本文關(guān)鍵詞：基于PIC單片機的電力專用TIG焊機研究

  更多相關(guān)文章： TIG焊機 單片機 二次變流 兩級結(jié)構(gòu) 電力專用

【摘要】：伴隨著超超臨界火電機組的快速發(fā)展,新型耐熱鋼被廣泛應(yīng)用于主蒸汽和再熱蒸汽等高溫蒸汽管道,主要焊接特點是焊接工藝裕度小、焊接熱敏性較強、工藝過程較復(fù)雜,這對傳統(tǒng)的焊接工藝和焊接設(shè)備提出了新的要求和挑戰(zhàn)。因此本文基于PIC單片機設(shè)計了一款抗網(wǎng)壓波動能力強、電流穩(wěn)定性高、電流精度高,能在小電流低線能量下穩(wěn)定焊接的電力專用TIG多功能焊機,具有較高的科研價值和工程應(yīng)用價值。本文設(shè)計了基于PIC單片機電力專用TIG焊機的主電路拓?fù)?闡述了其工作原理。為了降低電網(wǎng)對輸出特性影響、降低回路的阻抗、提高焊接回路的動態(tài)響應(yīng)速度,設(shè)計了兩級主電路。前級采用恒頻恒寬的全橋逆變整流電路,隔絕電網(wǎng)波動對電流的影響,負(fù)責(zé)功率轉(zhuǎn)換,為后級提供高品質(zhì)的直流電;后級采用BUCK降壓電路,負(fù)責(zé)輸出特性的調(diào)整,對前級輸出直流進行二次變流。并對主電路中涉及到的相關(guān)器件進行分析和計算。本文同時設(shè)計了PIC單片機電力專用TIG焊機的控制系統(tǒng),主要包括控制系統(tǒng)硬件電路和軟件程序系統(tǒng)的設(shè)計。硬件電路包括前級恒頻恒寬電路和后級特性調(diào)整電路,前級恒頻恒寬電路控制IGBT實現(xiàn)穩(wěn)定的直流參數(shù)輸出;后級特性調(diào)整電路以PIC16F716單片機為核心,設(shè)計了一系列控制電路,為軟件控制搭建硬件平臺。軟件部分采用匯編語言設(shè)計,主要包括主程序模塊設(shè)計、MMA一體化調(diào)節(jié)程序設(shè)計、兩步和四步子程序設(shè)計、中斷處理程序的設(shè)計以及PI算法等,保障焊機功能的正常實現(xiàn)。本文還設(shè)計了PIC單片機電力專用TIG焊機的抗干擾措施,從硬件和軟件兩個方面入手,設(shè)計抗干擾措施,保障了焊接的穩(wěn)定性不受外界干擾的影響。對設(shè)計的焊機性能進行了測試和分析,包括前級和后級IGBT控制時序和驅(qū)動信號、焊機焊接輸出波形、焊機的外特性、焊機短路動態(tài)響應(yīng)速度等。試驗表明本文設(shè)計的焊機焊接電流輸出穩(wěn)定、波動小、動態(tài)響應(yīng)速度快以及陡降恒流外特性等,達(dá)到本文設(shè)計目的。
【關(guān)鍵詞】：TIG焊機 單片機 二次變流 兩級結(jié)構(gòu) 電力專用
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG434
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 選題的背景和實用價值12-13
• 1.1.1 國內(nèi)電站耐熱鋼的應(yīng)用情況12
• 1.1.2 電站耐熱鋼的焊接狀況12-13
• 1.2 TIG焊簡介13-15
• 1.2.1 TIG焊焊接方式14
• 1.2.2 TIG工作時序14-15
• 1.2.3 TIG引弧方式15
• 1.3 基于單片機焊機的發(fā)展15-16
• 1.3.1 基于單片機焊機的發(fā)展?fàn)顩r15
• 1.3.2 基于單片機焊機的基本特點15-16
• 1.4 主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 功率變換主電路設(shè)計18-28
• 2.1 總體的設(shè)計目標(biāo)及方案18-19
• 2.2 主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計19-22
• 2.2.1 前級主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計20-21
• 2.2.2 后級主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計21-22
• 2.3 主變壓器設(shè)計22-24
• 2.4 功率開關(guān)器件的選擇24-25
• 2.5 輸入整流濾波電路設(shè)計25-26
• 2.6 輸出整流電路設(shè)計26-27
• 2.7 本章小結(jié)27-28
• 第3章 控制系統(tǒng)電路設(shè)計28-42
• 3.1 控制系統(tǒng)框圖30-31
• 3.2 前級恒頻恒寬電路設(shè)計31-33
• 3.3 后級特性調(diào)整電路的設(shè)計33-41
• 3.3.1 以PIC單片機為核心的時序控制電路的設(shè)計33-36
• 3.3.2 電流設(shè)定單元電路的設(shè)計36-38
• 3.3.3 恒流控制單元電路的設(shè)計38-40
• 3.3.4 驅(qū)動電路的設(shè)計40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 控制系統(tǒng)程序設(shè)計42-59
• 4.1 Maplab IDE開發(fā)環(huán)境的介紹42-43
• 4.2 控制軟件實現(xiàn)的功能及其結(jié)構(gòu)設(shè)計43-44
• 4.2.1 軟件實現(xiàn)的功能43
• 4.2.2 軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計43-44
• 4.3 主程序模塊設(shè)計44-46
• 4.4 功能子程序模塊的設(shè)計46-58
• 4.4.1 MMA調(diào)節(jié)子程序46-47
• 4.4.2 TIG焊子程序47-53
• 4.4.3 中斷處理程序53-56
• 4.4.4 PI控制算法56-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第5章 抗干擾設(shè)計59-63
• 5.1 硬件部分抗干擾設(shè)計59-61
• 5.1.1 外干擾及其抗干擾設(shè)計59-60
• 5.1.2 焊機內(nèi)部干擾及其抗干擾設(shè)計60-61
• 5.2 軟件部分抗干擾設(shè)計61-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 第6章 試驗數(shù)據(jù)分析63-72
• 6.1 前級輸出PWM波形檢測分析63-64
• 6.2 后級輸出PWM波形檢測分析64
• 6.3 焊機輸出品質(zhì)檢測64-68
• 6.3.1 焊機輸出電流波形分析65
• 6.3.2 電流輸出品質(zhì)對比65-66
• 6.3.3 電流上升速度檢測66-68
• 6.4 焊機外特性的檢測68-71
• 6.5 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-73
• 參考文獻73-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76-77
• 致謝77

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 曹太強;許建平;徐順剛;;開關(guān)電源諧波的研究[J];電焊機;2007年05期

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本文編號：563028