变极性TIG焊电源驱动电路和保护电路的设计

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基于工业控制机的变极性TIG焊控制器

基于工业控制机的变极性TIG焊控制器

陈树君,张爱丽,张开亮,张宇(北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京l00022)摘要:以NI PCI-622l 数据采集卡和工业控制机为硬件平台,应用LabVIEW 软件建立了一套人机界面良好、易于操作的变极性TIG 焊控制系统。

该控制系统和双逆变式交流电源相配合可以输出变极性焊接电流波形,并可以对变极性电流波形进行低频脉仲调制和高频脉仲调制,进而实现任意的波形组合。

该控制系统除了完成基本的TIG 焊接时序控制外,还具有数据采集、波形显示、记录保存和数据通信等功能,为焊接过程监控、焊接质量的信息化管理奠定了坚实的基础。

试验表明,采用该控制系统的变极性TIG 焊机操作简单,焊接工艺性能优良。

关键词:变极性;脉仲调制;串行通信;LabVIEW 中图分类号:TG434.l 文献标识码:A文章编号:l00l-2303(2007)0l-000l-0SController for VPTIG welding based on industrial computerCHEN Shu-jun ,ZHANG Ai-ii ,ZHANG Kai-iiang ,ZHANG Yu(Coiiege of Mechanicai Engineering Appiied Eiectrons Technoiogy !Beijing University of Technoiogy !Beijing l00022!China)Abstract "Based on NI PCI-622l data acguisition card and LabVIEW software ,a muitifunctionai TIG controi system is deveiopedon industriai computer.It has weii man-machine interface ,and easy to controi.This controi system with the weiding power suppiy which is a doubie inverter can output the waves of variabie poiarity ,iow freguency moduiated puise ,and high freguency moduiated puise or the combination of the above waves.At the same time ,it can accompiish seguentiai controi of VPTIG weiding.Data can be acguired ,wave can be dispiayed,parameters can be recorded ,and it can be communicated with other controiiers.It iays a firm foundation on guaiity monitoring in weiding processes.Easier operation and good seam guaiity of WSE weider using this controiier is vaiidated experimentaiiy.Key words "variabie poiarity #moduiated puise #seriai communication #LabVIEW收稿日期!2006-ll-29基金项目!北京市教委科技发展资助项目(KM200Sl000S02l)作者简介!陈树君(l97l 一),男,黑龙江双城人,副教授,博士,主要从事新型焊接电源、电力电子技术、电磁兼容技术、电源可靠性及焊接电弧物理等方面的研究工作。

变极性TIG焊的微电流短路引弧方法

变极性TIG焊的微电流短路引弧方法

变极性焊的微电流短路引弧方法姚瑶(长沙学院机电工程学院,湖南长沙410003)摘要:基于变极性TIG焊在铝合金焊接时的电弧特点,设计出一种针对变极性TIG焊的微电流短路引弧方式,可以有效解决变极性TIG焊接,特别是DCEP(电极接正、工件接负)状态时,接触引弧容易出现的钨极烧损问题。

该短路引弧方式将整个变极性短路引弧过程分为短路、维弧以及电流缓升三个阶段,其中短路阶段的电流可以取2~3A的微电流进行引弧。

实验证明,其引弧成功率较高,微电流短路引弧的效果理想。

关键词:短路引弧;微电流;变极性TIG焊;钨极烧损中图分类号:TG444+.72文献标志码:A文章编号:1001-2303(2019)01-0120-04 DOI:10.7512/j.issn.1001-2303.2019.01.22Strategy of tiny current short arc ignition for variable polarity TIG weldingYAO Yao(Electromechnical Engineering College,Changsha University,Changsha410003,China)Abstract:Based the characteristics of variable polarity TIG welding,a tiny current short arc ignition was designed,which solved the problem of tungsten weariness,especially when the state of DCEP(direct current electrode positive).There are three stages of tiny current short arc ignition,the three stagers are short stage,maintain stage and current slow rising stage,and the current of the short stage can be only2~3A.The experiments proved that the arc ignition is stable without any obvious tungsten weariness and arc extinguish,and the arc ignition success rate is quite high.Key words:short arc ignition;tiny current;variable polarity TIG welding;tungsten weariness本文参考文献引用格式:姚瑶.变极性TIG焊的微电流短路引弧方法[J].电焊机,2019,49(01):120-123.收稿日期:2018-09-01;修回日期:2018-11-28作者简介:姚瑶(1982—),女,硕士,讲师,主要从事焊接电源及数字化研究。

