基于DSP控制的波控短路過(guò)渡電弧及其能量的檢測(cè)分析.pdf

1、隨著焊接工藝研究的深入以及焊接生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展，對(duì)弧焊電源的精確控制提出了更為緊迫的需要。本文采用DSP芯片dsPIC30F6010為焊機(jī)控制系統(tǒng)的核心，設(shè)計(jì)了焊機(jī)控制系統(tǒng)的硬件和軟件；設(shè)計(jì)了電弧能量的計(jì)算方法；結(jié)合所采用的CO2氣體保護(hù)焊短路過(guò)渡電弧的電流波形控制方式，進(jìn)行了工藝試驗(yàn)和數(shù)據(jù)采集，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理與分析。論文主要工作與結(jié)果包括： 針對(duì)傳統(tǒng)的以單片機(jī)為控制核心的逆變弧焊電源存在運(yùn)算速度慢、實(shí)時(shí)性差等不足，考慮電源

2、精確控制的需要，采用DSP芯片dsPIC30F6010為控制核心，設(shè)計(jì)了完整的控制系統(tǒng)的硬件和軟件。dsPIC30F6010的采用大大簡(jiǎn)化了電源的硬件電路；同時(shí)，所設(shè)計(jì)的電源采用基于UC3879控制芯片的相移PWM軟開(kāi)關(guān)逆變技術(shù)，提高了系統(tǒng)的可靠性。焊接工藝實(shí)驗(yàn)表明所設(shè)計(jì)的硬件和軟件是合理可行的。 為減小短路過(guò)渡焊接的飛濺、提高電弧的穩(wěn)定性，系統(tǒng)采用了將電流過(guò)程分為短路階段和燃弧階段分別加以控制的波控方式，短路階段分階段控制電流

3、上升率和限制最大電流，燃弧階段控制大電流燃弧和小電流維弧。論文中設(shè)計(jì)了相應(yīng)的電流波控軟件，燃弧階段采用PI控制保持電流的穩(wěn)定輸出。在100％CO2保護(hù)氣體條件下，通過(guò)調(diào)節(jié)波控參數(shù)進(jìn)行焊接試驗(yàn)，獲得了較穩(wěn)定的焊接過(guò)程。 為進(jìn)一步改善焊接電弧的控制，對(duì)所設(shè)計(jì)的波控電弧的電參數(shù)進(jìn)行了初步的測(cè)試與分析。在焊絲干伸長(zhǎng)改變時(shí)，相應(yīng)調(diào)整大電流燃弧時(shí)間，測(cè)量電弧的電流和電壓，用Matlab軟件計(jì)算電弧的動(dòng)態(tài)電阻、能量并對(duì)每個(gè)短路過(guò)渡電弧過(guò)程的能