目前市场上的电熔焊机多为39.5V恒电压输出,采用外接扫码器进行管件型号扫描,不能适应不同厂家的各型号PE管件焊接要求。为了能从焊接过程源头处提高焊接质量、规范焊接工艺参数、降低操作难度,本文设计了全自动PE管件电熔焊机系统,相关研究如下:通过分析焊接过程PE管件电熔接头处物理结构、材料性能及传热方式,建立电熔接头三维瞬态有限元传热学模型,进行电熔焊接过程温度场仿真并通过实验验证模型有效性;进行仿真试验,分析焊接工艺参数变化对电熔接头处温度场及焊接质量的影响规律,利用该规律进行焊接工艺参数优化。为了使电熔焊机分段输出稳定、节能高效、体积小重量轻,主电路采取两级PFC逆变电路结构,前级Boost型PFC完成输入交流电压的滤波与整流及有源功率因数校正,后级移相全桥逆变电路实现ZVS软开关及DC/DC高频功率变换。控制器选用DSP芯片TMS320F28027来实现PWM移相脉冲的产生和信号的高速处理。论文通过理论分析、仿真建模和实验验证结合的方式完成全自动PE管件电熔焊机硬件及控制系统设计的整个过程,包括总体方案分析、主电路拓扑选择、元器件参数计算选型、DC/DC电路开环仿真、输出电压传递函数模糊PID控制仿真。制作PFC及移相全桥DC/DC电路并测试前级PFC模块稳定输出直流电压390V±5%,功率因数达到0.96以上;后级DC/DC输出电压在0~48V可调,额定电流50A,效率在92%以上,能够满足中小型PE管件焊接需求。本文最后以电熔焊接实际操作过程为依据设计并实现全自动PE管件电熔焊机移动客户端主要功能。