埋弧焊送丝电机h桥控制系统研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要埋弧焊工艺自上个世纪三、四十年代发展至今，工艺已经比较成熟，由于埋弧自动焊工艺具有较高的生产率、优良的焊接质量、灵活的调节特性以及较好的劳动条件等诸多优点，已在船舶、能源、机械等工业部门得到广泛的应用。埋弧自动焊接过程中，送丝系统的性能对焊接质量有着直接的影响，目前普通晶闸管整流送丝系统主要存在以下一些不足之处：1．晶闸管属于半控型器件，存在单向导电性、需要强迫换流关断，功率系数较低；2．器件开关周期比较长，系统动态性能较差；3．系统机电惯性比较大，较难实现送丝电机的快速调节。针对上述不足研制的埋弧焊送丝电机H桥控制系统，使

2、用MoSFET与L292集成电路组成双极式可逆H桥PWM直流电机控制系统。MOSFET为全控型器件，具有开关频率高、集成度高和动态响应快等优点。由MOSFET组成送丝电路可以提高系统的效率，抑制谐波和机械噪声。双极式H桥可逆PW},t控制机制可使送丝电机在四个象限运行；低速稳定性好；电机停转时有微振电流，能消除静死区；调速范围大。系统采用电弧电压负反馈闭环控制，结合电流环反馈电路，在一定程度上消除送丝系统机电惯性与速度变化滞后现象，提高埋弧焊送丝系统反应速度以及稳定性，进而提高电弧燃烧稳定性与焊接质量。总之，本文提出的埋弧焊送丝电机H桥控制系统思路新颖；所研制的控

3、制系统操作简便，运行可靠、性能较高、满足工作要求，具有一定的理论意义及工程实际应用价值。关键词：埋弧焊；脉宽控制；送丝系统西南交通大学硕士研究生学位论文第lI页AbstractSubmergeArcWelding(SAW)wasinventedin1930s，nowtheweldingprocessiswidelyusedinmanyindustryfieldssuch鹊shipbuilding．energysourceandmechanismbecauseofitshighproductivity,excellentweldingquality,flexible

4、regulatingproperlyandcomfortworkingcondition．Thewirefeedingsystem(WFS)playsanimportroleinSAWweldingprocessandsomeshortageshavebeenfoundinpresentsilicon—controlledrectifier(SCR)WFS．Theseshortagesarementionedbelow：1．Poor-efficiency；2．Baddynamicperformance；?‘3．Lowelectromechanicallyreact

5、ionspeedandslowadjustmentofmotor．Inordertosolutethedisadvantagesdiscussedabove，anewSAWwirefeedingsystemnamedLockedAnti-phaseControlHbridgePWMDCmotorservosystemisexcogitated．ThenewsystemismainlymadeupofMOSFETandL292ICthatUSedforthecoreofthecontrolsystem．BecauseMCISFETcomponentisfull—co

6、ntrolled，compositiveandhashighswitchfrequencyanddyn锄icspeed，thewirefeedingcircuitismoreefficient，lessharmonicwaveandlowerenginenoise．ThenthemotorthatworksunderthebipolarreversibleHbridgePWMmechanismcanruninfour—quadrantwithoutstaticdead-zoneandhasgoodstability,greattimingrange．ThenewS

7、AWwirefeedingsystemthatthispaperexpatiatesisinnovative，reliableandcontentfortheworkrequest．ThestudyprovidesthetheoreticalgoverningforincreasingtheperformanceofSAWanddirectsweldingengineer．KeyWords：SAIl；PW；WireFeedingSystem西南交通大学硕士研究生学位论文第1页第1章绪论1．1埋弧焊综述1。1。1埋弧焊的焊接过程与特点埋弧焊是通过保持在光焊丝和工件之

8、间的电弧将