恒流逆变式CO2气保焊电源的研究

为了解决传统的平特性CO2气保焊电源焊接时飞溅大的缺点,该文提出了采用恒流外特性配合等速送丝,以实现IGBT管逆变式CO2气保焊的基本原理.用IGBT作为功率元件设计逆变器的主电路、保护电路,利用PI算法实现所设计的恒流外特性的控制,设计了单片机控制系统的硬件电路和软件程序.结果表明,利用单片机能很好地实现所需的外特性,恒流外特性电源比平特性电源具有更好的焊接性能 .     

ZP-5型弧焊电源主电路设计

设计了一种晶闸管整流式平特性弧焊电源主电路,分析了其工作过程。通过主回路、引弧电路、稳弧电路的共同作用,解决了一般弧焊电源输出脉动大、功率因数低的缺点。实测证明,采用该电路的电源可获得优良的静动特性,能很好地满足ＣＯ２气保焊的应用。     

CO2气体保护焊焊接飞溅收集方案比较研究

CO2气体保护焊是广泛应用在生产中的焊接方法,但因为焊接时飞溅过大影响了焊接质量.设计了2套飞溅收集方案,第1种方案是采用无限平板法进行收集,第2种方案是采用封闭法进行收集.通过对CO2气保焊飞溅的收集与测量,结果表明,在相同的焊接条件下,平板法飞溅收集方案所得的飞溅率小于封闭法所得的飞溅率,其原因是敞开的工作台上,飞溅颗粒的运动造成部分飞溅颗粒遗失而使所得飞溅率偏低,测量精度有所下降;封闭法的收集装置能使飞溅颗粒的收集遗漏率降低,测量精度提高,所得飞溅率较无限平板法高.     

机器人用弧焊逆变器动特性优化控制的研究

本文介绍了电子抗抗器的原理、组成及实现方式。针对机器人用孤焊逆变器的特点,设计了两种形式的电子电抗器,用于改善机器人CO_2焊接过程的飞溅及焊缝成型问题。实验研究了这两种电子电抗器的调节优化范围。结果表明,模拟式电子电抗器响应速度快,电路结构简单,但参数调节范围窄;数字式电子电抗器响应速度稍慢,电路复杂,但功能强,可调节范围大,抗干扰性能好.这两种电子电抗器均可代替常规的带铁芯电抗器,用于机器人弧焊逆变器中,大幅度减少机器人CO_2焊的飞溅,改善成型,提高生产率.     

风机底座的研制

风力发电机底座,焊接质量要求高,技术难度大。通过对CO2气保焊、富氩气保焊、焊条电弧焊3种焊接方法进行焊接接头试验和对比分析,证明了CO2气保焊具有成本低,效率高,焊接质量好等优点。介绍了CO2气保焊焊接操作技术,对风电产品的焊接工艺设计具有一定的指导作用。     

弧焊逆变器主电路的研究

对新一代弧焊逆变器各种典型的主电路进行了较深入的数学分析和研究。在所建立的电路层次的动态数学模型的基础上,系统地分析和比较了它们的特征,得出了一些有意义的结果,为弧焊逆变器设计提供理论依据。     

对提高CO2气保焊焊接质量的研究

由于CO2气保焊所具有的优点，使其大量用于生产，但CO2气保焊时产生的缺陷对焊缝质量也有一定的影响，本文对此进行分析并提出了措施。     

大功率IGBT逆变式空气等离子切割电源的关键技术

对一种大功率IGBT逆变式空气等离子切割电源的主电路进行了原理分析与设计．从提高切割效率,减小整机体积以及加强电源可靠性的角度出发,对电源外特性、驱动电路、逆变器结构和中频变压器材质等各项电源关键技术进行了分析和讨论,并提出了相应的设计方案,使电源整机性能得到了改善,可以完成切割电流160A、切割电压150V的大功率作业要求．实验证明,该方案合理、有效,能够满足切割工艺要求．     

