數(shù)字化IGBT逆變氬弧焊機的研究與設計.pdf

1、本文在湖南超宇科技有限公司生產的ZX7-400STG型IGBT逆變氬弧電焊機的基礎上,研制了一種新型數(shù)字化焊接電源。該焊接設備具有低能耗、高效率、節(jié)約制造材料的特點,并且焊接效果優(yōu)良,具有很好的工程應用價值。
　　比較了軟開關和硬開關控制IGBT的兩種方式,分析了全控橋和半控橋IGBT主電路的特點,確定選擇IGBT全控橋軟開關逆變電路作為本次焊機設計的主電路,使IGBT的損耗小,整機的容量增大。
　　采取PWM移相控制方式,

2、選用UC3895芯片對四個IGBT進行控制,實現(xiàn)了對IGBT的零電壓的開通和零電流的關斷,使得IGBT工作效率大大提高,也減小了電磁輻射。
　　通過比較,選擇了性能穩(wěn)定且比較成熟的M57962作為IGBT的驅動電路,增強了整機的可靠性。
　　設計的新型電源采用89C51作為軟件控制系統(tǒng),實現(xiàn)了對電流、電壓的數(shù)據采集并輸出顯示,氬弧焊和手工焊工作程序的控制,電磁閥的通斷控制等等;選取合適的看門狗電路,可靠的DA、AD電路,從而

3、從硬件和軟件兩個方面保證了整個系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
　　焊機的主電路和控制電路部分均采取了抗干擾設計。通過分析影響焊機正常工作的各種干擾及其產生原因,在原理圖設計、PCB設計及程序編制的過程中采取了光電隔離、電磁屏蔽、軟件濾波、設置看門狗電路等抗干擾措施,保證了系統(tǒng)的可靠工作。
　　按照以上設計思路研制了數(shù)字化IGBT逆變氬弧焊焊接樣機,通過焊接工藝試驗和工件焊縫成形的分析,證明本文所設計的焊機響應速度快,硬件電路簡單可靠