变极性等离子焊设备控制系统研究

根据变极性等离子焊机的发展方向,提出了双电源等离子焊设备的设计方案,其中主电路采用逆变技术,控制系统则采用单片机控制技术代替传统的模拟控制技术.通过控制定时器8253的输出改变IGBT的通断时间,实现对变极性等离子弧焊设备电流频率、正负半波导通比的调节和控制.实验表明,以单片机80C552为核心组成的变极性等离子弧焊设备控制系统硬件设计简单,调节方便,显著提高了系统的可靠性.     

变极性等离子弧焊电源的研制

根据铝合金焊接的要求和逆变电源的发展趋势提出了变极性等离子焊接电源主电路、控制系统和控制软件的设计方案.采用单片机80C196KC作为控制系统的核心,主电路采用全桥双逆变结构,功率开关器件为绝缘栅双极晶体管IGBT.采用PI算法实现了恒流外特性,变极性等离子焊接电源获得的电流频率、电流幅值和正负半波导通比均可以独立调节不对称方波.试验表明,变极性等离子焊接电源控制系统运行稳定、可靠.     

等离子喷焊单片机控制系统研究

针对国内等离子喷焊系统采用的硅整流电源存在整个系统体积庞大、笨重的现状,采用IGBT逆变电源,控制系统则采用单片机控制技术代替传统的模拟控制技术,设计出了一套单片机控制的小型化的等离子喷焊系统.主电路为单电源供电,控制电路以高性能单片机80C196KC为核心,实现了对喷焊过程的自动控制.喷焊试验结果表明,整个等离子喷焊系统的体积和重量都大大减小,达到了设计目标.     

基于PLC实现等离子弧喷涂电流调节

在等离子弧喷涂过程中,要求电流在喷涂开始时有递增和结束后有衰减的过程.在以可编程控制器为核心的喷涂主控系统里,通过模拟量输入输出模块EM235和CF2B-2A型可控硅触发器及辅助电路,利用PLC程序实现了喷涂电流的递增、衰减过程.     

CVD金刚石膜沉积设备的稳流控制电路

研制了DCPLASMAJETCVD金刚石膜沉积设备电源的稳流控制电路。该电路利用负反馈原理,通过SG3524调节输出脉冲的占空比,推动IGBT,为磁饱和电抗器提供控制电流,达到电源稳定输出电流的目的。     

一种电流型并联谐振DBD臭氧电源

研究一种新型电流馈电式并联电感补偿负载谐振DBD臭氧发生器供电电源。该电源功率级由BUCK斩波电路和单相桥式逆变器组成。斩波器工作于固定频率PWM方式,采用输出电流闭环控制实现放电功率的调节,逆变器控制采用数字频率锁相跟踪技术使电源工作在小容性准谐振状态。对该电源的工作原理进行分析,给出斩波电路电流负反馈PI调节器、逆变器数字频率锁相跟踪算法的原理和实现方法、关键控制电路和IGBT驱动电路的详细设计。实验结果表明:调节电源直流电流能有效地调节发生器放电功率,电源输出功率因数高于0.98,系统稳定可靠。     

三极管式高频脉冲钨极氩弧焊电源

阐述了电流反馈截止式三极管高频脉冲钨极氩弧焊电源的基本原理和电路组成.分析了脉冲电流产生和变化规律.指出了电路参数对电源性能的影响;主回路电感、续流电阻对脉冲频率及脉宽比的影响;以及主回路电感对三极管管压降的影响及电路参数对输出频率、电流波形、外特性曲线形状及三极管工作状态的影响.高频脉冲TIG焊是一种新工艺,由于高频电弧具有很高的稳定性,因而可以显著提高焊接速度,最小焊接电流可以达到几安培以下,能焊接0.1mm厚的不锈钢薄板.     

高效电压调节型电火花脉冲电源的设计

在对传统脉冲电源和现有节能脉冲电源的工作原理、控制策略进行分析的基础上,针对传统脉冲电源存在电能利用率低的弊端,提出一种高效电压调节型火花放电脉冲电源.这种电源的电路具有自适应调节输出电压和等电流脉宽的特性,利用电路的拓扑结构进一步优化控制策略,演算电路的动态分析模型,同时对电路的各个主要器件进行设计和计算,给出实际电流电压波形以及自适应调压波形.结果表明:所设计的电源可实现空载电压、脉冲宽度、脉间宽度大范围独立可调,彻底取消耗能严重的限流电阻;电路具有较高的调压精度和较好的加工工艺效果.     