机器人用弧焊逆变器及设备智能控制的研究

本文阐述了机器人用弧焊逆变器及设备智能控制器的基本原理、控制电路的组成、控制软件的结构。实验结果表明,采用8097BH单片机对场效应管弧焊逆变器进行直接数控,通过编程,可方便获稠CO_2/MAG自动焊所需的静动外特性及焊接顺序,并可对焊接过程故障进行诊断及报警,焊接参数的变换、调节、存储、调用。此外,它与弧焊逆变器、送丝机、焊炬一起组成完整的自成体系的焊接系统,与机器人控制柜只有开关量的通信关系。通过调节PI参数可调整逆变器动特性,从而使焊接过程更稳定,飞溅小,焊缝成型好,更好地体现机器人弧焊方法的优越性。     

手工电弧焊与CO2气体保护焊焊缝成形特征研究

采用手工电弧焊与CO2气体保护焊对Q235钢板进行表面堆焊,研究了两种焊接方法的焊缝成形特征．结果表明,虽然手工电弧焊是气渣联合保护,有利于焊缝成形,但手工操作使得焊接速度难以保证匀速,导致焊缝表面粗糙,焊缝弯曲不平直;并且由于药皮焊条直径粗,导致手工电弧焊热影响区宽．而细丝CO2气保焊由于形成稳定的熔滴过渡,使得焊缝表面波纹细致、美观,焊缝平直,热影响区窄．CO2气保焊能精确控制焊接规范,可通过调节焊接规范来获得良好的焊缝成形,手工电弧焊不能精确控制焊接规范,不利于得到成形良好的焊缝．     

并网逆变器的等效模型及其在孤岛检测中的应用研究

并网逆变器在新能源发电等系统中发挥着重要的作用.并网逆变器在研制、调试、开发过程中,若因控制算法、保护电路设计或调试方法不当等,很容易损坏主电路中的开关器件,导致经济损失、影响逆变器的研制开发进度.本文推导并建立了单相并网逆变器的模拟开关和运放模拟电路等效模型,以此等效模型为基础设计半实物硬件仿真系统来模拟实际的单相并网逆变器,并以主动电流扰动孤岛检测算法为例对此等效模型进行了可行性验证.该法可有效简化硬件设计、降低调试成本,仿真和实验结果验证了逆变器等效模型的有效性和实用性.     

双电流源型半桥式中频谐振电源

为满足中低频大功率感应加热和熔炼的要求,设计了一种双电流源型半桥式晶闸管逆变器,介绍了其双电流源电路结构及其工作原理.以微分方程为基础,对该逆变电源主回路启动由瞬态至稳态工作的全过程做了数学分析.理论分析与实验结果表明,该谐振电源具有谐振回路的品质因数越高,其输出功率越高的反常特性.     

多通道并联无线岸电系统扰动抑制技术研究

输入输出均并联型多通道无线岸电系统可通过模块化叠加实现舰船岸电大功率传输，解决单通道功率受限问题. 但在模块生产、安装及运行过程中难免产生参数差异和扰动，进而将引起岸电输出电压不稳定，影响无线岸电系统可靠运行. 为此，首先给出多通道并联无线岸电系统电路拓扑，建立了以逆变器移相角为输入、目标负载功率为输出的多通道并联无线岸电系统模型，采用能量?相角的方法降低系统阶数，建立系统小信号模型，基于Trapezoidal阶梯双线性逼近法设计了系统控制器，分别研究通道耦合器参数差异、系统直流输入电压扰动、负载扰动三种工况，通过Matlab仿真和实验验证了参数差异及参数扰动下控制器效果，结果表明控制器在三种扰动工况下均有较好的控制效果，保证了多通道岸电系统的稳定运行，该技术对大功率无线岸电系统的设计与应用提供了技术支撑.      

