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埋弧焊作为最早获得应用的机械化焊接方法,是焊接生产中应用最广泛的工艺方法之一。由于埋弧焊电源输出功率大,负载持续率高,一般采用双逆变器并联扩展埋弧焊的容量,但突出问题是如何解决动态并联均流。本文提出新型主电路拓扑结构,从原理上避免并联不均流问题。
本文针对逆变埋弧焊电源可靠性差问题,采用FB-ZVZCS全桥逆变器软开关技术和有限双极性控制技术,以UC3846为核心控制器件,实现了峰值电流模式双闭环控制。在电源输出全范围内实现超前臂的零电压开通、关断和滞后臂的零电流开通、关断。
传统的逆变焊机采用电压模式单闭环控制,它响应速度慢,抗偏磁能力弱,不能实时限制功率器件的电流,致使逆变焊接电源的可靠性降低。本文采用峰值电流模式控制,内环控制功率器件每个开关周期的峰值电流,实现功率器件电流限制和自动纠正变压器偏磁,因此大大提高了系统的响应速度;外环控制焊机输出的平均电流。
传统埋弧焊生产中有两种自动调节方法,一是电弧自身调节系统,它采用平硬特性电源配等速送丝系统,通过改变焊丝熔化速度进行调节;二是电弧电压反馈变速送丝调节系统,它采用垂降特性电源配变速送丝系统,利用电弧电压反馈改变送丝速度进行调节。在实际的弧焊电源外特性设计中,还必须综合考虑电弧特性、熔滴渣壁过渡以及焊接规范的稳定要求。本文针对埋弧焊焊接工艺要求,设计恒流带外拖、恒压、斜特性三种输出特性,并进行工艺试验,获得了良好的焊接效果。
本文研制样机一台,输出电流100~1000A,焊接性能良好。