变极性TIG焊接电源的研制

变极性TIG焊接电源的研制
(. 东船 舶 工 业 学 院 , 苏 镇 江 2 2 0 2 北 京 工 业 大 学 , 京 1 0 2 ) 1华 江 1 0 3; . 北 0 0 2
摘要 : 变极性 'g 焊接 电源是 一种 用于铝 合金焊接 的新 型焊接设备 , r‘ i 其焊接 电流频 率、 负半 正
波 电流 时 阅 和幅 值 都 可 以分 别独 立调 节 。 电路 结 构 采 用 2级 逆 变 , 级 为全 桥 逆 变式 结 构 。 主 前 后 级 为串桥遵 变式 缝构 。 电源可 实现 变极性 方 波 交流 、 该 直流 、 冲电流 等 多种 输 出O I : 4向 DC P 脉 在 XF _ Y E 过 渡 时采 用 叠 加 电流 脉 冲进 行 稳 弧 , 、 流 时 焊接 电 孤 也 十 分 稳 定 。 节 正 负半 波 的 幅 值 、 率 ,电 J 调 频
L h n — i F G C e — H N u - a WA h n xa, AIZ o gr n , AN h nf , UA G G oj n , NG C u —i a u i
YI h —a 。HA h n —in 2C N S ujn , AN i i g N S uy n, NG Z e gxa g , HE h - 。HU G J— a 2 u qn (.at hn hp uligIstt,h ni g2 2 0 , hn ;.ej gId s yU ies y B in 0 0 2 C ia 1 s C iaS ib i n tue Z ej n 10 3 C ia 2B in ut nvri , e ig10 2 , hn ) E d ni a i n r t j
sr t e o he mai ic tus wo sa s i e t rTh or r e u lbrd n rera h c tuc ur ft n c r ui est tge nv re . e f wa d us s f l— i ge i ve t nd t e ba kwar e l- idg nv re . d us s haf br e i e r t

变极性焊接电源二次逆变电路拓扑及其工艺技术研究

变极性焊接电源二次逆变电路拓扑及其工艺技术研究

变极性焊接电源二次逆变电路拓扑及其工艺技术研究发布时间:2022-08-02T03:41:30.608Z 来源:《科学与技术》2022年3月6期作者:吴晓丽[导读] 变极性GTAW焊接的重点是在于维持以及提升焊接电弧的稳定性,吴晓丽天津航空机电有限公司摘要:变极性GTAW焊接的重点是在于维持以及提升焊接电弧的稳定性,针对运用两级逆变的变极性焊接电源,二去逆变电路拓扑何其控制方法对输出电流极性切换过程当中与焊接电弧的稳定性其影响较为明显。

通过递增电流急性切换速度,在电流过零瞬间保持电弧空间的温度与剩余电离度,小电流焊接的过程当中,在电流极性切换之前叠加电流脉冲,使电流可以马上再引燃,从而,通过对全球是二次逆变电路拓扑、半桥是二次逆变电路括扑和控制方法的剖析,提出了他们的适应范畴、存在的缺陷以及调整方法。

关键词:变极性焊接电源二次逆变电路拓扑前言:铝及其合金具备低温特点好、比强度高、节能环保等特征,被普遍使用在航天航空、汽车、高速列车、船舶制造等工业领域的金属结构当中,然而,当中有少部分是通过焊接而形成的。

便捷性焊接电源在铝和其合金的GTAW焊接当中具备去除氧化膜、降低钨极烧损、精准掌控焊接热输入和焊接电弧稳定等综合优点,是一种焊接铝与其合金的理想电源。

便捷性焊接电源的功能变换,通常都是使用两级逆变电路结构。

电网电压通过整流滤波、一次逆变与高频变压器下降之后,输出低压高频方波交流(20 kHz),之后再通过整流、滤波和二次逆变,输出频率下降(200 Hz)的变极性交流焊接电流。

