单片机GTAW弧长自动控制研究

为提高焊接自动化程度和焊缝质量，研制了以ＭＣＳ－５１单片机为核心的弧长自动跟踪和自动接触引弧控制系统。该系统利用数理统计法进行弧长采样，省略了采样电路中Ａ／Ｄ转换环节，使控制系统不仅有良好控制性能，而且结构简单，抗干扰能力强。采用计算机控制的自动接触引弧技术，引燃可靠，钨电极污染极小，并避免了高频高压引弧对电子线路和环境的危害。     

磁放大器式埋弧自动焊机的数字控制技术

针对磁放大器式埋弧自动焊机设计了单片机控制系统，并论述了这种控制系统的组成和工作原理．该系统实现了焊接规范参数的数字控制．试验结果表明：采用直径为３～６ｍｍ的Ｈ０８Ａ焊丝，ＨＪ４３１焊剂，使用改造后的焊机焊接时，规范参数稳定，调整灵活；实现了引弧、焊接和收弧的全过程自动控制．     

熔化极气体保护焊引弧时间预测模型

通过分析熔化极气体保护焊(GMAw)引弧过程中焊丝与工件接触处的加热过程,建立了GMAW接触引弧时间预测计算模型,并实验验证了该计算模型的准确性和可靠性.结果表明:引弧时间不仅与焊丝的热性能和电性能有关,而且与焊丝直径、引弧电流和接触电压有关;基于预测模型计算的引弧时间与实验所得引弧时间基本一致,该计算模型具有一定的准确性和可靠性,为进一步认识GMAW引弧机制以及对焊接电源引弧阶段的合理设计提供指导.     

焊剂带约束电弧焊接引弧稳定性与工艺研究

引弧稳定性是制约焊剂带约束电弧焊接方法实现广泛应用的主要因素.为解决引弧不稳定问题,设计了一种焊接控制系统,实现了引弧阶段和焊接阶段独立控制.实验发现:引弧工艺参数是影响引弧稳定性的主要因素,当引弧延时时间为0.8~1.2 s、引弧电流为160~170 A、引弧电压为22~24 V时,能够稳定引弧,电弧不会出现攀升现象,焊缝成形良好.     

基于PLC的喷气织机引纬部分控制系统的实现

论述了将PLC应用于喷气织机引纬部分的必要性与可行性．对喷气织机引纬部分及相关纬纱自动处理和储纬器部分进行控制及时间安排，给出了控制系统的输入输出并编出系统梯形图．该系统还可扩展为整机的控制系统，使工作人员更方便灵活地进行设计．     

微机控制的等离子喷涂设备抗高频干扰的研究

等离子喷涂设备中的高频引弧器是对单片机系统和设备元器件构成强大威胁的干扰源,为此,研究制定了切实可行的抗干扰措施．经实验表明,这些措施可有效地抑制高频引弧器对单片微机控制系统和设备元器件的破坏性干扰,确保微机实时控制的稳定性和可靠性．     

模拟型IGBT管接触引弧GTAW电源的研究

进行了电源主电路各部分压降的理论分析和试验,确定了28V超低空载电压.在讨论了GTAW接触引弧过程的信号特征和弧源系统动态稳定判据的基础上,设计了特征信号快速采集和逻辑判断系统,通过工作在模拟区域IGBT管的快速信号传递特性实现电源外特性的切换,并研制成功了适应薄板小电流焊接电源.在进一步分析了接触引弧过程电参数曲线的基础上,提出了接触引弧过程中微弧段与建弧段的概念,指出微弧段的建立是接触引弧成功的关键.     

长绝缘子串引弧间隙的最佳配置

国产玻璃绝缘子一般仅能耐受持续时间0.2秒、75千安以下的电弧电流。本文建议对无避雷线线路的长绝缘子串加装引弧间隙,以免其被电弧烧伤。从防雷角度考虑,220千伏大跨越高杆塔的绝缘子串的绝缘子数约为20个左右。本文用实验方法确定了这种绝缘子串的引弧间隙的最好形式和尺寸。最好的引弧间隙应遵守以下原则: 1.装引弧间隙的绝缘子串的最小冲击放电电压不应低于无间隙时的80％; 2.在所加电压的很大陡度范围内,放电总是从间隙一端出发,并终止于间隙的另一端; 3.电弧弧根不应接触绝缘子表面,但允许电弧通道的中间部分可以擦过绝缘子。     

脉冲式高频振荡引弧器的研究

介绍一种脉冲式高频振荡引弧器的组成和工作原理，采用脉冲变压器取代工频变压器．使脉冲引弧装置具有体积小、重量轻、效率高、引弧迅速可靠等特点．     

新型逆变式高压脉冲引弧器的研制

针对微机控制的钨极脉冲氩弧焊在引弧时控制系统容易受到干扰的问题,研制了一种新型高压脉冲引弧装置。在主电路拓扑结构上采用特殊的输出变压器构成逆变升压电路,在控制电路上实现了单脉冲引弧,改变了传统的高压脉冲中叠加高频成分的设计,这样既保证了可靠引弧,又减少了对微机控制系统的干扰,使引弧装置的体积和成本大大降低。在50 m加长电缆的工作条件下,引弧距离可达10~12 mm,同时也能实现微机控制系统的可靠工作。     

电弧炉主电路硬件仿真试验系统设计

该系统的设计目的是提供一个在现场试验前检验针对电弧炉电极调节系统所提出的控制算法的一个试验平台.该系统以单片机为核心,由检测的电流波形相位和控制信号大小产生模拟信号,模拟信号经功率放大设备放大后接入仿真变压器.试验结果表明,仿真电弧电压幅值可调,对外呈现纯阻性,与实际电弧典型波形相一致.试验系统与实际系统有相同的平均功率因数.仿真电弧的电流与控制信号符合实际系统的对应关系.在模拟电弧炉电弧电气特性上探索出了一种可行的、简单的方法,能够模拟出和实际电弧炉主电路相一致的外特性,能够满足电弧炉电弧控制试验的需要.     

