本文關鍵詞：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穩(wěn)定性高、電弧觀察性好、易獲得穩(wěn)定焊接質量等特點，得到廣泛應用，可用于焊接重要結構。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量。 本文主要研究直流脈沖鎢極氬弧焊高頻脈沖控制技術。應用電力MOSFET器件作為開關器件，采用直流斬波控制技術，研究設計直流脈沖鎢極氬弧焊高頻脈沖弧焊電源系統。研究設計的電源系統包括功率斬波系統、頻率脈寬可調數字控制系統、驅動系統等部分。功率斬波系統采用功率MOSFET器件IRF450。頻率脈寬可調數字控制系統由4M時鐘源、十進制計數器系統，觸發(fā)及轉換計數系統、啟動控制電路、計數調節(jié)部分等構成。驅動系統由光電隔離器件、電平轉換電路、功率驅動電路等部分構成。 頻率脈寬可調數字控制系統在4MHz的時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節(jié)的要求。驅動電路通過高速光電隔離器等器件，輸出驅動電壓在+12V和-5V之間快速轉換，轉換時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動的要求。功率MOSFET由多個單管并聯而成，滿足功率斬波控制的要求。采用功率MOSFET斬波控制器件，其開關頻率可達到100kHz以上，滿足設計要求。 研究設計的高頻斬波控制鎢極氬弧焊電源系統經制造、調試及進行的焊接實驗，脈沖焊接電流其脈沖頻率達到了11.364kHz。采用此系統焊接0.3mm的不銹鋼薄板，焊接過程穩(wěn)定，焊縫成型美觀。實驗表明，研究設計的斬波控制鎢極氬弧焊電源系統結構合理，系統運行穩(wěn)定。
【關鍵詞】：斬波控制 MOSFET 鎢極氬弧焊 脈沖 頻率脈寬調節(jié)
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：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13
• 1.2.4 鎢極氬弧焊的應用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15-16
• 1.3 斬波控制技術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 研究任務及意義17-19
• 第2章 鎢極氬弧焊斬波控制電路總體設計19-27
• 2.1 斬波控制鎢極氬弧焊電源控制系統結構設計19
• 2.2 斬波控制鎢極氬弧焊電源控制系統電路設計19-21
• 2.3 斬波控制鎢極氬弧焊控制系統主電路主要器件21-24
• 2.4 斬波控制鎢極氬弧焊控制系統電源特性要求24-26
• 2.5 本章小結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 頻率脈寬可調數字控制脈沖電路28-35
• 3.2.1 時鐘源電路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 數字信號觸發(fā)電路33-34
• 3.2.7 頻率脈寬可調數字控制脈沖電路時序圖34-35
• 3.3 驅動電路35-37
• 3.4 MOSFET 電路控制37-38
• 3.5 實驗設備實物圖38-41
• 3.6 本章小結41-42
• 第4章 鎢極氬弧焊電源控制系統調試及試驗42-48
• 4.1 頻率脈寬可調數字控制脈沖電路調試結果42-45
• 4.2 驅動電路調試結果及分析45-46
• 4.3 焊接試驗及焊接電流波形測試46-47
• 4.4 本章小結47-48
• 第5章 結論48-49
• 參考文獻49-52
• 在學研究成果52-53
• 致謝53

【參考文獻】

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本文編號：802825