文档介绍：浙江大学电气工程学院
硕士学位论文
基于AVR单片机的移相零电压逆变电阻焊接电源的研究
姓名:刘欢
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:陈辉明;王正仕
20080601
摘要逆变电阻焊接电源由于其性能的优越性,在工业上有着越来越广泛的应用。在详细分析了传统模拟控制硬开关方式的逆变电阻焊接电源的缺陷和不足以及数字控制的优势之后,分析了两种全桥式移相砜9氐缏返幕就仄的新型零电压逆变电阻焊接电源,并介绍了所采用的テ南喙亟峁购性能指标、单片机资源的分配以及单片机与模拟电路接翻,详细分析了系统硬件件设计的整体思路以及各模块的具体程序设计。实验结果表明,系统设计合理,而传统模拟控制硬开关方式的逆变电阻焊接电源不但不易实现智能控制,且开关损耗较大,严重限制了焊接质量的提高。及箕工作原理和控制方法,进而提出了一种基予テ迪种悄苁挚刂设计的总体思路以及系统电路各部分的具体设计,包括逆变器主电路、软肩动电路、单片机控制电路、驱动电路、采样电路、智能接口电路等。并分析了系统软控制方案切实可行,达到了预期实验效果。关键词:逆变电阻焊,テ葡郟控制,软开关,智能控制浙江大学硕士学位论文
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,从而实现连接的焊接方法。焊核的过程。不同的加热熔化速度和冷却速度会产生不同的金属结构组织,从丽使焊接强度产生较大的差异。根据焊核形成的特点可将焊接过程分为以下几个阶⒃け讣友菇锥危合冉焦ぜ菇粢允蛊渚哂薪虾玫牡嫉缧裕缓蠼油ê⒓尤热刍锥危核孀诺缌魍ü屯ǖ缡奔涞难映ぃ傅闱露燃本缟仙使金属熔化形成熔核。⒗淙唇峋Ы锥危喝酆诵纬珊螅系绮⒈3趾附友沽Γ谷酆四探峋В电阻焊一般包括点焊、缝焊、凸焊和对焊等。电阻焊原理如图所示:电阻焊又称接触焊,属压力焊范畴,是以电阻热为能源的一类焊接方法。电阻焊是使工件处在一定电极压力作用下,利用电流通过工件时所产生的电阻热将焊接过程的实质是电流、压力、时间三要素合理搭配使金属熔化、冷却形成段【埃接电漉。形成焊核。\鹩熔赢圈缱韬冈硎疽馔浙江大学硕士学位论义被
一母∥场使用最多的电阻焊枧嘲。.姹涞缱韬傅姆⒄购陀诺回顾电阻焊焊接电源的发展历史,以焊机类型的发明顺序来看,电阻焊机大基前,电阻焊枕采用最多的是单相工频交流毫源供电,它是通过一对反囱并单相工频电阻焊机的缺点是由于其焊接电源采用单相供电,在使用时将会给更加鳃显。其次,单相工频电阻焊机的功率因数只有∞%左右,丽且随着次级回路的增大,功率因数还会进一步降低。再者,单相工频电阻焊机在焊接时存在着焊接电流过零点的问题,将造成焊接加热的不连续,因此此类焊机不宜用来焊接诸如铝及其合金等导热性好的有色金属材料。因此,从能源角度看,单相工频电随着大功率开关器件生产技术水平的提高以及大功率模块、智能功率模块的的应用方兴未艾。逆变技术在焊接电源中的应用为焊接电源的发展带来了革命性电阻焊是一种重要的焊接工艺,具有生产效率高、成本低、节省材料和易于自动化等特点,被广泛应用于航空、航天、能源、电子、汽车、轻工等工业。体经历了单相工频、三相低频、次级整流、电容储能以及逆变式毫匿焊机等发震历程。联晶闸管开关来控制焊接电流的相位,从而输出不连续的正弦波。⒎奖灵活、易于操作、尤其适合于焊接低碳钢等黑色金属等优点,所以仍是国内外市电网造成较大冲击,尤其是在焊机功率较大的情况下,其使用时对电网的影响将阻焊枫是一种很不理想麓设备。出现,逆变技术在电力、通讯等领域得到越来越多的应用,尤其是在焊接电源上的变化。随着电力电子技术的快速进步,逆变电阻焊接电源作为一种薪型的控制图王乏单相工颧毫阻焊枫示意图浙江大学硕士学位论文”
.谕饧际醴⒄瓜肿春脱芯壳魇开关频率越来越高。当开关频率很高时,往往造成开关过程中竺和,竺很大,给的直流电,再经电容滤波后得到比较平缓的直流电,送至由开关管构成的对称桥大小的交流电送至焊接变压器的初级。黄先,逆变式焊接电源与王频焊接电源毖节能筠%一%,效率可达其次,逆变式焊接电源体积小、重量轻,整机重仅为传统工频整流焊接电源的—跎俨牧舷ヒァL乇鹗悄姹涫胶附拥缭从凶哦从λ俣快的优势,它魄传统王频整流焊接电源提高了个数量级,这样就为焊接的过在软开关技术出现之前,通过控帝ɡ纯刂瓶9毓艿目Mê凸囟希诖斯程中,开通电压或关断电流相当大,这种被称之为硬开关的开关方式造成很大的开关损耗。由于现代电力电子装置愈来愈趋向子小型化和轻量化发展,必然要求软开关技术的出现解决了这一系列阏题。软开关技术就是指通过辅助的谐振电源,以其显著的嵩质低耗的特点成为电阻焊电源的发展方向。逆变电阻焊机的结构如