二次逆变电路的结构、参数与控制方法针对便捷性焊接电源的输出可以具备决定性的影响,然而,核心问题则是在输出电流的变极性过程当中怎样维持电弧的稳定。

一、变极性GTAW焊接中的电弧稳定在铝及其合金的交流(囊括正弦波、方波和变极性)GTAW 焊接过程之中,电流过零时电弧把瞬时熄灭,必须要重新引燃电弧。

然而,重新引燃电弧是很难和在引燃电弧瞬间电弧空间单于电离度、阴嗯极电子发射能力和再加电压的升高速度相关,稳定的焊接电弧能够使焊接噪音有所下降,并且使焊接成型外观完美。

基于工业控制机的变极性TIG焊控制器的设计的开题报告

基于工业控制机的变极性TIG焊控制器的设计的开题报告

基于工业控制机的变极性TIG焊控制器的设计的开题报告一、选题背景与意义工业控制机作为一个高性能的控制系统,在现代化生产中有着广泛的应用,其稳定性和可靠性是生产过程中的关键因素之一。

变极性TIG焊控制器是一种钨极惰性气体保护下的焊接技术,具有熔池稳定,焊接质量高等优势,在航天航空、核电、石油化工等领域有广泛应用。

本课题将基于工业控制机的设计思路,设计一个高性能、可靠性强的变极性TIG焊控制器,以应对生产技术不断提高的需求。

二、研究内容1.基于变极性TIG焊控制器的设计方案2.核心电路的设计和参数计算3.控制程序的设计和实现4.系统的测试和优化三、研究方法1.综合使用实验研究、文献调研、模拟仿真等方法进行研究2.对电路进行精确的电路分析和参数计算、控制程序的设计和实现3.通过实验验证和数据分析,对系统进行测试和优化四、预期结果设计一款稳定、高性能、可靠性强的变极性TIG焊控制器,实现变极性TIG焊的精确控制,提高焊接质量和效率,满足现代化生产的需求。

五、研究意义1.提高了变极性TIG焊接的稳定性和焊接质量,有望在更广泛的领域得到应用2.将工业控制机的应用延伸到焊接领域,拓展了其应用范围3.为现代化生产的较高标准提供技术支持和保障六、进度计划1.文献调研和方案的制定2.电路设计和参数计算3.控制程序的设计和实现4.系统的测试和优化5.论文写作七、存在的问题和解决方案1.电路设计中可能会存在参数计算不准确、电流不稳定等问题,需要进行实验验证和数据分析,及时发现问题并解决2.控制程序的设计需要考虑复杂的控制逻辑,可能会存在程序代码出错等问题,需要细心认真、勤奋努力地进行程序调试八、参考文献1.张俊明. 工业控制机在焊接领域的应用. 机电工程, 2016, 33(12): 137-139.2.汤继民, 蔡雄峰. 变极性TIG焊控制器的设计与实验. 电力电子技术, 2018, (5): 118-120.3.丁思远, 王颖. TIG焊技术的发展和应用. 先进制造技术, 2015,4(4): 41-43.。

TIG焊机的焊接电路设计及系统的抗干扰防护

TIG焊机的焊接电路设计及系统的抗干扰防护

i t r a i na we d ng e h l gy,p s or r a n e n to l l i t c no o ut f wa d
高达 5 0V。高频 引弧产 生的 高频信 号 干扰 不仅使 0 附近 的 电子 设备 不 能 正 常工 作 , 而且 也使 焊接 电源
n w cr u t d sg o h a e a d r l b e e ic i e i n f r t e s f n e i l TI a G wed n a h n n h e a e n i - i t r a c lig m c ie a d t er ltd a t -d su b n e me s r me t r l o g v n a u e n sa eas ie . Ke r s wed n ; i h f e u n y a c n a t y wo d : l i g h g r q e c r i g; n i d s u b n e TI i t r a c ; G
t n F l wi g t e r q e t o h e e oБайду номын сангаасme t o i . o l n h e u s f t e d v l p n f o o
收稿 日期 :0 6一 2一O 20 O 8 基 金项 目 : 海 市 教 委 基 金 资 助项 目(0 4 2 上 22 7)
关键 词 : 焊接 ; 频引 弧 ; 干扰 ; I 高 抗 TG
中图分 类号 : P 3 T 31
文献标 识码 : B 文章 编号 :0 1 2 5 ( o 6 O 0 6 —0 1 0 — 2 7 2 0 ) 8— 0 3 4
Ab ta t s r c :To n u e h s c e s e s r t e u c s of t r ig s a tn

