本文關(guān)鍵詞：斬波控制鎢極氬弧焊電源研究

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【摘要】：直流鎢極氬弧焊具有焊接參數(shù)穩(wěn)定性高、電弧觀察性好、易獲得穩(wěn)定焊接質(zhì)量等特點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用，可用于焊接重要結(jié)構(gòu)。直流脈沖鎢極氬弧焊采用脈沖電流，可在較低平均焊接電流的條件下獲得較大熔深及較低熱輸入。提高脈沖頻率可提高電弧壓力以及焊接質(zhì)量。 本文主要研究直流脈沖鎢極氬弧焊高頻脈沖控制技術(shù)。應(yīng)用電力MOSFET器件作為開關(guān)器件，采用直流斬波控制技術(shù)，研究設(shè)計(jì)直流脈沖鎢極氬弧焊高頻脈沖弧焊電源系統(tǒng)。研究設(shè)計(jì)的電源系統(tǒng)包括功率斬波系統(tǒng)、頻率脈寬可調(diào)數(shù)字控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等部分。功率斬波系統(tǒng)采用功率MOSFET器件IRF450。頻率脈寬可調(diào)數(shù)字控制系統(tǒng)由4M時(shí)鐘源、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器系統(tǒng)，觸發(fā)及轉(zhuǎn)換計(jì)數(shù)系統(tǒng)、啟動(dòng)控制電路、計(jì)數(shù)調(diào)節(jié)部分等構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由光電隔離器件、電平轉(zhuǎn)換電路、功率驅(qū)動(dòng)電路等部分構(gòu)成。 頻率脈寬可調(diào)數(shù)字控制系統(tǒng)在4MHz的時(shí)鐘源無降頻的情況下，輸出脈沖頻率范圍9.523Hz-109.89kHz，，輸出脈寬占空比1%-99%，滿足脈沖焊頻率脈寬調(diào)節(jié)的要求。驅(qū)動(dòng)電路通過高速光電隔離器等器件，輸出驅(qū)動(dòng)電壓在+12V和-5V之間快速轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換時(shí)刻其上升過程及下降過程非�？�，滿足脈沖鎢極氬弧焊高頻脈沖電流斬波控制的驅(qū)動(dòng)的要求。功率MOSFET由多個(gè)單管并聯(lián)而成，滿足功率斬波控制的要求。采用功率MOSFET斬波控制器件，其開關(guān)頻率可達(dá)到100kHz以上，滿足設(shè)計(jì)要求。 研究設(shè)計(jì)的高頻斬波控制鎢極氬弧焊電源系統(tǒng)經(jīng)制造、調(diào)試及進(jìn)行的焊接實(shí)驗(yàn)，脈沖焊接電流其脈沖頻率達(dá)到了11.364kHz。采用此系統(tǒng)焊接0.3mm的不銹鋼薄板，焊接過程穩(wěn)定，焊縫成型美觀。實(shí)驗(yàn)表明，研究設(shè)計(jì)的斬波控制鎢極氬弧焊電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】：斬波控制 MOSFET 鎢極氬弧焊 脈沖 頻率脈寬調(diào)節(jié)
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG444.74
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 鎢極氬弧焊概述11-16
• 1.2.1 鎢極氬弧焊的原理11
• 1.2.2 鎢極氬弧焊的電源11-13
• 1.2.3 鎢極氬弧焊的特點(diǎn)13
• 1.2.4 鎢極氬弧焊的應(yīng)用13-14
• 1.2.5 直流脈沖 TIG 焊接的發(fā)展14-15
• 1.2.6 直流脈沖 TIG 焊的原理及特點(diǎn)15-16
• 1.3 斬波控制技術(shù)16-17
• 1.3.1 降壓式斬波電路16-17
• 1.3.2 升壓式斬波電路17
• 1.4 研究任務(wù)及意義17-19
• 第2章 鎢極氬弧焊斬波控制電路總體設(shè)計(jì)19-27
• 2.1 斬波控制鎢極氬弧焊電源控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)19
• 2.2 斬波控制鎢極氬弧焊電源控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)19-21
• 2.3 斬波控制鎢極氬弧焊控制系統(tǒng)主電路主要器件21-24
• 2.4 斬波控制鎢極氬弧焊控制系統(tǒng)電源特性要求24-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 鎢極氬弧焊電源斬波控制電路27-42
• 3.1 鎢極氬弧焊電源控制原理27-28
• 3.2 頻率脈寬可調(diào)數(shù)字控制脈沖電路28-35
• 3.2.1 時(shí)鐘源電路28
• 3.2.2 降頻電路28-29
• 3.2.3 啟停電路29-30
• 3.2.4 邏輯電路30-31
• 3.2.5 頻率脈寬控制電路31-33
• 3.2.6 數(shù)字信號(hào)觸發(fā)電路33-34
• 3.2.7 頻率脈寬可調(diào)數(shù)字控制脈沖電路時(shí)序圖34-35
• 3.3 驅(qū)動(dòng)電路35-37
• 3.4 MOSFET 電路控制37-38
• 3.5 實(shí)驗(yàn)設(shè)備實(shí)物圖38-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 第4章 鎢極氬弧焊電源控制系統(tǒng)調(diào)試及試驗(yàn)42-48
• 4.1 頻率脈寬可調(diào)數(shù)字控制脈沖電路調(diào)試結(jié)果42-45
• 4.2 驅(qū)動(dòng)電路調(diào)試結(jié)果及分析45-46
• 4.3 焊接試驗(yàn)及焊接電流波形測(cè)試46-47
• 4.4 本章小結(jié)47-48
• 第5章 結(jié)論48-49
• 參考文獻(xiàn)49-52
• 在學(xué)研究成果52-53
• 致謝53

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：802825