本文關鍵詞：高可靠性的等離子切割電源設計與研究

  更多相關文章： 等離子切割電源 可靠性 十二脈波不控整流電路 移相全橋變換器 有限狀態(tài)機

【摘要】：等離子切割技術正在不斷發(fā)展,并被廣泛應用在制造與加工工業(yè)領域中,單純地提高切割質(zhì)量與效率的目標,已經(jīng)不能完全滿足市場的需求,人們對等離子切割電源系統(tǒng)的可靠性也非常關注。本文結合等離子切割電源系統(tǒng)可靠性的理論,來指導等離子切割電源系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。將可靠性的理論引入到等離子切割電源的設計中,并分析了不同電路方案的等離子切割電源系統(tǒng)可靠性,主要包括整個系統(tǒng)的三相整流電路方案與DC-DC變換器的方案。對比分析了不同電路拓撲方案的可靠性,最終選擇十二脈波不控整流電路作為系統(tǒng)的前級AC-DC變換電路,選擇移相全橋變換器作為系統(tǒng)的后級DC-DC變換電路,并指出它們的優(yōu)點以及需要解決的問題。參照某型特種等離子切割電源設備的技術指標,包括輸入電流諧波畸變率、輸出電壓等級等,以及考慮電路拓撲的可靠性。本文采用一種帶復合濾波裝置的十二脈波不控整流電路作為整個系統(tǒng)的整流電路方案。先理論計算與仿真分析了常規(guī)十二脈波不控整流電路存在總諧波畸變率超標的問題。然后,為了降低輸入電流的主要次諧波含量,設計了LC濾波參數(shù)以及合理配置陷波器的數(shù)目。最終,設計了一臺50kVA的帶復合濾波裝置的十二脈波不控整流電路。在滿載工況下,輸入電流的THD低于3%,滿足技術指標的要求。依據(jù)特種等離子切割電源的功率等級要求與可靠性的分析結果,采用移相全橋變換器作為等離子切割電源的DC-DC變換拓撲。先分析了等離子切割電源的工作原理,設計了一種雙閉環(huán)的控制策略,仿真結果表明該策略具有較高的動靜態(tài)性能。在軟件設計中,有限狀態(tài)機的軟件控制流程具備較高的可靠性,而且實現(xiàn)方式簡單有效。因此,本文采用有限狀態(tài)機的控制方式設計與實現(xiàn)系統(tǒng)的軟件部分。最后設計了一臺12kW的等離子切割電源,實驗結果驗證了整個等離子切割電源具備良好的動態(tài)性能和較高的工作可靠性。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG483

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 殷浩澍;;等離子切割煙塵污染的解決方案[J];金屬加工(熱加工);2008年04期

2 ;糾正關于等離子切割的錯誤觀念[J];航空制造技術;2010年01期

3 張敏;;維克多新一代自動等離子切割系統(tǒng)精彩亮相北京·埃森焊接展[J];金屬加工(熱加工);2013年14期

4 ;中心可調(diào)式等離子切割槍及等離子切割在我廠的應用[J];焊接;1972年02期

5 ;我廠氮氣等離子切割的改進[J];化工煉油機械通訊;1974年02期

6 ;氮氣等離子切割的改進[J];化工與通用機械;1974年Z1期

7 ;氮+氫等離子切割[J];焊接;1975年05期

8 ;等離子切割的勞保技措[J];勞動保護;1978年06期

9 ;水壓縮弧等離子切割槍的研制與工藝試驗[J];焊接;1978年03期

10 唐誼光,汪清學,熊先贊;消除等離子切割氮氧化物的嘗試[J];勞動保護;1979年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 王永飛;;等離子切割技術概況及應用[A];第十六次全國焊接學術會議論文摘要集[C];2011年

2 薛武;楠元一臣;陳慶官;楊迎強;;等離子切割聲音監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)[A];第二屆長三角地區(qū)傳感技術學術交流會論文集[C];2006年

3 張文武;程良倫;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡的等離子切割過程參數(shù)智能決策的研究[A];中國自動化學會中南六�。▍^(qū)）2010年第28屆年會·論文集[C];2010年

4 王麟;楊永才;;基于DSP的等離子切割電源的研究[A];2007'中國儀器儀表與測控技術交流大會論文集（二）[C];2007年

5 何良宗;劉寶其;朱國榮;段善旭;李勛;;基于電磁兼容的逆變式直流弧焊及等離子切割電源控制板的多層PCB板設計[A];2008中國電工技術學會電力電子學會第十一屆學術年會論文摘要集[C];2008年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 記者 白茂槐　通訊員 王玉平 劉俊英;包鋼西創(chuàng)電氣職工發(fā)明全自動等離子切割設備[N];中國冶金報;2011年

2 才永欣　苑征;新型自動等離子切割系統(tǒng)研制成功[N];石油管道報;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 沈會;等離子切割電源的氣路系統(tǒng)研究與設計[D];上海交通大學;2013年

2 李孟;中厚板機器人數(shù)字化等離子切割系統(tǒng)及工藝研究[D];華南理工大學;2016年

3 彭超;基于等離子技術的板坯精整實驗裝置設計與研究[D];安徽工業(yè)大學;2016年

4 曹奇;精細等離子切割電源電流與氣體控制關鍵技術研究[D];濟南大學;2016年

5 張永林;核電不銹鋼等離子全位置切割工藝試驗研究[D];機械科學研究總院;2016年

6 余文強;高可靠性的等離子切割電源設計與研究[D];華中科技大學;2015年

7 伍健;等離子切割高性能電源系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學;2010年

8 雷冬雪;單相逆變空氣等離子切割電源的研究[D];吉林大學;2008年

9 唐忠華;單相逆變空氣等離子切割電源的研究[D];吉林大學;2007年

10 宗儉;等離子弧壓調(diào)高控制器研究[D];哈爾濱工程大學;2006年

，

本文編號：1292159