新型電容儲(chǔ)能螺柱焊機(jī)的研制
發(fā)布時(shí)間:2022-07-03 12:35
隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)于將金屬螺柱或類似緊固件連接到板件或管件的加工工藝提出了新的要求,于是產(chǎn)生了一種新型焊接方法,電弧法螺柱焊。其中,電弧螺柱焊主要應(yīng)用于中厚板的螺柱焊接,而對(duì)于薄板焊接,電容儲(chǔ)能螺柱焊更具有優(yōu)勢(shì)。電容儲(chǔ)能螺柱焊通過釋放儲(chǔ)存在電容器組中的能量完成螺柱焊接過程,具有焊接時(shí)間短(0.8~3ms)、熱影響區(qū)小、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn),適用于將直徑2~10mm的螺柱或柱狀金屬焊接到0.6~3mm的薄板上。傳統(tǒng)的電容儲(chǔ)能螺柱焊機(jī)體積大、質(zhì)量大、控制精度不高,為了解決以上問題,設(shè)計(jì)了一種新型電容儲(chǔ)能螺柱焊機(jī)。本文首先從機(jī)械結(jié)構(gòu)和電路結(jié)構(gòu)兩方面對(duì)電容儲(chǔ)能螺柱焊機(jī)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括焊機(jī)整體和焊槍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),電路結(jié)構(gòu)包括功率變換電路、控制電路和驅(qū)動(dòng)電路。在功率變換電路設(shè)計(jì)時(shí),選擇RCD鉗位的單端正激電路作為功率變換電路拓?fù)?設(shè)計(jì)和選擇了主變壓器形狀、尺寸以及原副邊繞組的匝數(shù)、線徑。根據(jù)功率變換電路的功能需求,選擇IGBT作為功率開關(guān)管,設(shè)計(jì)選擇了輸入輸出整流濾波模塊,并根據(jù)儲(chǔ)能需求選擇了大容量電容器組?刂齐娐分饕糜趯(shí)現(xiàn)對(duì)電容充放電的控制以及保證焊機(jī)的正常工作。為了保證控制電路...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 電弧法螺柱焊分類
1.2.1 電弧螺柱焊
1.2.2 電容儲(chǔ)能螺柱焊
1.2.3 短周期螺柱焊
1.3 電容儲(chǔ)能螺柱焊發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
1.3.1 電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展
1.3.2 微控制器(單片機(jī))的廣泛應(yīng)用
1.3.3 電容儲(chǔ)能螺柱焊
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 整體結(jié)構(gòu)及功率變換電路設(shè)計(jì)
2.1 整體方案設(shè)計(jì)
2.2 充電電路設(shè)計(jì)
2.2.1 RC充電電路
2.2.2 恒流充電
2.3 功率變換電路設(shè)計(jì)
2.3.1 功率變換電路拓?fù)涞倪x擇
2.3.2 功率變換電路設(shè)計(jì)
2.3.3 變壓器設(shè)計(jì)
2.3.4 功率開關(guān)管的選擇
2.3.5 輸入整流濾波電路設(shè)計(jì)
2.3.6 輸出整流濾波電路設(shè)計(jì)
2.4 電容器組設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
第3章 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
3.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理
3.2 單片機(jī)芯片的選擇
3.2.1 PIC16F1782 介紹
3.2.2 PIC16F1782 引腳
3.2.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)
3.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.3.1 供電電路設(shè)計(jì)
3.3.2 電壓檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
3.3.3 接觸檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
3.3.4 焊槍控制電路設(shè)計(jì)
3.3.5 電容泄放電路設(shè)計(jì)
3.3.6 恒流輸出控制電路設(shè)計(jì)
3.3.7 保護(hù)電路設(shè)計(jì)
3.3.8 參數(shù)顯示電路設(shè)計(jì)
3.4 本章小結(jié)
第4章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 主程序設(shè)計(jì)
4.2 子程序設(shè)計(jì)
4.2.1 充電控制子程序
4.2.2 放電控制子程序
4.2.3 參數(shù)調(diào)節(jié)和顯示子程序
4.3 軟件抗干擾設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
第5章 工藝試驗(yàn)
5.1 電容焊接過程測(cè)試
5.2 焊接參數(shù)試驗(yàn)
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高頻逆變螺柱焊機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 彭偉,王景川,黃永志,李國(guó)波,趙洪丹. 化工自動(dòng)化及儀表. 2017(05)
[2]短周期螺柱焊在線分析系統(tǒng)[J]. 包曄峰,廖海龍,張金輝,張景璋,楊可,蔣永鋒. 電焊機(jī). 2017(01)
[3]功率半導(dǎo)體器件在電網(wǎng)中的應(yīng)用及發(fā)展展望[J]. 邱宇峰. 高科技與產(chǎn)業(yè)化. 2017(01)
[4]電力半導(dǎo)體功率模塊芯片焊接質(zhì)量可靠性研究[J]. 項(xiàng)羅毅,顏廷剛,陳晨. 裝備制造技術(shù). 2017(01)
[5]單片機(jī)發(fā)展歷程與單片機(jī)技術(shù)之研究[J]. 農(nóng)桂澤. 電子技術(shù)與軟件工程. 2016(14)
[6]恒功率輸入恒流輸出的電容器充電電源[J]. 李偉,劉慶想,張政權(quán). 強(qiáng)激光與粒子束. 2016(07)
