本文關(guān)鍵詞：基于PIC單片機(jī)的電力專(zhuān)用TIG焊機(jī)研究

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【摘要】：伴隨著超超臨界火電機(jī)組的快速發(fā)展,新型耐熱鋼被廣泛應(yīng)用于主蒸汽和再熱蒸汽等高溫蒸汽管道,主要焊接特點(diǎn)是焊接工藝裕度小、焊接熱敏性較強(qiáng)、工藝過(guò)程較復(fù)雜,這對(duì)傳統(tǒng)的焊接工藝和焊接設(shè)備提出了新的要求和挑戰(zhàn)。因此本文基于PIC單片機(jī)設(shè)計(jì)了一款抗網(wǎng)壓波動(dòng)能力強(qiáng)、電流穩(wěn)定性高、電流精度高,能在小電流低線(xiàn)能量下穩(wěn)定焊接的電力專(zhuān)用TIG多功能焊機(jī),具有較高的科研價(jià)值和工程應(yīng)用價(jià)值。本文設(shè)計(jì)了基于PIC單片機(jī)電力專(zhuān)用TIG焊機(jī)的主電路拓?fù)?闡述了其工作原理。為了降低電網(wǎng)對(duì)輸出特性影響、降低回路的阻抗、提高焊接回路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,設(shè)計(jì)了兩級(jí)主電路。前級(jí)采用恒頻恒寬的全橋逆變整流電路,隔絕電網(wǎng)波動(dòng)對(duì)電流的影響,負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換,為后級(jí)提供高品質(zhì)的直流電;后級(jí)采用BUCK降壓電路,負(fù)責(zé)輸出特性的調(diào)整,對(duì)前級(jí)輸出直流進(jìn)行二次變流。并對(duì)主電路中涉及到的相關(guān)器件進(jìn)行分析和計(jì)算。本文同時(shí)設(shè)計(jì)了PIC單片機(jī)電力專(zhuān)用TIG焊機(jī)的控制系統(tǒng),主要包括控制系統(tǒng)硬件電路和軟件程序系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。硬件電路包括前級(jí)恒頻恒寬電路和后級(jí)特性調(diào)整電路,前級(jí)恒頻恒寬電路控制IGBT實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的直流參數(shù)輸出;后級(jí)特性調(diào)整電路以PIC16F716單片機(jī)為核心,設(shè)計(jì)了一系列控制電路,為軟件控制搭建硬件平臺(tái)。軟件部分采用匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì),主要包括主程序模塊設(shè)計(jì)、MMA一體化調(diào)節(jié)程序設(shè)計(jì)、兩步和四步子程序設(shè)計(jì)、中斷處理程序的設(shè)計(jì)以及PI算法等,保障焊機(jī)功能的正常實(shí)現(xiàn)。本文還設(shè)計(jì)了PIC單片機(jī)電力專(zhuān)用TIG焊機(jī)的抗干擾措施,從硬件和軟件兩個(gè)方面入手,設(shè)計(jì)抗干擾措施,保障了焊接的穩(wěn)定性不受外界干擾的影響。對(duì)設(shè)計(jì)的焊機(jī)性能進(jìn)行了測(cè)試和分析,包括前級(jí)和后級(jí)IGBT控制時(shí)序和驅(qū)動(dòng)信號(hào)、焊機(jī)焊接輸出波形、焊機(jī)的外特性、焊機(jī)短路動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度等。試驗(yàn)表明本文設(shè)計(jì)的焊機(jī)焊接電流輸出穩(wěn)定、波動(dòng)小、動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快以及陡降恒流外特性等,達(dá)到本文設(shè)計(jì)目的。
【關(guān)鍵詞】：TIG焊機(jī) 單片機(jī) 二次變流 兩級(jí)結(jié)構(gòu) 電力專(zhuān)用
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG434
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 選題的背景和實(shí)用價(jià)值12-13
• 1.1.1 國(guó)內(nèi)電站耐熱鋼的應(yīng)用情況12
• 1.1.2 電站耐熱鋼的焊接狀況12-13
• 1.2 TIG焊簡(jiǎn)介13-15
• 1.2.1 TIG焊焊接方式14
• 1.2.2 TIG工作時(shí)序14-15
• 1.2.3 TIG引弧方式15
• 1.3 基于單片機(jī)焊機(jī)的發(fā)展15-16
• 1.3.1 基于單片機(jī)焊機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r15
• 1.3.2 基于單片機(jī)焊機(jī)的基本特點(diǎn)15-16
• 1.4 主要研究?jī)?nèi)容16-18
• 第2章 功率變換主電路設(shè)計(jì)18-28
• 2.1 總體的設(shè)計(jì)目標(biāo)及方案18-19
• 2.2 主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19-22
• 2.2.1 前級(jí)主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)20-21
• 2.2.2 后級(jí)主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)21-22
• 2.3 主變壓器設(shè)計(jì)22-24
• 2.4 功率開(kāi)關(guān)器件的選擇24-25
• 2.5 輸入整流濾波電路設(shè)計(jì)25-26
• 2.6 輸出整流電路設(shè)計(jì)26-27
• 2.7 本章小結(jié)27-28
• 第3章 控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)28-42
• 3.1 控制系統(tǒng)框圖30-31
• 3.2 前級(jí)恒頻恒寬電路設(shè)計(jì)31-33
• 3.3 后級(jí)特性調(diào)整電路的設(shè)計(jì)33-41
• 3.3.1 以PIC單片機(jī)為核心的時(shí)序控制電路的設(shè)計(jì)33-36
• 3.3.2 電流設(shè)定單元電路的設(shè)計(jì)36-38
• 3.3.3 恒流控制單元電路的設(shè)計(jì)38-40
• 3.3.4 驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)42-59
• 4.1 Maplab IDE開(kāi)發(fā)環(huán)境的介紹42-43
• 4.2 控制軟件實(shí)現(xiàn)的功能及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)43-44
• 4.2.1 軟件實(shí)現(xiàn)的功能43
• 4.2.2 軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)43-44
• 4.3 主程序模塊設(shè)計(jì)44-46
• 4.4 功能子程序模塊的設(shè)計(jì)46-58
• 4.4.1 MMA調(diào)節(jié)子程序46-47
• 4.4.2 TIG焊子程序47-53
• 4.4.3 中斷處理程序53-56
• 4.4.4 PI控制算法56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第5章 抗干擾設(shè)計(jì)59-63
• 5.1 硬件部分抗干擾設(shè)計(jì)59-61
• 5.1.1 外干擾及其抗干擾設(shè)計(jì)59-60
• 5.1.2 焊機(jī)內(nèi)部干擾及其抗干擾設(shè)計(jì)60-61
• 5.2 軟件部分抗干擾設(shè)計(jì)61-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 第6章 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析63-72
• 6.1 前級(jí)輸出PWM波形檢測(cè)分析63-64
• 6.2 后級(jí)輸出PWM波形檢測(cè)分析64
• 6.3 焊機(jī)輸出品質(zhì)檢測(cè)64-68
• 6.3.1 焊機(jī)輸出電流波形分析65
• 6.3.2 電流輸出品質(zhì)對(duì)比65-66
• 6.3.3 電流上升速度檢測(cè)66-68
• 6.4 焊機(jī)外特性的檢測(cè)68-71
• 6.5 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 曹太強(qiáng);許建平;徐順剛;;開(kāi)關(guān)電源諧波的研究[J];電焊機(jī);2007年05期

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本文編號(hào)：563028