本文關(guān)鍵詞：數(shù)字化雙絲焊接電源控制及工藝優(yōu)化研究

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【摘要】：雙絲焊接工藝相對于單絲焊接能夠大大提升工作效率,是目前焊接領(lǐng)域研究的一大熱點。隨著數(shù)字信號控制器(DSC)以及高頻IGBT的引入使得雙絲焊接電源設(shè)備的控制更加方便靈活,雙絲焊接工藝更加豐富。通過查閱相關(guān)文獻資料對雙絲焊接的國內(nèi)外現(xiàn)狀進行了梳理和歸納。從雙絲焊接效率和速度,雙絲輸出外特性,雙絲相位關(guān)系,兩絲電弧間干擾,雙絲熔滴過渡特點,雙絲電源設(shè)備的國內(nèi)外差距等方面進行了綜合分析,并確立了本文以雙絲電源電路設(shè)計、控制算法以及雙絲波控技術(shù)為主要研究類容。所設(shè)計的雙絲焊接電源將兩路獨立逆變主電路集中于同一機箱內(nèi),并采用統(tǒng)一的控制核心使得兩絲電源之間具有優(yōu)越的協(xié)同輸出能力。將雙絲焊接電源設(shè)備分為主控制底板、送絲機驅(qū)動板、IGBT模塊驅(qū)動板、以及全橋軟開關(guān)逆變主電路拓撲四個部分,并針對各個電路模塊信號流向和工作原理進行詳細的分析和參數(shù)設(shè)計。所設(shè)計的雙絲焊接電源設(shè)備各個電路模塊運行穩(wěn)定,各模塊之間信號傳遞可靠。針對雙絲焊接控制軟件和算法進行了研究和優(yōu)化設(shè)計。利用結(jié)構(gòu)體和指針對程序進行了模塊化處理,提出并研究了雙絲相位控制程序。根據(jù)逆變電源的控制特點設(shè)計并研究了積分參數(shù)自適應(yīng)控制算法,該算法能夠通過對焊接電流脈沖的檢測自動調(diào)整并獲得合適的脈沖控制積分參數(shù),通過焊接實驗驗證了該算法的有效性。針對I-I輸出特性下雙絲焊接的輸出波形,研究并實現(xiàn)了雙絲雙正弦電流脈沖焊接波形控制軟件。實際的焊接波形輸出測試表明該控制方法能夠獲得預(yù)期的雙絲雙正弦電流脈沖波形,并可靈活調(diào)節(jié)波形正弦參數(shù)。在說明了雙絲焊接系統(tǒng)的設(shè)備組成后,采用控制變量法研究探索了雙絲雙正弦電流脈沖焊接波形基值振幅、峰值振幅、正弦頻率、以及正弦反相位對焊接過程穩(wěn)定性和焊縫成型的影響。實驗表明峰值振幅△Ip=50A,基值振幅△Ib=40A,正弦正負半周脈沖個數(shù)比為16:16時焊接效果最好,且正弦反相位焊接效果比正弦同相位效果好。采用該雙絲雙正弦電流脈沖波形進行了高速焊接實驗,在1.2m/min,1.5min/min和2m/min的焊接速度下取得了良好的焊縫成型。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG43

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本文編號：1236078