变极性TIG焊电源二次逆变控制电路的设计

变极性TIG焊电源二次逆变控制电路的设计
所 示
收 稿 日期 :2 l — 5 2 OOO—7
比分 别 独立 可调 的 方波 信号 送 入反 相器 U1 A后 .可 6 得 到相 位 差 为 1 0 的两 路 方 波 信 号 ,然 后 把 此 信 号 8。
分 成 两路 后 分别 输入 死 区时 间控 制 电路 。5 5时基 电 5
( 4 R3 )/R 1R 2R 3。 R 2 4a ( 4 4 4 + _ + + )
变极 性 TG 焊 电 源 要 求 输 出 的 电 流 频 率 和 占空 I
比能独 立调 节 .频 率 可 通 过 调 节 二 次 逆 变 开 关 管 的
经 过分 析可 知 ,通过 改变 5 5时基 电路 外接 电阻 5 R 铊的值 ,可实 现输 出脉 冲频 率 的调节 ,改变 5 5时 , 5 基 电路 外 接 电阻 R 和 R 的 比值 可 实 现脉 冲宽 度 ∞ 钙 的 调 节 。 由 N 5 5的输 出端 3端输 出 的频 率 和 占空 E5
关键 词 :变 极 性 钨 极 氩 弧 焊 ;二 次 逆 变 :控 制 电 路
中 图 分 类 号 :T 4 4 G 3
文 献 标 志 码 :B
0 引 言
变 极 性 T G 焊 是 一 种 特 殊 的方 波 交 流 T G 焊 , I I
是一 种输 出电流频 率 、正 负半 波导 通 时 间及 幅 值均 可
l 方 波 发 生 及 反 相 电 路
电源 在铝 及 其合金 的焊接 中具 有显 著 的优势 ,能满 足
特 殊 工 艺 要 求 。本 文 主 要 进 行 了变 极 性 T G焊 电 源 I 二次 逆变 控制 系统 的设 计研 究 。
率 f lT 1 3( 4 R2R3 × 2 占空 比 D=pT : /: . /R1 4 4 C3 4 + + ) 。 t/ = l

变极性TIG焊微电流短路引弧技术研究

变极性TIG焊微电流短路引弧技术研究

变极性TIG焊微电流短路引弧技术研究作者:姚瑶来源:《机械制造文摘·焊接分册》2017年第02期摘要:基于变极性TIG焊电弧的特点,在作者研发的双芯双逆变变极性TIG焊电源的基础上,设计出了一种针对变极性TIG焊的微电流短路引弧方式,将整个引弧过程分为:短路阶段、维弧阶段和电流缓升阶段。

可以有效的解决变极性TIG焊在短路引弧时容易出现的钨极烧损、电流过冲等问题。

并针对不同输出电源类型,不同被焊材料,进行了微电流引弧试验。

试验证明:DCEN,DCEP,脉冲输出时均能实现短路电流为1~2 A的微电流稳定引弧,未出现明显的钨极烧损,引弧成功率高并且没有出现熄弧的现象。

关键词:短路引弧;微电流;钨极烧损中图分类号: TH12Abstract: Based the characteristics of variable polarity TIG welding, founded on the doublechip doubleinverter system which researched by writer, a tiny current short arc ignition with three stages was designed, the three stages are short stage, maintain stage and current slow rising stage. The problems of tungsten weariness,current rushing etc which appears easily during short arc ignition can be solved effectively. And tiny current arc ignition experiment was carry out based on different styles of current source and welded materials. The experiments proved: the arc ignition is stable when the current is 1-2 A with the strategy of the tiny current arc ignition, as the different sources of DCEN, DCEP and pulse, without any obvious tungsten weariness and arc extinguish,and the arc ignition success rate is quite high.Key words: short arc ignition; tiny current; tungsten weariness0 前言常用的TIG焊一般采用高频高压或高压脉冲等非接触引弧,可获得比较好的引弧效果;但它也具有对人体产生危害、干扰周边环境及设备等缺点,尤其是高频高压、高压脉冲在引弧时很容易造成逆变主电路中的电子元器件的破坏,据此,在使用变极性TIG焊焊接铝和铝合金时,采用短路引弧可以避免高频高压、高压脉冲对逆变电路的损坏[1]。

