单相恒流恒压焊机控制器的研制

发布时间：2017-08-12 23:32

  本文关键词：单相恒流恒压焊机控制器的研制

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【摘要】：电阻焊如今已广泛应用于自动化大规模生产中。为了得到更好的焊接质量,如何采用更加精确的恒压恒流控制方法已经成为研究的重点。 论文首先介绍了电阻焊的基本概念,对影响焊接质量的因素进行了深入分析。介绍了一个完整的焊接流程和工频焊机的特性,制定了课题最终实现的目标。 通过对工频焊机控制原理的分析,得出了可控硅触发角和焊接电流之间的关系。由可控硅触发角和焊接电流关系分析得出恒流控制和恒压控制的可行性。 设计了以MSP430为核心的控制系统,实现恒电流恒电压的控制。硬件部分根据焊机相应功能设计电路结构,其中包括电源部分、操作面板和主控制板三个主要部分。主控制板电路由采样电路、电磁阀控制电路、A/D转换电路等部分组成。 软件方面设计了基本的初始化程序以及规范设定程序,着重介绍了焊接程序流程和恒电流控制法的软件实现。 实验测试阶段对焊机的基本功能进行了测试,并分析了测试结果,得出了有效值的误差和触发角表格数据量不足是造成误差的两大原因。
【关键词】：电阻焊机 MSP430 恒电流 恒电压 A/D转换电路
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG409
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-10
• Contents10-13
• 1 绪论13-21
• 1.1 课题背景13-15
• 1.1.1 电阻焊概述13
• 1.1.2 电阻焊原理与特点13-14
• 1.1.3 焊接热量的产出及影响因素14-15
• 1.2 焊机循环过程15-16
• 1.3 电阻焊控制系统16-18
• 1.3.1 恒流(恒压)控制17
• 1.3.2 动态电阻监控17
• 1.3.3 热膨胀法17-18
• 1.4 单相工频交流电阻焊机18-19
• 1.5 本课题实现目标19-21
• 1.5.1 焊机控制器的功能指标19
• 1.5.2 主要技术参数19-20
• 1.5.3 故障诊断与提示20-21
• 2 恒流恒压控制原理21-31
• 2.1 控制系统概述21-24
• 2.1.1 晶闸管的工作原理21-23
• 2.1.2 影响控制的主要因素23-24
• 2.2 次级恒流的基本原理24-27
• 2.2.1 功率因数角与触发角的关系25-26
• 2.2.2 电流有效值计算方程26
• 2.2.3 恒电流控制算法26-27
• 2.3 初级恒压法27-31
• 3 硬件系统设计31-47
• 3.1 硬件结构框图31-33
• 3.1.1 变压器的设计31-32
• 3.1.2 电流传感器的设计32-33
• 3.2 主控制电路硬件设计33-47
• 3.2.1 电源电路33-35
• 3.2.2 单片机系统35-39
• 3.2.3 电网电压同步电路39-40
• 3.2.4 晶闸管触发电路40-42
• 3.2.5 晶闸管监视电路42-43
• 3.2.6 采样电路43-44
• 3.2.7 采样通道整流放大电路44
• 3.2.8 气阀控制电路44-45
• 3.2.9 操作面板45-47
• 4 软件系统设计47-57
• 4.1 软件设计环境简介47-48
• 4.2 软件结构部分48-54
• 4.2.1 初始化程序48-49
• 4.2.2 操作面板设定程序49-52
• 4.2.3 焊接程序52-54
• 4.3 控制算法分析54-57
• 5 测试57-65
• 5.1 焊机功能测试57-58
• 5.2 次级恒电流测试58-61
• 5.2.1 网压380V恒流58-59
• 5.2.2 网压波动次级恒电流59-60
• 5.2.3 次级负载变化恒流测试60-61
• 5.3 初级恒压测试61-63
• 5.4 误差分析63-65
• 5.4.1 初级恒电流63
• 5.4.2 次级恒电压63
• 5.4.3 其它原因63-65
• 6 结论65-67
• 参考文献67-69
• 附录A 测试变压器及测试工装69-70
• 附录B 调压器及大电流测试仪70-71
• 附录C 触发脉冲波形及次级电压波形71-73
• 致谢73-75
• 作者简介及读研期间主要科研成果75

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 伊大成,王俊山,杜悦东;自动电阻焊机微机控制器的研究[J];北方工业大学学报;1999年01期

2 朱东;;焊接设备中计算机控制系统的抗干扰[J];电焊机;1991年03期

3 王福生;电力电子器件在焊机电源中的应用(三)[J];电焊机;2001年01期

4 周孟龙,黄锦耀,樊绰,易志华;电焊机行业的现状及其发展(一)[J];电焊机;2001年02期

5 夏一翔,彭楚武;点焊机恒流变结构控制器的研究与设计[J];电焊机;2001年09期

6 王福生;国内外电阻焊设备的发展[J];电焊机;2005年02期

7 唐根林,牟茵;HCW系列电阻焊机控制器的研制[J];电焊机;1998年03期

8 王长友,乔毅,袁爱进;消除单片机控制晶闸管出现干扰的一种有效方法[J];大连铁道学院学报;1997年02期

9 郭云林,黄子俊,李群,苏力,高忆祖;兼备模糊控制与PID调节的单片机液位控制系统[J];电子技术应用;1997年11期

10 富德本，，蔡和平，汪川;晶闸管式交流电焊机[J];电焊机;1994年06期

本文编号：664279