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· 焊接设备与材料·
塑: : :三竺
文章编号:
电动势反馈控制在气体保护焊中的应用
霍玉双,李中友。,罗辉
.山东建筑大学材料科学与工程学院,山东济南;.山东大学材料科学与工程学院,山东济南
摘要: 在不附加专门测速装置下, 采用送丝电机电动势实现转速负反馈的方法可以提高焊机的性能。介绍了其工作原理、工频及斩波
频率下的采样分析、采样频率极限值的确定。设计了采样反馈电路, 该电路确保在采样过程中采得的信息为电动机的电动势。试验测
试结果表明, 采样反馈系统可以在以下实现电动势反馈控制。
关键词:送丝系统;采样频率;反馈控制
中图分类号:. 文献标识码:
概述
在气体保护焊中,对送丝速度的良好控制,
有利于焊接过程稳定性的提高及焊缝成形的改善。目
前的送丝系统中均通过改变直流电动机的电枢电压进
行调速,利用电枢电压负反馈闭环或网压补偿的方法
使转速稳定,这种方法克服了网压波动以及送丝系统在外加电压的作用下,电枢电路顺电压的方
阻力挠动对送丝速度的影响。对于送丝系统的研究主向流过电流在电动机电枢绕组中切割磁场产生感
要有个方面,其一是采用测速电机、测速光栅或其应电动势:
它机电测速装置实行测速反馈,从而保证系统的静态,
精度;其二是采用中频脉宽调制直流斩波式中, 为电动机常数,为转速, 为磁通。与转
电源,提高送丝系统的动态性能’。但是附加测速速成线性比例关系,转速太,则电动势就大;转
,电动势就小电枢电压平衡方程如下:
·
惯性以及连接传动副的挠性会对系统的稳定性带来不。

利影响,而且这种不利影响难以抑制。利用送丝电机
. 工频电源的采样
电动势采样实现转速负反馈会大大提高焊机的性能。
采样时间的确定非常重要,不同的时间段采样所
反馈系统中采样周期对系统的稳定性起着重要的作
得信号信息不同,采样时间的设定必须保证采得信号
用,采样周期不可以任意选择,而是只能在一定范围
为送丝电动机的电动势。采样时间的确定有个依据。
内选择,它不仅影响系统动态性能的好坏,而且还牵
首先,电动势采样时间要设置在网压零点加续流时间
涉到系统能否工作的问题
以后。图为在单相工频可控整流电源条件下,送
丝机电枢电压的波形图。其中为导通角,为延迟
电动势采样反馈系统
角,它是由于电枢绕组电感引起的电流滞后,它所对
. 电动势反馈原理
应的时间即为续流时间,经过对现在常用的印刷电
直流送丝电动机电枢回路结构如图所示。
机和永磁电机进行实际波形的测试,续流时间都在
.以下。在以前采样所得的信号不是电机的电
收稿日期:——
基金项目: 山东省科技厅计划科研项目动势,只有在其后的电动势才在电枢两端显现出来,
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所以确定采样时间要考虑续流时。另外,考虑电路等效电路图如图所示,电流通路为一Ⅱ一
的因素是移相角/,与之对应的为最小移相时间, ——
最小移相角的确定参照图。
根据常用的送丝电动机的额定工作电压,
用来可控整流用的交流电压有效值为,那么最小