电子束焊机数字高压电源系统的研究

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1、屯ＴＰ２７１公开；：中图分类号密级ＵＤＣ：本校编号：讀Ｗ《遺乂肇硕±学位论文电子束焊机数字高压屯源论文题目＝系统的研究陈小兵０２１０４２０研究生鞋名：学号：爱妓职称副教授学校指导教师姓名：：李工学硕壬专业检测技术与自动化装置申请学位等级：；２０１５年４月论２０１５年６月论文提交日期；义答辩日期；．独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加标注和致

2、谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研。究成果，也不包含获得兰州变通大学或其他教育化构的学位或证书而使用过的材料与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。＇如＾学位论文作者签名：ｆ兔去杂签字ｎ期；咕月从日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州巧通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州巧通大学可ｙＡ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编１＾＾供查阅和借阅

3、。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）＇杂：ｆ；学位论文作者签名东壬导师签名零Ｆ歧爱＞＜戸＾签字；兴Ｊ日少年《日签字日期年月／Ｔ日期月硕士学位论文电子束焊机数字高压电源系统的研究ResearchonDigitalHighVoltagePowerSupplySystemForElectronBeamWelder作者姓名：陈小兵学科、专业：检测技术与自动化装置研究方向：工业检测技术与系统设计学号：0210420指导教师：李

4、爱姣完成日期：2015.04兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要本课题是某公司的项目“用于钢轨焊接的电子束焊机电源系统研制”中的一部分。电子束焊机高压电源系统的作用主要是用于给灯丝电源系统产生的电子加速，其性能决定着电子束焊接的焊缝质量和水平。随着电力电子功率器件、开关电源的电路拓扑、控制芯片和控制方式等的发展，高频化和数字化的高压直流电源日益成为电子束焊机未来发展应用的热点。本文首先对电子束焊机及其高压电源进行了简单的介绍，针对电子束焊机高压电

5、源的应用场合和技术指标，在DC-DC直流变换电路的理论分析和比较的基础上，选用了全桥电路作为高压电源的主功率电路的拓扑结构，控制方式选用移相控制方式。由于采用了开关电路，如果开关功率器件工作在硬开关的状态下，在开通和关断时，会产生较大的开关损耗，而且容易产生尖峰电压、冲击电流等现象损坏开关器件。采用软开关技术则可以很好的避免以上问题，而且还可以提高工作效率。该高压电源的主电路供电选用380V、50Hz的市电，首先通过带电容滤波的三相不控整流电路，将380V、50Hz的市电整流成直流电源；然后通过逆变

6、电路再将其逆变成20kHz的高频交流电供给高频升压变压器，逆变电路中选用IGBT作为逆变功率器件；高频变压器将电压升压到30kV，再由高频倍压整流电路将其倍压成电子枪所需的60kV直流电压。论文中对主电路中各个电路的元器件进行了参数计算和选型，然后在Simulink平台上对其仿真，验证了设计方案的正确性。该电源的控制电路以DSP2812为控制核心，高压反馈信号经隔离采样电路分压采样，然后送至DSP处理，比较控制产生相应的PWM波，驱动逆变电路中的开关器件IGBT，改变对角PWM波的移相角，就可以调节

7、输出电压的大小。论文中详细阐述了产生PWM波的生成方法，并在CCS平台上进行了编译、下载到DSP2812中调试，实验产生需要的PWM波。由于采用了高频逆变供电方式，使得升压变压器的体积和重量大大减小；采用软开关技术来消除开关管开关损耗大、尖峰电压等问题；结合DSP控制技术还可以达到对高压电源系统快速精确调压的目的。关键词：电子束焊机；高压电源；软开关；DSP论文类型：应用研究-I-电子束焊机数字高压电源系统的研究AbstractTheissueisonepartoftheproject“Resear

8、chonPowerSupplySystemforElectronBeamWelderforRailwelding”ofXXCompany.TheroleofHighVoltagePowerSupplySystemismainlyusedtoacceleratetheelectronbeamwhichisproducedbyFilamentPowerSupplySystem,andtheperformanceofHighVoltagePowerSupplySystemd