直流电弧加热炉谐波的小波降噪仿真分析

90 MW直流电弧的电流控制采用2台整流变压器控制,通过调节晶闸管桥触发角构成24 脉波整流电路.24脉波整流电路产生谐波以11,13,23和25次谐波为主,这些高频谐波对电弧加热炉的电流调节的有效性造成了很大的危害.采用多种小波阈值对90 MW直流电弧加热炉电系统谐波信号进行降噪,并从中选择了最优的降噪阈值,达到对信号的优化处理.仿真结果表明,该直流电弧系统谐波信号小波降噪的最优阈值为sqrt(2log(length(X)))阈值,降噪后可使信号中的谐波成分明显降低,保证了直流电弧系统的可靠运行.     

基于脉宽调制的软开关等离子扬声器

为实现等离子扬声器低功耗与产品化, 在理论分析基础上, 结合零电压开关(ZVS: Zero Voltage Switch) 和脉宽调制(PWM: Pulse-Width Modulation)两种方案的优点, 提出了一种基于 PWM 脉宽调制的软开关控制方 式。 驱动电路采用 IR2110 芯片增强电路的驱动能力, 开关部分则采用软开关的方式提高了电路的整体效率。 通过对比分析电源输入功率、 开关管发热情况和电弧长度后发现, 该方案在电弧长度为 1. 5 cm 的情况下电源 输出功率为12 W, 两开关管的表面温度分别为50℃和58℃。 实验结果表明, 该方案降低了功耗, 提高了整体 电路的稳定性和安全性, 同时降低了控制开关管的 PWM 波的失真度, 因而具有更优秀的实际应用与产品化 能力。     

真空电弧阴极斑点群集聚的主导作用研究

利用动态图像高速微机系统，对真空电弧纵向磁场触头燃弧及重燃过程进行了动态拍摄，对比分析了不同开距下宏观动态图像、微观电子密度和电弧中心光强的不同时域特征．指出高电压等级真空电弧纵向磁场下小开距阴极斑点群先行集聚也会导致阳极斑点形成，且重燃点仍在原阴极，并对此现象作了解释．     

协同式CO2焊电弧自身传感模糊控制系统

为了减小 CO2 焊接过程中的飞溅和改善焊缝成型 ,实现焊接参数的最佳匹配。介绍了一种在波形控制基础上 ,采用电弧自身传感的协同式模糊控制方法对焊接过程参数进行实时控制的逆变式 CO2 焊机控制系统。它通过电弧自身传感对 CO2 焊接过程有重要影响的短路过渡频率的检测 ,通过模糊处理和模糊判决之后 ,实时的对电弧电压进行控制 ,以保持焊接过程中规范参数的协同匹配关系。实验结果表明 ,采用该控制系统的焊机 ,实现了焊接规范参数的自动匹配和自动调节 ,同时明显改善了焊缝成型和降低了焊接过程中的飞溅。     

嵌入式数字化控制的核电建设用多功能逆变焊机

“焊接工程是核电的生命工程”。为解决国产多功能焊机在严酷的核电施工环境下的可靠性和综合使用性能问题,采用基于ARM的占先式嵌入式控制系统,结合软开关高频逆变技术,实现逆变焊机的数字化控制和功率器件的绿色化开关,进一步提高系统的可靠性和动态响应能力;通过对电源输出特性的优化设计,实现直流/脉冲输出,提高一次引弧成功率,改善引弧及焊接性能,提高焊接质量,满足核电建设的需要。     

基于PLC与触摸屏的抢答器控制系统设计

采用三菱F940GOT-LWD-C型触摸屏和FX2N-48MR型PLC,设计了抢答器的控制电路,讨论了控制系统的硬件与软件设计方案及控制程序,实现了触摸屏端的画面运行、切换功能.实际应用结果表明,系统运行稳定,可靠性强,操作简便.     

基于74系列八路抢答器的设计

本文介绍了一种用74系列常用集成电路设计的数码显示八路抢答器的电路组成、设计思路及功能。数字抢答器由优先编码电路、锁存器、译码电路将参赛队的输入信号在显示器上输出;经过布线、焊接、调试等工作后数字抢答器成形。     

圆弧形模切刀折弯成形的工艺方法

为了优化圆弧形模切刀折弯次数、进刀长度及折弯角度等参数,减少数控弯刀机进刀系统和弯刀系统圆整误差的影响,通过对圆弧形模切刀线性化工艺处理中进刀长度的理论分析,提出理想组装状态下最大进刀长度及极限组装状态下最大进刀长度的概念;建立进刀长度的计算公式,并针对大弧长、小弧长圆弧形模切刀,提出选整长度圆整角度、选整角度圆整长度...     

CO_2气体保护焊短路过渡过程与电参数的关系

用计算机控制的高性能数据采集系统对 CO2 焊短路过渡过程的电参数进行了研究 .分析认为可利用电弧电压来指示熔滴短路及电弧复燃 ,利用电弧电压的微分来指示液体小桥缩颈 ,为 CO2 焊短路过渡实时控制奠定了基础 .