[7]單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用研究[J]. 高春旺,張鈞赫,趙晗. 通訊世界. 2016(02)
[8]基于PIC16單片機(jī)的正弦調(diào)光電路[J]. 戚偉,邱旭偉,劉勁松,龐文堯,肖鐸. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2014(10)
[9]IGBT原理及應(yīng)用[J]. 歐陽志紅. 科技信息. 2012(33)
[10]電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 萬鑫. 電子世界. 2012(03)
碩士論文
[1]IGBT驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉春玉.武漢理工大學(xué) 2013
[2]基于高性能非晶帶材和磁芯封裝的研究[D]. 夏小鴿.南昌大學(xué) 2007
[3]中厚高強(qiáng)鋼與螺柱焊接方法試驗(yàn)研究[D]. 趙紅衛(wèi).南京理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3654855
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 電弧法螺柱焊分類
1.2.1 電弧螺柱焊
1.2.2 電容儲(chǔ)能螺柱焊
1.2.3 短周期螺柱焊
1.3 電容儲(chǔ)能螺柱焊發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
1.3.1 電力半導(dǎo)體器件的發(fā)展
1.3.2 微控制器(單片機(jī))的廣泛應(yīng)用
1.3.3 電容儲(chǔ)能螺柱焊
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 整體結(jié)構(gòu)及功率變換電路設(shè)計(jì)
2.1 整體方案設(shè)計(jì)
2.2 充電電路設(shè)計(jì)
2.2.1 RC充電電路
2.2.2 恒流充電
2.3 功率變換電路設(shè)計(jì)
2.3.1 功率變換電路拓?fù)涞倪x擇
2.3.2 功率變換電路設(shè)計(jì)
2.3.3 變壓器設(shè)計(jì)
2.3.4 功率開關(guān)管的選擇
2.3.5 輸入整流濾波電路設(shè)計(jì)
2.3.6 輸出整流濾波電路設(shè)計(jì)
2.4 電容器組設(shè)計(jì)
2.5 本章小結(jié)
第3章 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)
3.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理
3.2 單片機(jī)芯片的選擇
3.2.1 PIC16F1782 介紹
3.2.2 PIC16F1782 引腳
3.2.3 單片機(jī)最小系統(tǒng)
3.3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
3.3.1 供電電路設(shè)計(jì)
3.3.2 電壓檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
3.3.3 接觸檢測(cè)電路設(shè)計(jì)
3.3.4 焊槍控制電路設(shè)計(jì)
3.3.5 電容泄放電路設(shè)計(jì)
3.3.6 恒流輸出控制電路設(shè)計(jì)
3.3.7 保護(hù)電路設(shè)計(jì)
3.3.8 參數(shù)顯示電路設(shè)計(jì)
3.4 本章小結(jié)
第4章 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 主程序設(shè)計(jì)
4.2 子程序設(shè)計(jì)
4.2.1 充電控制子程序
4.2.2 放電控制子程序
4.2.3 參數(shù)調(diào)節(jié)和顯示子程序
4.3 軟件抗干擾設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
第5章 工藝試驗(yàn)
5.1 電容焊接過程測(cè)試
5.2 焊接參數(shù)試驗(yàn)
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高頻逆變螺柱焊機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 彭偉,王景川,黃永志,李國(guó)波,趙洪丹. 化工自動(dòng)化及儀表. 2017(05)
[2]短周期螺柱焊在線分析系統(tǒng)[J]. 包曄峰,廖海龍,張金輝,張景璋,楊可,蔣永鋒. 電焊機(jī). 2017(01)
[3]功率半導(dǎo)體器件在電網(wǎng)中的應(yīng)用及發(fā)展展望[J]. 邱宇峰. 高科技與產(chǎn)業(yè)化. 2017(01)
[4]電力半導(dǎo)體功率模塊芯片焊接質(zhì)量可靠性研究[J]. 項(xiàng)羅毅,顏廷剛,陳晨. 裝備制造技術(shù). 2017(01)
[5]單片機(jī)發(fā)展歷程與單片機(jī)技術(shù)之研究[J]. 農(nóng)桂澤. 電子技術(shù)與軟件工程. 2016(14)
[6]恒功率輸入恒流輸出的電容器充電電源[J]. 李偉,劉慶想,張政權(quán). 強(qiáng)激光與粒子束. 2016(07)
[7]單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用研究[J]. 高春旺,張鈞赫,趙晗. 通訊世界. 2016(02)
[8]基于PIC16單片機(jī)的正弦調(diào)光電路[J]. 戚偉,邱旭偉,劉勁松,龐文堯,肖鐸. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2014(10)
[9]IGBT原理及應(yīng)用[J]. 歐陽志紅. 科技信息. 2012(33)
[10]電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 萬鑫. 電子世界. 2012(03)
碩士論文
[1]IGBT驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉春玉.武漢理工大學(xué) 2013
[2]基于高性能非晶帶材和磁芯封裝的研究[D]. 夏小鴿.南昌大學(xué) 2007
[3]中厚高強(qiáng)鋼與螺柱焊接方法試驗(yàn)研究[D]. 趙紅衛(wèi).南京理工大學(xué) 2007
本文編號(hào):3654855
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