需的,文中详细介绍了的开发环境‘陌沧啊⑸柚糜胧褂谩通过试验,对该电源的实现方案、组成部分进行了分析,得到了初步的试验结果,给出了在试验过程中记录的相关数据与波形;对试验过程中出现的问题进行研究分析,提出了解决方法。试验结果表明:该焊机主电路响应速度快,硬件电路简单可靠,系统软件高效、移植性好,抗干扰能力强,基本达到了最初设计最后·针对本焊机的后续研究工作提出了进一步完善的建议,为数字化焊机今后的深入研究奠定了良好的基础。的保护电路。另外,设计了开关型送丝系统。的构想和要求。出的目的。兰州理笱叮篖学位论文
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作者签名:豳笾:年』月旦日睦￡原创性声明关于学位论文使用授权说明年—三一月—羔己日动啄本人声明,所呈的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知。除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得兰州理工大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。学位论文,允许学位论文被查阅和借阅:学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文;学校可根据国家或甘肃省有日期:兰本人了解兰州理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留关部门规定送学位论文。毕业后发表与论文内容有关的文章时,单位要署名兰州理工大学。作者签名:导师签日期兰州理工大学硕士学位论文
第一章绪论逆变弧焊电源世纪的人类社会正在经历着以计算机技术、网络技术、信息技术、电力电子技术、智能控制技术等为代表的技术新变革。它们带动了各个学科领域的高速发展,各学科的研究方向和方法有了质的变化。焊接作为交叉性强、应用广的边缘学科,它所受到的影响是巨大的。新技术的发展不仅为焊接学科带来了巨大的机遇,还使焊接学科面临着新的挑战。铝合金、钛合金等高强钢、难焊材料大量应用,焊接结构件朝着质量轻、体积小、强度高的方向发展;微电子技术、航天工业等领域要求焊接飞溅小、焊接过程稳定、质量可靠,这对焊接设备和技所谓“工欲善其事,必先利其器”,焊接技术的发展,很大