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单片机控制TIG逆变焊机的研制

郑湘蒙  
【摘要】: TIG焊(钨极氩弧焊)是一种高质量的焊接方法,它以其焊接过程稳定、易于控 制、焊接质量高等优点已被广泛应用,随着TIG焊的推广,TIG焊电源也得到了不 断的发展。 在弧焊电源中,控制部分对整机性能的优劣关系重大。现在绝大多数弧焊逆变电 源都以集成运放为核心组成控制系统,对于难以控制而控制要求又特别高的情况,单 纯依靠这种传统的模拟控制难以达到其控制目的。而采用逆变电源配上微机控制不仅 能满足一般弧焊电源的基本要求,还具有高精度、多功能的特点,因此微机控制的弧 焊逆变电源已成为当今焊接电源的发展方向。 基于此,本课题研制了一台单片机控制TIG焊的样机。其中包括以IGBT为功率 开关器件的全桥逆变弧焊电源,和以80C196KC为核心的单片机控制电路。通过软件 的灵活编制,单片机控制系统可按要求输出不同的焊接电流给定信号,从而来控制焊 机的输出电流波形。另一方面,单片机控制系统还根据焊接工艺的要求实现了焊机的 工作时序,以及二拍、四拍的控制方式。单片机控制系统,还提供了良好的人机交互 界面,使操作者能方便地设置和调节四种焊接方法的工艺参数。 由于焊机工作的环境恶劣,加上TIG焊高频引弧时产生的高频干扰,使得单片 机控制系统不能正常工作,因此单片机控制TIG焊机的抗干扰问题是本课题的关键 所在。本文从硬件抗干扰和软件抗干扰两方面采取了一系列有效的措施,提高了系统 的抗干扰能力。 实验结果表明,单片机控制的TIG逆变焊机易于操作,使用灵活,抗干扰能力 强,只采用一套控制系统就能实现直流TIG焊、脉冲TIG焊、手工脉冲TIG焊、TIG 点焊四种焊接方法。并且在高频引弧和施焊时,焊机能够正常工作,不出现误动作。


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