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a incr uto o a i - a ib eTI wed n o rs u c swe1 st ecr ut o r t cin a an tO to ic i fp lrt v ra l y G l ig p we o r ea l a h ic isfrp o eto g i s v tc re t v r e t n v ru d rv la ea eiv s iae n e in d wih t ep o o a fap o e e u r n ,o e h a ,a d o e_ n e _ ot g r n etg td a dd sg e t h r p s l r tc o
to c e t n iv re o / f wi hn e ie s c h ta mii m cu tn u s d h i r — ins h mewih a n es n o s t ig d vc u h t a n mu a t a ig p le wi t S p e c
关 键 词 : G 焊 ;变极 性 ;电源 ; 动 电路 TI 驱
中图分类号 : G4 4 5 T 3.
文 献标识码 : A
De in o c u to a r tc i n cr u t o G l i sg fa t a in nd p o e to ic i f rTI wed ng s po r s u e wih v r a l l iis we o r t a i b epoa te c r LICh nx n,QI n a — u ,HAO e u -u U n k i W i
维普资讯
第抛卷
第2 期








V0. 8 】0 No 2
2 0 年 6月 02
J u a o n s i ri f e h oo y or l f n Ga uUnv s y o c n l e t T g
J r 0 2 u L2 0
( olg fM aeil S in ea gn eig ,D 1Unv fTeh C l eo tr s ce c ndEn ie rn .C ̄ ¥1 i.o c .,L n h u 7 0 5 tChn ) e a - a z o 3 0 0 ia
Ab ta t sr c :Ac o dn ot esa it e urme ta d d sg rn il fwedn o rs u c s h cu c r i gt h tbl y rq ie n n e inp icp eo lig p we o r e ,t ea t i
耦隔离 , 射扳输出, 并有短路保护及慢速关断功能. 为 了改善 I T控制 脉 冲 的前 后 沿 陡度和 防止 GB
振荡 , 减小 I T集 电极 大 的电压尖 脉 冲 , GB 在栅极 串 联 了电阻 R . R 当 增大 时 , 使 I T的通 断 时间 会 GB 延长 , 能耗增 加 ; 而减小 R 又 会使 d/t 高 , 能 id 增 可 引起触 发误 导 通 损 坏 I B . 此 根 据 I T 电 流 G T 因 GB
s rb d r vdn o u in p o e u ef rt edfiu te n o n e e u ig t et nn r c s . Th x c i e ,p o ii g as l t r c d r o h if lise c u tr d d rn h u ig p o e s o c ee - p rme t l e uts o h tt i d sg fcru t sr l bea d i b et u r n e h tb eo ea in ei n a s l h wst a h s e in o ic isi ei l n sa l o g aa t et es a l p r t r a o o oa iyv ra l TI wedn o rs u c , f lrt a ib e G li g p we o r e p
文章编 号 : 0 058 (0 2 0 -0 90 10 —8 9 20 )20 0-3
变极 性 T G 焊 电源驱 动 电路 和 保护 电路 的设 计 I
李春旭 ,邱联 奎 , 郝 伟
( 甘肃工业大学 材料科学 与工程学 院,甘肃 兰州 7 O 5 ) 3 0 O
摘要 :针 对焊接 电源 的稳 定性设 计原 则 , 究并设 计 了变极 性 TI 焊 电源的驱 动 电路 , 研 G 以厦 过 流 , 过热 和过 、 欠压 3种保 护 电路 , 出了逆 变开关元 件 的保护 方案 , 提 限定 了最 小触发 脉宽 , 出了调试 给 过 程 中遇到 问题 的解 决方 法. 实验 结 果证 明 , 电路 设计 可 靠 , 该 能保 证 变极性 TI 电源稳定 运行. G
Ke r s:TI wed n y wo d G lig;v ra l oa i a ibep l t r y;p we o r e cu to ic i o rs u c ;a t ai ncr ut
பைடு நூலகம்
1 变极性 TI G焊电源的驱动电路的
设计
变极性 TG 焊 接 电源 的 主 电 路 的开 关 器件 选 I 用 日本 富士生 产 双 基 极 绝 缘栅 晶体 管 I B Is— G T(nu ltdGaeBp lr as tr模块 , 采 用 其专 用 ae t ioa ni o ) Tr s 并
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