大功率等離子切割機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、等離子切割作為一種高效率、低成本的切割方式，在切割市場(chǎng)內(nèi)占有重要地位，其需求量逐年增加?，F(xiàn)階段國(guó)產(chǎn)等離子切割機(jī)以中小功率為主，而面向高端客戶群具有競(jìng)爭(zhēng)力的精細(xì)大功率等離子切割機(jī)的國(guó)產(chǎn)品牌不多，并且切割質(zhì)量和效率難以保證。本文以此為背景，對(duì)大功率等離子切割機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究，完成了大功率等離子切割機(jī)的研制，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析驗(yàn)證了穩(wěn)定性。本文的主要工作如下:
　　1.針對(duì)切割載體為直流等離子電弧的特點(diǎn)，建立雙通道等離子電弧模型，結(jié)

2、合實(shí)際情況進(jìn)行仿真分析。依據(jù)直流電弧靜態(tài)伏安特性曲線和電弧理論分析了大功率等離子切割機(jī)的核心工作過(guò)程，得到系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)及基本特性，為后續(xù)研發(fā)提供理論支撐。
　　2.區(qū)別于傳統(tǒng)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，本文基于工作過(guò)程的分析以及大功率的需求，針對(duì)等離子切割機(jī)關(guān)鍵部分，即引弧系統(tǒng)和功率回路進(jìn)行深入研究與設(shè)計(jì)，并進(jìn)行驗(yàn)證:一是從理論層面對(duì)這兩部分的控制拓?fù)溥M(jìn)行建模仿真，以驗(yàn)證系統(tǒng)對(duì)電弧電流和電壓控制的穩(wěn)定性;二是從工程實(shí)踐上對(duì)關(guān)鍵部分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，

3、以驗(yàn)證所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的合理性和有效性。設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)了較高的引弧成功率、較小的易損件損耗以及穩(wěn)定的大電流輸出。
　　3.基于本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)拓?fù)浼肮ぷ鬟^(guò)程的分析，采用數(shù)字信號(hào)處理(DSP)芯片，設(shè)計(jì)了核心控制程序，給出合理的控制時(shí)序及控制策略。針對(duì)電流調(diào)節(jié)響應(yīng)不及時(shí)和易損件損耗大等問(wèn)題，采用數(shù)字濾波算法以及通過(guò)限幅器引入積分外反饋的PI控制算法，實(shí)現(xiàn)了較快的響應(yīng)速度及穩(wěn)定的電流輸出，使大功率等離子切割機(jī)更加可靠高效。
　　4.依據(jù)上