当前位置:主页 > 科技论文 > 电力论文 >

全桥逆变式数字弧焊电源设计

发布时间:2018-05-29 08:22

  本文选题:弧焊电源 + 全桥逆变 ; 参考:《江苏科技大学》2014年硕士论文


【摘要】:逆变弧焊电源具有节能、节材、控制性能好,动态响应快,易于实时控制等特点,目前受到国内外的广泛应用。现代电力电子技术的发展以及大功率逆变技术的不断成熟,促进了逆变弧焊电源的更新换代。弧焊电源除了具有一般电力电源特点外,还需要具有满足电弧负载要求的电气特性。本文是在综合国内外弧焊电源研究现状以及弧焊电源所特有电气特性的基础上,研究设计了全桥逆变式数字弧焊电源。 本文首先设计了逆变弧焊电源的主电路。主电路主要由EMI输入电路,逆变电路,变压器和输出整流电路组成,其中逆变电路主要采用全桥逆变式拓扑结构,逆变频率高达到20KHz,并选用以IGBT为核心的功率开关器件,包括设计IGBT参数计算、选型和吸收保护电路。 然后设计了逆变弧焊电源的控制电路。设计以ATmega16单片机为核心的数字控制电路主要包括:参数预置与显示电路、数模转换电路和保护电路等。采用脉宽调制型控制方法,以脉宽调制芯片UC3846为核心,设计了其外围电路,对采集的电流信号进行负反馈,通过PI调节控制UC3846的输出,以达到控制调节电源的目的。 其次设计了控制系统的软件和程序结构。根据手工焊和直流TIG弧焊电源不同的焊接方法和时序要求,对控制系统的软件进行设计。重点设计了面板显示程序、参数显示与调节程序、故障中断程序,并给出了程序流程图及部分关键程序。 最后,对所研制设计的弧焊电源分别进行了脱机和联机调试,,并给出了调试过程中的关键波形,并加以分析,对样机进行试焊,试验结果表明:所设计的弧焊电源基本满足参数和工艺要求。
[Abstract]:The inverter arc welding power source is widely used at home and abroad for its advantages of energy saving, material saving, good control performance, fast dynamic response and easy real-time control. The development of modern power electronics technology and the constant maturity of high power inverter technology promote the replacement of inverter arc welding power source. Arc welding power supply not only has the characteristics of general power supply, but also needs electrical characteristics to meet the requirements of arc load. Based on the research status of arc welding power source at home and abroad and the special electrical characteristics of arc welding power source, the full bridge inverter digital arc welding power source is studied and designed in this paper. In this paper, the main circuit of inverter arc welding power source is designed. The main circuit is composed of EMI input circuit, inverter circuit, transformer and output rectifier circuit. The inverter circuit mainly adopts full-bridge inverter topology structure, the inverter frequency is up to 20kHz, and the power switch device with IGBT as the core is selected. Including the design of IGBT parameter calculation, selection and absorption protection circuit. Then the control circuit of inverter arc welding power source is designed. The design of digital control circuit based on ATmega16 microcontroller mainly includes: parameter preset and display circuit, digital-to-analog conversion circuit and protection circuit. In this paper, the peripheral circuit of pulse width modulation chip (UC3846) is designed by using pulse width modulation (PWM) control method, and the output of UC3846 is controlled by Pi regulation to achieve the purpose of controlling the regulating power supply by negative feedback to the collected current signal. Secondly, the software and program structure of the control system are designed. According to the different welding methods and timing requirements of manual welding and DC TIG arc welding power source, the software of the control system is designed. The panel display program, parameter display and adjustment program, fault interrupt program are designed, and the program flow chart and some key programs are given. Finally, off-line and on-line debugging of the designed arc welding power source is carried out, and the key waveforms in the debugging process are given and analyzed, and the prototype is tested. The experimental results show that the designed arc welding power source basically meets the requirements of parameters and process.
【学位授予单位】:江苏科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TG434.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 张瑾,黄念慈,赵彦春,吴月涛;IGBT逆变型埋弧焊电源[J];电焊机;2001年12期

