【摘 要】
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电子束焊机以其良好的焊接品质受到了人们的重视,在工业上得到了广泛的应用,与其焊接质量密切相关的电源系统也得到了相应的发展。但是近年来,现代工业技术发展飞快,对电源设
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电子束焊机以其良好的焊接品质受到了人们的重视,在工业上得到了广泛的应用,与其焊接质量密切相关的电源系统也得到了相应的发展。但是近年来,现代工业技术发展飞快,对电源设备提出的要求越来越高。现有的电子束焊机电源系统由于效率低、响应慢、可靠性不高和辅助设备复杂等缺点,难以满足时代的需求,更新换代十分必要。本课题采用现代DC-DC变换技术,为电子束焊机设计了一种新型PWM-Cuk电源系统。通过理论分析、仿真和试验,结果表明,系统具有响应快,效率高、可靠性强等优越性能,较好地满足电子束焊机对电源的要求。具体工作如下: 1.介绍了国内外电子束焊机的发展状况,对其高压电源的发展趋势和技术特点作了探讨,确定了研究目标、研究方法和具体的技术实现手段。 2.针对现有高压电源效率低,响应慢等缺点,采用现代高频PWM DC-DC电源变换技术,考虑到升压的需要,选择了具有升降压特点的Cuk电路拓扑结构作为电源方案。 3.应用专业电力电子仿真平台SABER,对Cuk系统进行建模,通过理论分析和仿真,全面考察了系统的工作特性,给出了较佳的主电路元件技术参数。 4.针对系统的特点,设计了系统的PID控制器的参数并给出具体的实现电路;针对电路中可能出现的浪涌,开关过压等问题,设计了保护电路,提高了系统的可靠性。 5.为了提高电源的变换效率,减少主电路元件的体积,引入软开关变换技术以提高Cuk电路的工作频率。 6.为了进一步减小输出电压纹波,将变压器引入到 Cuk变换器,对变压器进行了高频建模分析和理论论证,给出了其设计要点和计算步骤。 7.制作试验系统,通过试验证实了PWM-Cuk电源系统具有良好的性能,其技术参数能较好地满足电子束焊机对电源的要求。
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