dsp主控熔化极co2气体保护焊波形控制的研究

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1、上海交通大学硕士学位论文DSP主控熔化极CO2气体保护焊波形控制的研究姓名：李飞虎申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：金鑫20050201DSP主控熔化极CO2气体保护焊波形控制的研究摘要随着控制技术和电源技术的不断发展焊接正在向智能化和数字化的方向发展数字化是焊接电源发展的一个总体趋势而数字技术的关键是在于对焊接各个阶段中波形的精细控制CO2短路过渡焊的主要问题之一是飞溅较大通过对短路过渡过程的机制及飞溅产生的机理分析表明焊接飞溅主要来自于短路初期的瞬时短路飞溅及短路末期的电爆炸飞溅这两种飞溅均与短路过渡机制密切相关本文所设计的控制系统采用了能快速处理

2、实时信号的数字信号处理器DSP—DigitalSignalProcessing利用IGBT的弧焊逆变器具有优异的可控性和快速响应能力的特点针对CO2焊接设计了一种精细电流波形控制方法从而减小飞溅和提高电弧的稳定性本方法把每个短路燃弧周期分为四个阶段对其中的三个阶段进行控制瞬时短路阶段当检测到熔滴与熔池发生短路后首先降低短路电流让熔滴在较低电流水平与熔池充分接触柔顺的过渡并减少瞬时短路产生的飞溅2正常短路阶段在此阶段让短路电流自由上升不加控制.3短路结束阶段当检测到短路结束立即输出一小段燃弧脉宽用以提高随后的燃弧阶段的能量i4燃弧控制阶段在燃弧期间通过数字控制算法进

3、行恒压控制本文最后通过实验证实了所设计的精细波控方法的可行性得到了较好的焊接效果并分析了瞬时短路及其参数和燃弧控制对焊接效果的影响通过在焊接系统中引入DSP控制系统可以灵活地实现波形控制而且可以方便地实现不同地控制方案和控制参数的调整满足不同焊接工艺的要求此系统在焊接加工领域中具有广泛的应用前景关键词DSP控制焊接电源波形控制iiSTUDYONWAVEFORMCONTROLFORMETALCO2GASPROTECTIVEWELDINGMAINLYCONTROLLEDBYDSPABSTRACTWiththeunceasingdevelopmentofcontrola

4、ndpowertechnology,weldingtechnologyisdevelopinginthedirectionsofintelligentizationanddigitalization.Thedigitalizationisthegeneraltrendofthedevelopmentofweldingpower,whilethekeypointofdigitaltechnologyliesinthefinewaveformcontrolforweldinginvariousstages.Themainproblemsresultingfromthe

5、CO2transitionweldingarethespatter.Theanalysisonthemechanismofcircuittransitionandprincipleofspattershowsthattheweldingspattercomesfromtheinstantcircuitspatterintheinitialstageofcircuitandelectrosparkspatter,andthesetwokindsofspatterareallcloselyrelatedtothemechanismofcircuittransition

6、.ThecontrolsystemdesignedinthispaperadoptedtheDSPwhichcantreatreal-timesignalquickly.OnbaseofcharactersoftheexcellentcontrollableandrapidresponsecapabilityofarcweldinginvertofIGBT,wedesignedakindoffinecurrentwaveformcontrolmethodforCO2iiiwelding,thuslowedspatterandraisedthestabilityof

7、arc.Thiskindofmethoddividedevery“shortcircuit-arcing”periodintofourstages,ofwhichthreestageswerecontrolled:(1)Instantshortcircuitstage:Whentheshortcircuitbetweendropletandmoltenpoolisdetected,firsttheshort-circuitcurrentislower,andletdropletfullycontactwithmoltenpoolatalowercurrentlev

8、el,an