波形控制的colt2gt弧焊电源微机控制系统的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要C02气体保护焊是一种高效、优质的焊接工艺方法，但是其在焊接过程中存在的大量飞溅和焊缝成型差这两个问题制约着CO:焊的推广。如何实现少飞溅甚至无飞溅是人们致力要解决的。随着微机技术在焊接领域的应用不断深入，把波控技术应用于C02焊接电源中是当今解决CO:焊飞溅问题的一大方向。本课题以波控技术为基本指导思想，应用微机技术，对C02弧焊电源控制系统加以研究。根据C02焊短路过渡过程的特点把短路过程细分为七个阶段。在熔滴形成过程中，提高电流上升速度，促进颈缩形成;在短路过渡后期降低电流，使液桥在低能量下爆断，依靠表面张力完成熔滴过渡，实

2、现小飞溅甚至无飞溅的短路过渡。同时，通过实时采样，准确判断焊接所处状态，把状态信号输送到微机，控制输出符合短路过渡特点的电流电压波形。本文精确分析C02焊飞溅产生的机理，在此基础上探讨了短路过渡过程的控制策略。针对一般表面张力过渡控制中，在短路中期对焊接电流峰值的控制效果不理想的弱点，提出在短路中期利用电流反馈原理，以电流峰值I,为目标量，采用PI(比例积分)控制调节电流。本电源控制系统采用抗不平衡能力强的半桥逆变形式主回路，通过精心设计的硬件电路实时、准确地检测C02短路始末状态、液桥颈缩爆断时刻以及各细分阶段的电弧参数值，并利用单片微机控制的快速性和准确

3、性的特点，根据PWM原理输出不同占空比的信号来驱动主回路中的两个大功率开关器件(IGBT)处于交替开关状态，得到符合C02焊短路过渡细分各阶段的电源外特性。单片机控制系统采用80C196KC，充分利用它的特有资源，如富有特色的HSI.1,HSI.2高速入口，A/D转换接口等。本系统还设有键盘/显示和指示、报警电路，用于指示过程所处状态和系统故障报鳌。软件设计中，采用了中断服务技术和子程序编制程序结构的思想。此外，系统在软硬件方面都采用了抗干扰措施，有力地保证了系统稳定。经研究证明，本系统是可行的，尤其在检测短路状态信息方面的措施使得整个控制系统更加快速准确。

4、关键词:C02短路过渡波形控制80C196k。单片机IGBTPWM武汉理工大学硕士学位论文AbstractC02gasshieldarcweldingisahighefficientandhighqualitativeweldingmethod.However,itisuntilnowthattheproblemlikelargespatterandbadformationofweldbeadhavenotbeensolvedsuccess,whichrestrictstheC02weldingformbeingpopularizedandapplied.W

5、iththefurtherapplicationofmicrocomputerinthefield,applyingwavecontrolledtechnologytoC02powersourceisoneofdirectionwhichtosolvefocusofweldingspatter.Inthistopic,anewC02arcweldingpowersourceisresearchedwhichisbasedonthetechnologyofmicrocomputerandwavecontrol,玩termsofthecharacterofsho

6、rtcircuittransferofC厌welding,theprocessesmadeintosevensubsection.Duringtheneckofmetalbecoming,risingthecurrentvelocitymakeitcomingintobeing,andatthelaterofshortcircuitingtransfer,theweldingcurrentisdetracted,asismakethebridgebreakingatthelowenergyanddependonsurfacetensionfinishesth

7、etransferwithoutsplash.Duringtheprocess,therealtimecurrentandvoltagevaluesinformationareobtainedandsenttothemicrocomputerforprocessing,thenthewaveofcurrentandvoltageisproducedbythecontrolofmicrocomputerattheoutputendwhichissuitfortheshortcircuitingtransferInthispaper,basingonanalyz

8、ingthereasonsforsplashingo