【摘 要】
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电子束焊机因其独特的焊接优势,受到人们越来越多的关注,从原来对军工产品的焊接逐步发展到了民用产品的使用中。但是国内电子束焊机发展较晚,技术相对落后,焊机中的高压电源
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电子束焊机因其独特的焊接优势,受到人们越来越多的关注,从原来对军工产品的焊接逐步发展到了民用产品的使用中。但是国内电子束焊机发展较晚,技术相对落后,焊机中的高压电源大多数是进口。国内普遍采用的是发电机调压方式,但是它的噪音很大,频率为400Hz,这就使得高压电源的滤波电容值很大,响应速度相对较慢。为了降低成本,减小滤波电容值,提高它的响应速度,本文利用脉宽调制原理(PWM)设计了多脉宽调制方式供电的高压电源。 论文首先介绍了国内外电子束焊机高压电源的发展现状,并分析了各高压电源的结构及优缺点,根据PWM原理设计了高压电源的控制电路。并对主电路进行了分析计算,根据计算选用德国欧派克公司的BSM100GB120DN2K型号的IGBT模块。控制电路中选用了富士公司生产的EXB841驱动模块,由于采用了多脉宽逆变的供电方式,使得高压纹波较工频和中频机组供电方式大为减小,使得焊缝较为平滑。利用高速运算放大器设计了PI调节器,并利用PLC和HMI组成了数字控制部分,编写了PLC程序,使其具有控制及保护等功能,保证了电源的正常运行及其在故障发生时的可靠关断。 通过仿真分析发现,使用多脉宽调制方式供电,提高了高压整流波的脉动频率,降低了其脉动幅值,有效地减少了滤波电容值,提高了系统的可靠性。最后在电子束焊机上进行了相关试验,试验中主要观察了高压逆变器的输出波形和高压采样波形,并对波形进行了分析,结果表明本课题设计可行。
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