【摘 要】
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本文针对铝合金焊接研制了一种新型电源,所研究的高频变极性弧焊电源采用双电源结构,由变极性电源和高频脉冲电源组成,综合了两者的优点。其中变极性电源采用二次全桥逆变结
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本文针对铝合金焊接研制了一种新型电源,所研究的高频变极性弧焊电源采用双电源结构,由变极性电源和高频脉冲电源组成,综合了两者的优点。其中变极性电源采用二次全桥逆变结构,一次逆变提供快速的响应速率并给二次逆变提供能量,二次逆变提供良好的变极性性能,使输出能量最优化,并用其低频电流特性减小电弧线能量,控制焊缝成形;高频脉冲电源提供的高频电流叠加在反极性电流DCEN上,利用电流的高频特性压缩电弧,改善焊缝金属结晶过程。在模拟控制器基础上引入了DSP数字控制技术,用软件编程实现了电源的变极性输出、高频脉冲电流的叠加及保护和电源的时序控制,使之能够在大尺度上调制出低频脉冲,控制焊缝成形。其中变极性电源的一次逆变PWM信号由PWM发生芯片SG3525A,配以外部硬件电路PI调节器产生;一次逆变闭环控制回路的电流给定(配以外部滤波)、二次逆变PWM驱动以及高频脉冲电源的控制则由TMS320LF2407A数字控制器实现。最后制作了一台实验电源,并进行了一系列的电弧实验,通过在变极性电源电流DCEN基础上叠加一系列脉冲电流,调制出所需电流波形,实现输出能量的最优分配,在满足阴极清理的前提下,最大限度地提高焊接效率。然后在实际波形的基础上,进行了一系列电弧分析和研究,分析表明该电源工作稳定可靠,满足设计要求。
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