基于DSC的数字脉冲MIG弧焊逆变电源设计
来源： 作者： 发布时间：2015-03-15 10:05:18 浏览量：引言
弧焊逆变电源自上世纪80年代问世以来，经过不断的发展完善，已成为焊接电源的主流产品。弧焊逆变电源的逆变频率一般电感器厂家在20～100kHz，由于目前的逆变电源多采用模拟电路控制，限制了逆变电源性能的提高。焊机的数字化是当今焊接装备发展的潮流，它使得数字控制应用于弧焊逆变电源成为可能。在国内，数字化焊机的研究尚处于起步阶段，较之世界先进水平仍有很大的差距。这使我们研究弧焊逆变电源有了很大的必要。
1 电源主电路设计
1.1 系统概述
脉冲MIG焊是一种焊接电流周期性变化的熔化极惰性气体保护焊，它对焊接设备要求较高。主电路的开关频率要高，响应速度要快，动态响应性能要好，输出电流波纹要小，要能适应多种焊接材料、多种焊丝直径在不同条件下的焊接需求。如图1所示，脉冲MIG焊机主要由6个部分组成。
1.1.1 主回路
主回路是系统的功率变换电路，其功能是将电网上的38电感厂家0V的三相交流电整流并进行中频桥式逆变，经再次整流后输出，输出电流可达450～500A。
1.1.2 驱动电路
驱动电路具有保护功能，防止出现过流、过热等情况。驱动逆变回路中的绝缘栅型大功率晶体管(IGBT)对触发脉冲要求严格，其开关损耗也与触发脉冲的斜率、幅度等密切相关。
1.1.3 主控板电路
主控板电路是焊机控制的核心部分。在控制上使用了变参数电流闭环PI控制和电压闭环PI控制。系统通过D/A变换送到驱动板的模拟输入口，经驱动IGBT输出。控制的反馈量是最终输出的电压和电流的采样值。
1.1.4 深圳电感送丝机电路
送丝机通过调节送丝电机的转速实现焊机焊接的匀速或变速送丝。送丝机电路通过控制电磁阀实现保护气体的通断。
1.1.5 焊机面板
焊机面板是焊机和用户交互的接口。用户电感器厂家可以通过面板来观察和设置焊机的工作模式、焊机的状态、焊丝和保护气体的类型等。
1.1.6 遥控盒
当用户离焊机较远时，可以通过遥控盒来代替控制面板的功能以实现远程控制。
1.2 主电路设计
系统的主电路的结构如图2所示，工作在软开关方式，采用了改进的移项谐振电路。
逆变部分N1、N3为超前桥臂，N2、N4为滞后桥臂。C1、C3为超前臂的并联电容，C2、C4为滞后臂的并联电容，且C1=C3>>C2=C4。L2为饱和电感，Cs为环流抑制串联电容。T1为主变压器。“+”、“-”为焊枪输出。S1为空气开关，电网电压经整流和Cp、L1稳压后为逆变提供直流输入。
2 电源控制系统设计
2.1 脉冲MIG弧焊电源控制系统总体方案
脉冲MIG弧焊控制系统的总体设计是系统设计的关键，它涉及到自动控制、计算机及焊接等领域。
该电源控制系统的总体方案如图3所示。脉冲MIG弧焊电源控制系统共有三个部分：电流波形控制系统、弧长控制系统、专家系统。其中电流波形控制系统、弧长控制系统为闭环控制系统，且弧长控制系统的输出为电流波形控制系统的输入，故整个系统为双闭环控制系统，电流波形控制为内环，弧长控制为外环。专家系统为整个双闭环系统的调节部分。
2.2 控制系统各部分方案设计
2.2.1 电流波形控制系统
为了实现对电流波形控制的精确性，本系统应当采用PID控制。由于理想微分控制对于强扰动反应较快，而电弧的热惯性使得系统不能及时地响应微分控制。此外理想微分控制会使偏差信号e(t)中的噪声干扰放大，产生较大的噪声输出，影响系统性能。故本系统采用了变参数的PI控制器。对于脉冲MIG焊而言，一脉一滴的过渡形式是所有过渡形式中焊接质量中最好的，此时熔滴的大小与焊丝直径相当，因此熔滴过渡较好的控制思想是控制波形的形状，保证熔滴的大小一致。波形控制决定着单个熔滴的行为特性。在熔滴过渡的一个周期里，熔滴的过渡中可以分为6个阶段，在这几个阶段中，分别采用不同的比例系数和积分时间，从而获得较好的系统动态响应速度和基值电流时间的稳态精度。电流波形控制系统的框图如图4所示。
广西供电局检测SF6开关与SF6互感器泄漏记实SF6开关一旦泄漏就会使SF6开关内部的SF6气体绝缘性能大大降低，就会在开关内部产生电弧，对开关及联接设备造成很能很大的破害。同样SF6气体对空气造成严重的环境污染。而且SF6在高压高温的情况下分解
SHARC处理器在音频系统中的典型应用传统的音频设备是模拟技术的天下。然而，近年来这种状况正在迅速发生变化，由于具有独特的性能优势、越来越高的性价比以及便利简化的设计工具支持，越来越多的专业音频系统、汽车音响、消费音频设备采用数字信号处理
采用AVR单片机的小型采暖炉控制系统抗干扰设计1. 引言： 单片机在工业控制领域应用时不同于民用、商用领域中的应用，工业控制所处的环境相对比较恶劣，干扰源多，其常见干扰源来自现场工业电气在投入、运行、切断等工况下产生的静电感应、尖峰电压、浪涌电流