基于DSP的波控CO2逆变焊接电源的研究

《基于DSP的波控CO2逆变焊接电源的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海交通大学硕士学位论文基于DSP的波控CO2逆变焊接电源的研究姓名：白日辉申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：石忠贤20040101基于DSP的波控CO2逆变焊接电源的研究摘要新技术新材料新工艺的发展对焊接电源技术提出了更高的要求而目前大多数现有硬件模拟结构焊接电源越来越难于适应复杂焊接工艺的要求解决这一问题的关键在于数字化因此数字化是焊接电源发展的一个总体趋势而这种电源的研究和迅速产品化也迫在眉睫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在保持焊接过程稳定的条件下这时的焊接飞溅主要来自于短路初期的瞬时短路飞溅

2、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故无法通过常规的办法显著减小或消除将性能优异的数字信号处理器DSPs—DigitalSignalProcessingSystem引入到CO2焊接电源中利用采用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逆变焊接设计了一种精细电流波形控制来减小和消除飞溅对每个短路燃弧周期分为3个阶段进行控制1瞬时短路控制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I2正常短路控制阶段将回路在低电流水平保持一段时间后再控制液体小桥中流过的电

3、流使其以较小的斜率增长在保证足够的电磁压缩作用的同时降低短路峰值电流减小短路后期缩颈爆断产生的飞溅3短路熔滴过大控制阶段当短路时间过长超出正常短路时间时取消对电流的控制使电流以较快的速度增长加速缩颈的破断促使熔滴快速过渡避免熔滴生长过大影响焊接过程的稳定采用上述波形控制方案的逆变CO2焊接电源进行焊接实验表明该控制方法焊接电压电流波形周期性好瞬时短路极少焊接过程稳定金属飞溅少使用DSP控制系统实现焊接电源的数字化控制通过DSP软件实现波形控制编程灵活可以方便地实现不同地控制方案和控制参数的调整深入分析电流电压波形寻找最佳的短路和燃弧波形控制方式满足不同焊接工艺的要求关

4、键词数字控制波形控制CO2焊接DSPsIIRESEARCHOFWAVEFORMCONTROLINVERTERCO2WELDINGPOWERSOURCEWITHDSPABSTRACTWiththedevelopmentofnewtechnology,newmaterialsandnewprocess,weldingpowersourceisrequiredwithhigherlevel,butmostofthemcomposedofanalogstructuredon’tmeettheneedofcomplicatedweldingprocessatpresent.Th

5、ekeytosolvethisproblemisdigitalization,thewholetrendtodevelopweldingpowersource.Anditisurgenttostudyandmanufacturethiskindofweldingpowersource.OneofproblemsofCO2Short-circuitingtransferweldingismuchofspatter.Throughtheanalysisofshort-circuitingtransferandreasonofthegenerationofspatter,w

6、eknowthat:Ifweldingprocessisstable,theweldingspattermostlyoriginateinthebeginningofshortcircuitasinstantaneoussplashandexplosionsplashinthelatteroftheshortcircuit.Anditcannotbereducedoreliminatedbecauseitiscloselycorrelatedwithprincipleofshort-circuitingtransfer.DSPsthathaveexcellentper

7、formancewasusedintheCO2weldingpowersource.AndintermsofIGBTinverterhasaexcellentcontrollabilityandafastresponse,wedesignedaprecisecurrentwaveformcontrolmethodtoreducethespatter.“short-circuitingtoIIIarcing”processisdividedinto3phasetocontrol:Instantaneousshort-circuitingcontrolp