等离子喷涂逆变器功率增大的研究

针对等离子喷涂逆变器高电压、大电流的特点,重点研究高频变压器的功率增大、反馈控制系统及ＩＧＢＴ模块保护。试验表明：逆变器输出功率能满足等离子喷涂工艺的要求。这项技术对推动等离子喷涂技术的发展具有重要意义。     

一种BiCMOS带隙基准电压源的设计

设计了低温度系数、高电源抑制比BiCMOS带隙基准电压发生器电路.综合了带隙电压的双极型带隙基准电路和与电源电压无关的电流镜的优点.电流镜用作运放,它的输出作为驱动的同时还作为带隙基准电路的偏置电路.使用0.6μm双层多晶硅n-well BiCMOS工艺模型,利用Spectre工具对其仿真,结果显示当温度和电源电压变化范围分别为-45~85℃和4.5~5.5 V时,输出基准电压变化1 mV和0.6 mV;温度系数为16×10-6/℃;低频电源抑制比达到75 dB.电路在5 V电源电压下工作电流小于25μA.该电路适用于对精度要求高、温度系数低的锂离子电池充电器电路.     

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。     

开关式场效应管弧焊电源的研究

本文主要介绍新型的开关式场效应管弧焊电源的工作原理,通过采用电流负反馈获得恒流外特性,并提出了一种新颖的低压引弧电路。利用所研制的开关式场效应管弧焊电源进行引弧试验和工艺试验,结果表明此电源具有良好的引弧性能和工艺性能,是一种发展前景较远大的电子弧焊电源之一。     

微机控制的IGBT逆变CO2电源

介绍了一种高性能的16位单片机80C196KB控制的IGBT逆变CO2电源的主电路结构、控制系统硬件电路的基本工作原理、软件设计和焊接工艺实验.实验表明:所研制的单片机控制的IGBT逆变CO2电源,能够精确控制输出恒压特性并配等速送丝,焊接过程稳定,飞溅明显降低,控制系统线路简单可靠.     

全功能弧焊电源控制电路的研究

提出了全功能弧焊电源控制电路的各类设计方案，分析了它们的特点；并提出了一种电源控制系统的电路设计方案；分析其基本工作原理和获得的各类电源输出外特性．通过性能测试验证了这些外特性，确认其具有应用的价值和推广意义．     

方波交流TIG焊机主电路的设计

本文对方波交流ＴＩＧ焊电源主电路进行了详细地分析与设计，并进行了波形测试，从而验证该电路的正确性。     

实时显示的DSP控制逆变弧焊电源设计

设计了DSP控制的数字化逆变弧焊电源.主电路采用IGBT全桥式逆变结构.控制电路以16位数字信号处理器TMS320F240为核心,在DSP最小系统、参数预置与显示模块、电压电流采样模块、保护模块和功率放大模块等作用下对焊接电源实施闭环控制.设计的数字化显示电路,采用数字面板表进行显示.在参数预置时显示参数预置值,在焊接过程中显示焊接电压与电流.设计了专门的切换电路实现两种显示的切换.试验结果表明,电源输出波形稳定,显示过程清晰、可靠.     

焊接参数与等离子弧相互关系的研究

基于双区域近似弧柱模型的理论 ,研究了焊接工艺参数与转移型等离子弧的相互关系 ,给出了在不同离子气流速和喷嘴直径的条件下 ,电弧弧柱半径、电压及喷嘴出口处压力随电流变化的曲线 ,研究结果表明 ,计算结果与实验值吻合良好 同时还分析了离子气流速和喷嘴直径对等离子弧功率与电弧力的影响 ,以及钨极内缩量对电弧的压缩效果的影响     

二氧化碳短路过渡焊接电流神经模糊控制系统

研制了一种以8C52单片机为核心器件，通过自软件方式实现稳定二氧化碳短路过渡焊焊接电流的神经网络自适应模糊控制系统。系统中所嵌入的神经网络可实现对隶属函数的微调和模糊控制的调节，克服了常规模糊控制系统隶属函数非适应性的缺点。该神经模糊控制器可消除因电弧电压调节、网络电压波动、保护气纯度流量以及焊炬高度变化等随机因素引起的焊接电流偏差。焊接工艺实验表明，在实验电流范围内，平均电流的最大偏差不超过7A，平均电流相对误差小于5％，而控制前平均电流的偏差不小于12A，相对误差不小于9％，因此该控制系统响应速度快，超调小，稳态精度高。