论文部分内容阅读
随着科学技术在焊接领域应用的不断深入,数字化技术和波控技术在弧焊电源中的应用已成为新型焊机的主要发展方向。本文以表面张力熔滴过渡(STT)为基本指导思想,应用数字信号处理技术,对CO2 气体保护焊短路过渡用电源的控制系统加以研究。根据CO2 焊短路过渡过程的特点把其细分成七个阶段。在颈缩形成过程中,提高电流促使颈缩形成,而在短路过渡后期降低电流,使液桥在低能量条件下爆破,完成较小飞溅的短路过渡。在此过程中,通过数字信号处理器(TMS320LF2407A DSP)对焊接电流、电弧电压实时采样,对采样值进行分析、处理,最后控制输出符合于短路过渡特点的电流波形。表面张力熔滴过渡(STT)中各阶段状态的特征值的提取和判定是制约其发展的一大瓶颈。随着焊接过程测试技术的发展,人们认识到焊接电流、电弧电压是各种电弧物理现象的丰富信息的载体。本文基于数据采集卡PCL818L,应用Visual C++技术开发了一套信号采集、信号处理的测试分析软件,该软件对电弧电信号的瞬时I-U 图、电压一阶微分、电压二阶微分、电压和电流的概率密度分布、电弧功率和熔滴过渡频率以及短路时间、燃弧时间、熔滴过渡周期等参数进行了分析。瞬时I-U图能很好地反映短路过渡中的小概率不规则现象; 而焊接电压的概率密度分布图、短路过渡时间的统计分析、过渡频率分布图都能够很好地反映短路过渡的规则性和稳定性。利用这些模块可对CO2 气体保护焊的熔滴过渡电弧特性进行分析,从而提取有价值的焊接电弧特征信息。借助电弧电信号的测试分析软件,探讨了CO2 气体保护焊短路过渡过程的控制策略,并提出了以下两套控制策略:策略一,利用电弧电压的起伏变化来正确地检测CO2 气体保护焊短路时刻和燃弧时刻,同时通过恰当的设定各阶段的时间参数和控制算法来实现对应阶段的电流波形控制。策略二,利用电弧电压的起伏变化来正确地检测CO2 气体保护焊短路时刻和燃弧时刻,同时用短路峰值电流和焊接基值电流分别来标示液桥爆破段开始和回复段结束,经各阶段的对应算法来实现对各阶段