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新型感应焊机电源的研究设计

作　者: 单超
导　师: 赵钢
学　校: 天津理工大学
专　业: 控制工程
关键词: 感应焊机电源功率因数空间矢量串联谐振调功方式
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着人类对节能、减排、环境保护意识的增强，加之各国不断制定节能减排相关政策，在工业化生产、民用和商用等领域，人们越来越多地采用了节能、环保的新技术、新工艺、新设备，电磁感应焊接设备就是其中之一。感应焊接技术凭借其高效、节能、环保、安全、加热速度快、可控性强等优势，广泛应用于工业生产中的各个领域。感应焊接设备的核心是感应焊机电源，随着电力半导体功率器件的发展，感应焊机电源的发展与也十分迅速，并逐步形成了AC-DC-AC的主电路结构框架。目前各国学者对感应焊机电源的研究主要集中在主电路拓扑结构、功率调节方式以及负载自动匹配技术等方面，力求得到更加高效、便捷的感应焊机电源。本课题以此为背景，针对目前市场上最常见的感应焊机电源输入侧功率因数较低、谐波含量较大的问题，设计了一种新型感应焊机电源。首先对感应焊机电源中的整流环节、直流变换环节和逆变环节三级变换电路进行分析研究，确定出本次设计的感应焊机电源的主电路拓扑结构，并在此基础上分别对各级变换电路的控制策略进行分析，采取相对最优的各级电路控制策略。在完成主电路及控制策略的分析之后，借助主电路和控制电路的结构模型，计算出了主电路中相关电感、电容以及控制策略中相应的控制参数，并采用了MATLAB仿真软件对主电路和控制电路模型搭建，分别对感应焊机电源的三个环节进行仿真分析，验证了各级电路及其控制算法的可行性；在整个系统的仿真中，依次对感应焊接过程中可能出现的三种情况进行仿真分析，仿真结果表明，整个感应焊机电源系统具有良好的稳定性、快速性、抗扰性。在此基础上介绍了测试平台的具体构建方案，使用TI公司的TMS320F2812型号的DSP作为控制器，构建DSP外围的采样电路、驱动电路、保护电路，并进行了软件程序的编写。最后总结了本人的研究成果以及在研究过程中存在的不足，并提出本次设计的感应焊机电源提出了改进方向。

新型感应焊机电源的研究设计

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