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计算机控制多功能IGBT硬开关型逆变焊机开发

张振松  
【摘要】: 随着计算机控制技术的进步和新型开关器件的推出,弧焊逆变电源朝着多功能化、数字化方向发展,对所配置的电源系统静态和动态性能指标提出了更严格要求:具有良好的外特性和动特性控制,以满足各种焊接工艺方法和不同场合的要求;具有相当宽的输出量连续调节范围和优良的动态响应指标,来保证电弧过程的持续稳定;为满足这些要求,本课题研制开发计算机控制的多功能IGBT逆变弧焊电源。 本系统选用全桥式拓扑结构作为主电路的形式,以IGBT管为功率开关器件,中频变压器使用微晶磁心;结合DSP芯片自身的特点,设计了以TMS320LF2407为核心的控制系统,焊接电压、电流的调节特性和外特性形状控制,采用PWM调制;借助输出电压采样和霍尔元件,设计了电流、电压反馈电路,形成了闭环控制系统。并针对焊接过程中可能出现的过电流、过热、过/欠电压等故障,设计了相应的保护电路和报警电路;为了实现本设计逆变电源多种电气的输出特性,专门设计了相应的软件系统;同时对控制系统的抗干扰措施进行了研究。 最后进行了焊机的安装与调试,组装整机,进行焊接工艺试验。试验表明,本课题所研制的多功能IGBT逆变焊机焊接产品具有很好的一致性、性能稳定可靠、控制精度高、功能丰富,达到了预期的效果。


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