2 柳刚,李f[,徐洪凯,范荣焕;弧焊电源智能化测试、分析与评价平台[J];电焊机;2003年12期

3 于立国,王秀梅,杜金星,苏彦莽,宁长利;弧焊电源的现状与发展[J];焊接技术;2005年04期

4 肖迪;;浅析弧焊电源的现状与发展[J];黑龙江冶金;2006年04期

5 陈树君;杜利;卢振洋;刘泽伟;殷树言;;弧焊电源传导骚扰试验研究[J];北京工业大学学报;2007年10期

6 晋高峰;;弧焊电源的选择、安装和使用[J];金属加工(热加工);2008年12期

7 炊德政;王元丰;;逆变弧焊电源与电网之间的影响及对策[J];金属加工(热加工);2009年10期

8 熊振兴;黄石生;;现代数字化弧焊电源的发展[J];电焊机;2010年04期

9 李思奇;吴志生;郭建业;陈晓燕;张士亮;;智能化逆变弧焊电源控制策略现状及发展趋势[J];焊接技术;2011年06期

10 苏翠娥;;弧焊电源的安装及使用基础知识[J];科技信息;2013年09期

相关会议论文 前10条

1 张光先;尹海;苗华伟;刘晨;;一种采用多重化整流技术的低谐波逆变弧焊电源[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年

2 王新军;李道民;孙艺;;弧焊电源检测装置校准方法的探讨[A];山东省优秀计量学术论文选编(2011年度)[C];2012年

3 刘会杰;张九海;;提高晶体管模拟式弧焊电源电效率的阶梯设计法[A];中国电子学会焊接专业青年委员会第一届学术会议论文集[C];1994年

4 朱锦洪;梁文林;涂益民;史耀武;;弧焊逆变电源动态特性的建模,仿真和测试[A];第十次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2001年

5 陈恒林;路登平;;逆变弧焊电源电磁兼容性问题的探讨[A];第十次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2001年

6 杨泗霖;顾健;刘晓红;武月英;;弧焊电源空载电压危险性分析[A];第九次全国焊接会议论文集(第1册)[C];1999年

7 殷树言;陈树君;卢振洋;刘嘉;;拓宽软开关弧焊电源谐振切换的负载范围[A];第十次全国焊接会议论文集(第2册)[C];2001年

8 李有良;;逆变弧焊电源用非晶软磁合金的研究[A];首届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1992年

9 莫春立;薛小怀;国旭明;刘乐昕;;ZX型弧焊电源触发器的两种改进方案[A];第九次全国焊接会议论文集(第2册)[C];1999年

10 唐鹏;景小军;;采用PWM芯片的弧焊电源模糊控制[A];全国冶金自动化信息网2014年会论文集[C];2014年

相关博士学位论文 前3条

1 朱国荣;特种数字化弧焊电源关键技术研究[D];华中科技大学;2009年

2 高理文;基于噪声、相关与时耗复合维归约的弧焊电源动特性自适应在线监测[D];华南理工大学;2012年

3 高忠林;弧焊电源控制及焊接质量在线监测数字化基础研究[D];天津大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 李琛;基于逆变技术的弧焊电源研制[D];大连理工大学;2008年

2 王清龙;埋弧焊电源数字化改造[D];西南交通大学;2010年

3 黄文超;智能弧焊电源的优化控制及其专家系统[D];华南理工大学;2010年

4 潘洪雷;IGBT逆变弧焊电源工作过程计算机仿真与试验研究[D];太原科技大学;2010年

5 李思奇;智能给定逆变弧焊电源的开发与设计[D];太原科技大学;2011年

6 侯润石;软开关式逆变弧焊电源的研究[D];江苏科技大学;2005年

7 刘金涛;模糊控制逆变弧焊电源的研究与设计[D];天津大学;2005年

8 李蕴泽;逆变弧焊电源嵌入式控制系统的建模与仿真[D];合肥工业大学;2007年

9 王锁庭;油田节能逆变弧焊电源系统的研究[D];天津大学;2004年

10 李强;半桥逆变弧焊电源系统建模和仿真技术研究[D];青岛大学;2007年



本文编号:1950185

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/1950185.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户7b787***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com