波形控制colt2gt逆变焊接电源的研制

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1、摘要为了研制高效节能、性能优越的cO。焊接电源，本文引入逆变技术针对电源的主电路、控制电路、驱动电路和送丝电路进行了研究和设计。在主电路设计中，选用输出功率大的全桥式拓扑结构，对以IGBT和中频变压器为核心的功率器件进行了详尽的参数计算，并分析、论述了IGBT的保护措施。控制电路基于SG3526的PWM控制技术，采用电压闭环负反馈产生平硬的电源外特性，采用电流闭环负反馈对短路过渡过程进行波形控制。提出采用电压、电流双环切换的办法实现波形控制的设想。在建立控制系统结构框图和数学模型基础上，借助MATLAB对系统进行仿真，设计了电子电抗器系统，用以控制电源动特性。文中还对采用微

2、机系统参与焊接过程自动控制进行了软硬件设计。为了克服脉冲变压器式门极驱动电路制作、调试困难的缺点，设计了线路简单易调的光耦式驱动电路。在详细分析了IGBT上电流、电压波形和主电路输出波形的基础上，对实验结果进行了评估，解释了实验中出现的特殊现象。试验表明，主电路设计结构合理，器件工作可靠，输出波形良好。最后，设计了PWM调速电路配合印刷直流电机的送丝调速系统，试验表明，送丝速度误差在±5％以内，符合标准JB／T9533—1999。关键词：c0。焊接、逆变电源、波形控带4、IGBT、PWM技术ABSTRACTTobuildanefficientcarbondioxidefC0

3、2)weldingpowerresourcewithexcellentproperty,theinversiontechnologyisappliedtodesignthemaincircuit，thecontrolcircuitandthedrivercircuit．ThefullbridgestructureiSusedinmaincircuitinordertoreinforcethepowerprovidedbytheC02welder．Theparametersof也epowercomponentsincludingIGBTandtransf01Tnerareca

4、refullycalculated．andthemeansofprotectionofIGBT(InsultedGateBipolarTransistor)isspeciallyanalyzed．BoththecoutrolofPWM(PulseWidthModulation)generatedbychipS03526andtheclosed—loopcircuitwiththenegativefeedbackbyvoltageisappliedtocreatestrongstaticfeatureoftheC02welder,whichmakeitsvoltagestab

5、lewhen{tsloadiSchanging．Theblockdiagramandmathematicalmodelofthesystemarebuiltfort11esimulationbythesoftwareMATLAB．andtheresultofthesimulationaidsthedesigningofanelectricalinductor,whichCallcontrol也edynamicfeatureoftheCO，welder．Theideaofcontrollingthecurrentwaveforrnbymeansofswitchingthecu

6、rrentclosed—looporthevoltageclose—loopindifierentcircnitstateisbroughtout．Thehardwareandsoftwareofthemicrocomputersystemaredesignedinordertocontroltheweldingprocessautomatically．The出ivercircuitwithpulsetrarlsformerhastroubletObemadeoradjusted，SOthedrivercircuitusedofphotoelectriccoupletiSd

7、esignedandmade，ByanalyzingthecuiTentandvoltagewaveformsfromtheIGBTandtheoutputoftheC02welderinthetests，theconclusionshavebeendrawnthatthestructureofthemaincircuitisvalidandthecomponentsusedinthemaincircuitarecredible．Intheend，thecircuitoffeedingwireofconsisten