基于DSP控制的電子束焊機(jī)高壓電源系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著世界制造行業(yè)的不斷發(fā)展，電子束焊接技術(shù)作為一種優(yōu)質(zhì)、清潔、高效率的焊接技術(shù)，逐漸成為了一種優(yōu)勢(shì)技術(shù)被廣范應(yīng)用。電子束焊機(jī)設(shè)備的關(guān)鍵部件電子槍需要一套穩(wěn)定、可靠的高壓電源為其提供工作能源。因此高壓電源系統(tǒng)的性能的好壞對(duì)焊縫的質(zhì)量有著關(guān)鍵性的影響。本課題來(lái)源于甘肅省科技支撐計(jì)劃——《用于鋼軌焊接的電子束焊機(jī)電源系統(tǒng)的研制》。
　　本文主要對(duì)電子束焊機(jī)高壓加速電源的原理進(jìn)行了介紹，通過(guò)對(duì)LLC諧振變換器的工作原理以及Buck變換器的

2、工作原理的研究對(duì)具體參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并闡述了以DSP為控制芯片的控制系統(tǒng)的硬件及軟件的設(shè)計(jì)。文中還介紹了高壓電源系統(tǒng)半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建，并利用實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)高壓電源系統(tǒng)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，提高設(shè)計(jì)效率。
　　電子束焊機(jī)電源系統(tǒng)主要包括高壓加速電源、陰極燈絲加熱電源等部分。電子束焊機(jī)電源的主電路主要包括整流濾波電路、Buck電路、逆變電路、諧振變換電路、高頻變壓器以及倍壓整流器。
　　高壓電源的控制部分以DSP芯片TMS3

3、20F2812為控制核心，采用PWM和PFM混合調(diào)制的方法，將高壓反饋信號(hào)通過(guò)分壓電路進(jìn)行隔離采樣，采樣來(lái)的電壓信號(hào)先通過(guò)DSP2812控制板上的A/D轉(zhuǎn)換模塊直接進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再將采樣電壓與給定的電壓進(jìn)行比較運(yùn)算處理，根據(jù)計(jì)算出的偏差再經(jīng)PI算法算出相應(yīng)的PWM波的脈寬值，并把計(jì)算出來(lái)的結(jié)果送入比較單元產(chǎn)生適合的PWM波形輸出至高壓電源主電路，控制功率轉(zhuǎn)換器件IGBT的開(kāi)通與關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高壓加速電源的快速調(diào)節(jié)和穩(wěn)定控制

4、。
　　本文搭建的高壓電源系統(tǒng)半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使用硬件軟件結(jié)合的的方式來(lái)研究高壓電源系統(tǒng)。根據(jù)電子束焊機(jī)高壓電源系統(tǒng)電路各部件的主要參數(shù)、技術(shù)要求、功能及拓?fù)?，搭建電子束焊機(jī)高壓電源系統(tǒng)半實(shí)物仿真分析平臺(tái)。
　　通過(guò)仿真系統(tǒng)對(duì)主電路及主要參數(shù)的仿真，對(duì)電子柬焊機(jī)高壓電源系統(tǒng)進(jìn)行研究。半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)提高了樣機(jī)試制的效率，最后通過(guò)樣機(jī)實(shí)驗(yàn)，基本達(dá)到了電子束焊機(jī)高壓電源系統(tǒng)預(yù)期的技術(shù)參數(shù)，得到了一套穩(wěn)定可靠的電源系統(tǒng)樣機(jī)，促進(jìn)