文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
CO<,2>数字化焊机的研究
姓名:王润卿
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:杨家军
20060502
摘要
随着电力电子技术的发展,高速数字信号处理技术和现代控制技术的实现,数字
化焊机的实现成为可能。本文针对广泛使用的焊接,对其焊接原理和焊接过程进行
了深入分析,提出了一套基于短路过渡的数字化焊接的整体方案,并进行了硬件设
计,分析了焊接的控制过程和控制算法。
短路过渡的焊接存在飞溅大和焊接成型差两大问题。传统的晶闸管焊机是采用
平特性电源输出回路串联铁磁电感来解决这两个问题。但这种方式难以满足短路过渡
焊接在不同焊接规范下的工艺要求。本文讨论的焊接系统的功率电路采用
全桥式逆变电路, 作为控制电路的核心,控制算法采用常用的控制,通过选用
适合的控制参数可以改善系统的性能、减少焊接飞溅。
本文分析弧焊的基本原理和弧焊的静特性和动特性,深入分析了短路过渡的
焊接中的飞溅问题,以及飞溅的成因。在此基础上提出一套数字化焊机的硬件整体
设计方案,设计了功率变换电路、设计了以核心的控制电路以及增幅电路、
电压反馈电路和电流反馈电路。最后,建立焊接的物理模型并进行分析,并阐述了
利用的控制原理对短路过渡的电流和电压波形进行控制的方法。
本文对数字化气体保护焊系统进行了探索性研究,这对焊接机器人的进一步研
究提供了基础。

关键词: 焊接数字化焊机短路过渡逆变电源控制

I
高频焊机/
Abstract
With the development of power electronic technology, the achievement of high-speed
digital signals technology and modern control technology, digitization welding inverter
comes research presented here is concentrating on the CO2 this article,
welding theory and welding process is deeply analyzed,then the digitization welding inverter
design scheme basing on CO2 short circuiting arc welding is brought forward,the circuit is
design,at last welding control process and control arithmetic is analyzed.
Too much spatter and bad-welding bead are the two cirtical problems in CO2 short
circuiting arc welding solve these two problems,an inductance is connected in the
output loop of constant voltage characteristic power source in the conventional SCR welding
,there are different welding characteristics at different welding
parameters,which cannot be solved to a satisfying this article,these methods are
used to improve system performance and reduce welding spatter:using IGBT full bridge
structure circuit as power curcuit of CO2 welding system,DSP chip as hardcore of control
curcuit,DIP control whose parameters is chosen appropriately as welding control arithmetic.
In this paper,at first