基于DSP的變極性雙逆變TIG焊接電源的研究

基于DSP的變極性雙逆變TIG焊接電源的研究

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1、河海大學(xué)碩士學(xué)位論文基于DSP的變極性雙逆變TIG焊接電源的研究姓名:范興輝申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):材料加工工程指導(dǎo)教師:姚河清20080301碩士研究生姓名:范興輝指導(dǎo)教師:姚河清教授學(xué)科專業(yè):材料加工工程捅妥:本文針對鋁合金焊接的特殊要求設(shè)計了基于DSP的變極性雙逆變TIG焊接電源。根據(jù)變極性TIG焊電流的各參數(shù)(正負電流幅值比、正負電流時間比及二次逆變頻率)對焊接工藝性能的不同影響機理,設(shè)計出符合條件的電流波形。研究了變極性TIG焊的電弧特性尤其是換向時的變阻尼現(xiàn)象。設(shè)計的小電流換向控制策略在換向前減小電流,降低鎢極熱發(fā)射能力,能有效減小諧振尖峰。選擇全橋結(jié)構(gòu)作為一次逆變的主電路,并采用

2、移相全橋ZVS控制,實現(xiàn)零電壓軟開關(guān)變換。比較了二次主回路中全橋結(jié)構(gòu)和半橋結(jié)構(gòu)存在的諸多缺點,設(shè)計出帶耦合電感的半橋二次主回路。該電路利用耦合電感拉動換向速度,加大IGBT兩端的緩沖電容為電感提供放電回路,成功解決了換向熄弧和諧振尖峰大等問題,同時保證了整機效率。利用數(shù)字信號處理器TMS320LF2407A為電源配置了最小控制系統(tǒng)。設(shè)計的手柄開關(guān)電路利用光耦的隔離和電容的充放電時間不等,有效去除了高頻引弧對系統(tǒng)的干擾。電阻箱負載試驗和電弧負載試驗表明,該電源運行穩(wěn)定、焊接電流各參數(shù)獨立可調(diào)、諧振尖峰小、換向速度快、小電流區(qū)能順利換向,達到了課題要求。關(guān)鍵詞:雙逆變、電源、變阻尼、換向、諧振尖峰

3、攻碩期間發(fā)表重要學(xué)術(shù)論文1、姚河清,范興輝,逆變焊機中開關(guān)管的選擇與應(yīng)用電焊機37(5):20-22,20052、王守艷,姚河清,范興輝,數(shù)字化TIG逆變焊機兩種典型抗干擾設(shè)計焊接學(xué)報28(12):73—76,2007作者簡介:范興輝,男,1982年生,2005年于河海大學(xué)金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)并獲工學(xué)學(xué)士學(xué)位;2008年于河海大學(xué)材料加工工程專業(yè)畢業(yè)并獲工學(xué)碩士學(xué)位.TheStudyonthevariablepolaritydualinverterTIGweldingsupplybasedonDSPCandidate:FanXing-HuiAdvisor:ProKYaoHe-Qingspeci

4、ality:martialprocessingE119in鯽iIlgAbstract:Inthisthesis,variablepolaritydualinverterTIGweldingsupplybased011DSPisdesignedinaccordancewiththeparticularrequirementsforaluminumalloyweMing.BasedOnthedifferentinfluencingmechanismsofsuchparametersofvariablepolarityTIGweldingcuH腳taspositiveandnegativecurre

5、ntamplituderatio,positiveandnegativecurrenttimeratioandSOon,appropriatecurrentwaveformisdevised.Thearccharacteristicsespeciallythevariableresistanceisstudied.Themethodofchangingpolarityatsmallcurrentcanreducethecurrent,andeffectiveiyreducethe爬s0啪cepeak.full-bridgetopologyisselectedasthemaincircuitof

6、thefirstinverter,andthephase-shiftfullbridgeZVScontroltechnologyisadoptedtoachievezero-voltagesoftswitch.Followingtheanalysis∞disadvantagesoffull-bridgeandhalf-bridgetopologyinthesecondarycireuit,alIalf-bddgesecondarycircuitwithcouplinginductanceisdesigned.Thiscircuitcanspeedupthechangeofpolaritybyu

7、singcouplinginductanceandenlargethesnubbercapacitancebetweentheendsofIGBTtoprovidedischargecircuitforthecapacitance,successfullyresolvingsuchproblemsasarc-quanchingandlargercsona/lcepeakwhenthepolaril

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