基于PWM控制的三相静止无功发生器电路分析

提出了一种适合低电压领域应用的基于PWM控制模式下的三相电压源型静止无功发生器(SVG)的等效电路模型,利用该模型对SVG的主电路进行了稳态分析,给出了分析结果,并通过电路模拟仿真,证明了该建模方法及分析的正确性。     

串并联谐振晶闸管中频电源的负载充磁启动方法研究

提出与研究了具有串并联谐振负载的晶闸管中频电源的一种新启动方法——负载充磁启动。该方法利用简单的辅助充磁电路，在启动时使负载槽路建立磁化能量1/2LI0^2，补充启动时电路的能量损失；在充磁电容器建立电能1/8CUd^2，保证充磁晶闸管和逆变桥主晶闸管之间的可靠换流，从而建立可靠的负载换流条件。文章建立了该方法工作过程的数学模型，完成了理论分析，得出了相应的设计公式。仿真验证了该方法的正确性，表明该方法适用于串并联负载谐根逆变器。     

基于DSP的大功率多轴控制系统

针对一般特种机器人的功能特性和作业特点,建立了基于TMS320F2812和高电流PN半桥驱动芯片BTS7960的大功率多轴控制系统,并对控制系统的驱动电路、电流采样电路、位置检测模块、CAN总线通信电路等进行了分模块设计.设计过程中充分利用TMS320F2812的片上资源,提高了机器人控制系统的稳定性和可靠性,减少了控制系统的体积和功耗.在机器人控制系统软件设计方面,利用C语言完成了主程序及相关中断子程序的编写.通过相应的电机控制实验,对DSP(digital signal processor)大功率多轴控制器进行了功能测试.测试结果表明,该系统性能可靠、集成度高,能够很好地满足一般特种机器人的控制要求.     

并联型500KW三相光伏并网逆变器设计

本文以笔者从事的500KW三相光伏并网逆变器的研究工作为背景,介绍了系统主回路的拓扑结构,主控制电路的硬件和软件设计,并实际制作了一台初样机。最后通过现场试验以及后续计算机仿真实验,验证了该设计方案的正确性和可行性。     

基于Sugeno-Mamdani模糊模型的电流跟踪型光伏并网逆变器

针对并网光伏逆变器对于输入量变化大、控制算法复杂,开关频率大而导致逆变器发热的问题,提出一种分段控制策略.利用模糊控制算法对输入变化不敏感的特点,设计一种输出PWM控制信号变化较小的逆变器,从而减小开关器件的负荷达到提高逆变效率的目的.设计采用分段控制当输出误差很大的时候使用sugeno模型,当输出误差较小时使用mamdani模型,该文中以单相全桥逆变电路为例,给出详细的仿真分析,仿真结果表明,设计的逆变器与传统控制方法相比,具有稳定性好、抗扰动型强、开关频率低等优势,输出电流的总谐波失真(THD)为1.73%,能够与并网电压达到同频,输出功率因素非常接近1,达到了系统并网发电要求.     

城轨车辆用静止逆变电源装置设计研究

介绍了城市轨道电动车辆用静止辅助逆变电源装置的设计研究,静止逆变电源装置给城道车辆控制及辅助用电设备提供稳定的三相、单相交流和直流电源。该装置电路由主电路和控制电路两部分构成。对主电路构成、特点和工作原理进行了论述。主电路为斩波降压逆变型电路结构,主电路斩波器和逆变器选择用性能优良的电压控制型大功率电力电子器件IGBT模块作为功率开关。控制电路的核心为微机控制系统,其中CPU采用80C196KC 16位单片机,描述了控制系统电路设计及控制电路框图,控制系统软件流程及软件保护功能。给出了静止逆变电源装置主要电气性能试验内容及试验结果。实际应用表明该装置运行稳定、可靠,可完全满足城轨车辆运行的要求,具有广阔的市场应用前景。     

矿用移动式逆变电源的仿真研究与分析

通过分析井下电机车照明装置的工作要求和实际使用条件,提出了一种新型移动式逆变电源装置, 对逆变电源的主电路工作原理进行了分析。为了缩短对大功率电子装置的研制周期和减少研制费用,利用MATLAB中的Simulink建立了以IGBT 为开关器件的三相逆变电源仿真模型,并对采用PWM脉宽调制技术的逆变系统进行仿真。根据对输出电压仿真波形的比较和分析,对电路中各元件参数进行选取,仿真模型分别考虑了主电路和控制器模型,较为精确地反映了实际情况,为工程设计提供参考,解决传统工作中地面供电对有用信号干扰大、井下电源不稳定、电流不恒定等问题。