弧焊电源及其数字化控制.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,L.M.Yin,*,弧焊电源及其数字化控制Arc Welding Power Source and the Digital Control,1,L.M.Yin,第一章 绪论,焊接的定义、分类以及常用焊接方法,弧焊电源及其分类,各种弧焊电源的特点和应用,弧焊电源的发展趋势,本课程的性质、任务和要求,2,L.M.Yin,焊接的定义、分类及常用焊接方法,焊接的定义,通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到结合（原子间结合）的一种工艺/方法叫焊接,焊接的分类及常用焊接方法,（1）熔化焊,（如电弧焊、激光焊等）,（2）压力焊,（如电阻焊、摩擦焊等）,（3）钎焊,（软钎焊和硬钎焊）,3,L.M.Yin,弧焊电源的基本介绍,弧焊电源是电弧焊设备的主要/核心部分；弧焊电源是指供电能（电流、电压）给焊接电弧，并具有适宜电弧焊/切割工艺所需电气特性的设备弧焊电源是一种特殊的电源,弧焊电源的负载是焊接电弧,弧焊电源的任务是保证电弧顺利引燃、稳定燃烧和焊接过程的顺利进行,4,L.M.Yin,弧焊电源的分类,按输出电流类型分类,（1）,交流弧焊电源,（2）,直流弧焊电源,（3）,脉冲弧焊电源,按电源的控制技术分类,（1）,机械式控制,（2）,电磁式控制,（3）,电子式控制,（4）,数字式控制,5,L.M.Yin,各种弧焊电源的特点和应用,弧焊变压器,它把网路电压的交流电变成适宜于弧焊的低压交流电，由主变压器及所需的调节部分和指示装置等组成,（,SMAW、SAW、TIG,）,矩形波交流弧焊电源,它采用半导体控制技术来获得矩形波交流电流，其电弧稳定性好，可调参数多，功率因数高,（,TIG、,SMAW,）,直流弧焊发电机,一般由特种直流发电机和获得所需外特性的调节装置等组成,（适用于,各种焊接方法,）,弧焊整流器,它是把交流电经降压整流后获得直流电的，它由主变压器、半导体整流元件以及获得所需外特性的调节装置等组成,（,各焊接,）,弧焊逆变器,它把单相(或三相)交流电经整流后，由逆变器转变为几百至几万赫兹的中频交流电，经降压后输出交流或直流电,脉冲弧焊电源,焊接电流以低频调制脉冲方式馈送，一般是由普通的弧焊电源与脉冲发生电路组成，也是由一个弧焊电源产生脉冲波形,6,L.M.Yin,弧焊电源的发展趋势,（20世纪7080年代）,多种形式的弧焊整流器相继出现和完善,它们正在愈来愈多地取代直流弧焊发电机。

有些工业发达国家，除在野外作业采用柴,(,汽,),油弧焊发电机之外，基本上都用弧焊整流器,研制成功多种型式的脉冲弧焊电源,为进一步提高焊接质量和适应全位置焊接自动化提供了性能优良的弧焊电源,先后研制成功高效节能、小巧、性能好的晶闸管、晶体管和场效应管式弧焊逆变器,它具有更新换代的意义，并正在逐步推广使用,半导体控制的矩形波交流弧焊电源陆续出现，逐步代替传统式弧焊变压器,它进一步提高了交流电弧的稳定性，扩大了交流弧焊电源的应用范围,开发成功与机器人配套使用的弧焊系统,7,L.M.Yin,弧焊电源的发展趋势,（,20世纪末21世纪,）,IGBT式弧焊逆变器出现,经历了晶闸管式晶体管式场效应管式IGBT式等结构、品种的变化和发展过程,数字化的控制技术向纵深发展,从单片机控制PLC/PLD控制ARM控制DSP控制,出现短路熔滴过渡电流波形控制,可减少飞溅，提高焊接过程的稳定性；完善一元化的调节技术；开发了双脉冲MIG弧焊电源，高精度控制脉冲MIG焊的多参数及其优化匹配，扩大稳定的工作调节范围，大幅度改善焊缝的成形与质量,多个弧焊电源的组合工作与协同控制,可实现双丝、三丝高速高效MIG/MAG/脉冲焊/埋弧焊等新的焊接工艺,8,L.M.Yin,机械调节式,单相整流式脉冲弧焊电源,滑动调节式弧焊整流器,抽头式弧焊整流器,动铁式弧焊整流器,动绕组式弧焊整流器,抽头式弧焊变压器,动铁式弧焊变压器,动绕组式弧焊变压器,柴油汽油内燃机驱动式弧焊发电机,电动式弧焊发电机,磁放大器式脉冲弧焊电源,磁放大器式弧焊整流器,串联饱和电抗器式弧焊电源,电子控制式,电磁控制式,整流式,移相式,磁放大器式脉冲弧焊电源,串联饱和电抗器式弧焊电源,模拟式,模拟式晶体管脉冲弧焊电源,模拟式晶体管弧焊电源,开关式,逆变式晶闸管矩形波交流弧焊电源,数字开关式晶闸管矩形波交流弧焊电源,开关式电力电子器件脉冲弧焊电源,开关式电力电子器件弧焊电源,逆变式,IGBT式弧焊逆变器,场效应管式弧焊逆变器,晶体管式弧焊逆变器,晶闸管式弧焊逆变器,数字式,单片机控制式数字化弧焊电源,DSP控制式数字化弧焊电源,弧焊电源（总结）,9,L.M.Yin,本课程的性质、任务和要求,1.课程性质,本课程是理论性和实践性较强的专业课,2.课程任务,掌握各种常用弧焊电源及其控制技术的基本理论、基本知识和实验技能，并能根据不同弧焊工艺方法正确地选择、使用和维修弧焊电源,3.要求,1)学习了解电弧的机理、电弧静特性的形成、电弧的动特性；交流电弧的特点及其稳定燃烧的条件和影响因素；掌握常用弧焊电源获得不同外特性的基本原理与调节方法,2)深入了解弧焊电源的性能与电弧稳定性、规范稳定的关系，并能从工艺的角度对弧焊电源提出要求；熟悉弧焊电源的性能特点，能正确选择与合理使用各种类型弧焊电源和具备排除常见故障的能力,3)学习和掌握弧焊电源的控制技术的基本方法、特点、原理与应用,10,L.M.Yin,本课程推荐参考书,新型弧焊电源及其控制,机械工业出版社，黄石生 教授 编,弧焊整流电源及其控制,机械工业出版社，何方殿 教授 编,电子控制的弧焊电源,机械工业出版社，黄石生 教授 编,弧焊电源,机械工业出版社，郑宜庭 黄石生 编,电气工程和电力电子技术,化学工业出版社，严克宽 张仲超 主编,（主要参考：第三编 现代电力电子技术部分）,11,L.M.Yin,Thank you for your attention,Welding Robot,12,L.M.Yin,。