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載發(fā)電機(jī)對其中的大功率變流電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其優(yōu)控制策略進(jìn)行了研究。車載發(fā)電機(jī)首先對并網(wǎng)型車載發(fā)電機(jī)組的工作原理、組成和分類進(jìn)行了介紹。接著比較了現(xiàn)存的各類型變速恒頻車載發(fā)電機(jī)的優(yōu)缺點,進(jìn)而得出低速永磁車載發(fā)電機(jī)直接驅(qū)動型車載發(fā)電機(jī)的優(yōu)越性。

YT6800EW    車載發(fā)電機(jī)在比較此種車載發(fā)電機(jī)的三種類型變流電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了一種在考慮現(xiàn)有開關(guān)器件功率水平的情況下符合大功率直驅(qū)并網(wǎng)型車載發(fā)電機(jī)要求的變流電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),即采用“六相不控整流+兩個并聯(lián)的升壓斬波+兩個并聯(lián)的三相SPWM逆變”的電路結(jié)構(gòu),并對其各部分電路的工作原理進(jìn)行了分析。

YT6800EW  控制電路采用“定頻率調(diào)脈沖寬度”的控制方法，通過對焊接電源輸出電壓及焊接電流的瞬時波形，而非平均值進(jìn)行采樣及處理，經(jīng)過調(diào)制，形成控制脈沖，控制發(fā)電機(jī)勵磁控制單元IGBT的占空比，從而控制發(fā)電機(jī)勵磁，通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁來調(diào)節(jié)焊接電流。采用這種控制方法，直接對采樣的電壓和電流信號進(jìn)行調(diào)制，不存在濾波滯后，這樣更及時、快速地反映了焊接過程中焊接參數(shù)的變化，使控制電路能夠做出快速的反應(yīng)，及時調(diào)節(jié)焊接規(guī)范，從而大大提高了在焊接過程中，當(dāng)弧長變化時控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度，改善了焊接過程的動態(tài)性能。很好地解決了油氣管道的纖維素焊條下向焊工藝中，采用小電流(60～90A)規(guī)范進(jìn)行焊接時，出現(xiàn)的電弧不穩(wěn)定，容易發(fā)生斷弧、熄弧、粘條等問題。

后，利用Matlab軟件建立了弧焊發(fā)電機(jī)控制電路及電弧負(fù)載的動態(tài)仿真模型，對弧焊發(fā)電機(jī)的焊接動特性進(jìn)行了仿真;分析了當(dāng)弧長變化時焊接電流的響應(yīng)過程及其控制過程，以及焊接回路的直流電感對焊接動態(tài)性能的影響，比較了不同數(shù)值的電感對焊接電流的影響;根據(jù)仿真得到的動態(tài)波形來分析電源設(shè)計的正確性;在仿真的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對弧焊發(fā)電機(jī)控制電路的計算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計。 該機(jī)特別適用于油氣管道焊接中普遍采用的纖維素焊條下向焊工藝，并在試用中獲得了良好的焊接工藝效果。此外，發(fā)電機(jī)提供的380V三相交流電，作為輔助電源可帶動打磨機(jī)、空氣壓縮機(jī)等電動工具。YT6800EW

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脈沖MIG焊以在很大的電流范圍內(nèi)獲得射滴過渡，軸向性好，飛濺小，適于全位置焊接，焊縫成形美觀的優(yōu)點，大大促進(jìn)了高質(zhì)量，高效率焊接工藝的發(fā)展。隨著PMIG焊的推廣，PMIG焊電源也得到了不斷的發(fā)展。 在弧焊電源中，控制部分對整機(jī)性能的優(yōu)劣關(guān)系重大。現(xiàn)在絕大多數(shù)弧焊逆變電源都以集成運放電路組成控制系統(tǒng)，對于難以控制要求又特別高的情況，單純依靠這種傳統(tǒng)的模擬控制難以達(dá)到其控制目的。而采用逆變電源配上微機(jī)控制不僅能滿足一般弧焊電源的基本要求，還具有高精度，多功能的特點，因此微機(jī)控制的弧焊逆變電源已成為當(dāng)今焊接電源的發(fā)展方向。

基于此，本課題研制了一臺單片機(jī)控制PMIG焊的樣機(jī)。其中包括以IGBT為功率開關(guān)器件的全橋逆變弧焊電源，和以80C196KC為核心的單片機(jī)控制電路。通過軟件的靈活編制，單片機(jī)控制系統(tǒng)可按要求輸出不同的焊接電流給定信號，從而來控制發(fā)電電焊機(jī)的輸出電流波形。另一方面，單片機(jī)控制系統(tǒng)還根據(jù)焊接工藝的要求實現(xiàn)了發(fā)電電焊機(jī)的工作時序，以及二拍、四拍的程序控制方式。單片機(jī)控制系統(tǒng)，還提供了良好的人機(jī)交互界面，使操作者能方便地設(shè)置和調(diào)節(jié)焊接方法的工藝參數(shù)。 由于發(fā)電電焊機(jī)工作時大電流、強(qiáng)磁場的環(huán)境惡劣，使得單片機(jī)控制系統(tǒng)不能正常工作，因此單片機(jī)控制PMIG發(fā)電電焊機(jī)的抗干擾問題是本課題的關(guān)鍵所在。