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焊接是现代工程领域的一个关键环节，焊接质量在很大程度上决定工程质量，而对于不同的焊接材料和焊接方法，需要不同的焊接控制手段才能达到符合要求的质量。因此本文针对目前管道焊接中应用较广的纤维素焊条和自保护药芯焊丝进行了相应焊接电源设备的研制。并在此基础上开发了可适用于一般手弧焊条和CO2气体保护焊丝特性的控制程序，使得焊机应用范围更广，集多种功能于一体，既能降低制造成本，又能简化设备的配置，减少操作步骤。
本文首先介绍了系统的硬件设计，硬件是基础，在一些关键电路部分，用硬件来控制、判断能更好的体现其可靠性和实时性。控制核心采用数字信号处理器DSP(TI公司的TMSLF2407A芯片)，DSP控制精度高，运算速度快，功能模块多，扩展方便，能充分满足现代焊接控制的需要。逆变弧焊电源的主电路由IGBT半桥逆变电路等构成，采用脉宽调制控制半桥逆变电路中的IGBT的导通宽度，由SG3525及EXB841构成脉宽调制电路及IGBT驱动电路。本设计中，电源的输入为380V的三相交流电，输出功率为17kW，空载电压为67V，为中小功率弧焊电源。
软件部分采用模块化程序设计方法，C语言编写，设计了基于DSP的数据采集、显示等子程序，重点介绍了油气管道下向焊中常用的纤维素焊条和自保护药芯焊丝的控制程序的编制，给出了纤维素下向焊恒流控制的和药芯焊恒压控制的实现方法，并通过实验得到很好的焊接工艺效果。
焊接过程电信号包含着丰富的信息，它不仅包含了焊接电源性能的信息，而且包含焊接质量的信息。因此提出了一种对焊接过程进行电信号采样分析的方法，通过对程序的执行过程进行离线分析，指导焊接参数的优化和制订。
试验结果表明：该焊机硬件电路简单可靠，响应速度快，系统软件控制精确，抗干扰能力强，满足了纤维素焊条和自保护药芯焊丝的外特性控制要求，基本达到了最初设计的构想和要求。