高頻焊接技術(shù)是通過(guò)電磁感應(yīng)原理即利用渦流對(duì)被焊工件進(jìn)行加熱的

1、 高頻焊接技術(shù)是通過(guò)電磁感應(yīng)原理即利用渦流對(duì)被焊工件進(jìn)行加熱的，具有傳統(tǒng)加熱方式無(wú)可比擬的優(yōu)越性。這項(xiàng)技術(shù)的核心就是固態(tài)焊接電源的研制。為使工件得到持續(xù)、均勻的加熱，要求電源具備恒功率輸出能力。如果采取傳統(tǒng)的比例或限流、限壓?jiǎn)伍]環(huán)控制方式嘲，其動(dòng)態(tài)響應(yīng)超調(diào)量大、穩(wěn)定性較差，輸出功率受電網(wǎng)電壓波動(dòng)及負(fù)載變化影響，這樣就大大降低了焊接電源的可靠性。在出了以直流電壓調(diào)節(jié)為外環(huán)，交流進(jìn)線電流調(diào)節(jié)為內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)PI調(diào)節(jié)電路，克服了上述缺點(diǎn)，保證了設(shè)備的恒功率輸出。從自動(dòng)控制理論角度來(lái)說(shuō)，采用什么物理量作為反饋就能自動(dòng)穩(wěn)定該物理量，因此雙閉環(huán)PI調(diào)節(jié)器對(duì)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、穩(wěn)流功能是真正準(zhǔn)確有效的方法，其

2、他諸如比例調(diào)節(jié)器加限壓、限流措施都是無(wú)法與之比擬的。     1  固態(tài)電源的基本結(jié)構(gòu)   從本質(zhì)上說(shuō)，這種電源是一種交一直一交變頻裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示(以并聯(lián)諧振型為例)，主電路原理圖如圖2所示。該電源采用晶閘管全控整流橋作為直流電源，逆變開關(guān)采用IGBT(絕緣柵雙極晶體管)。PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)主電路的前端。       2  PI調(diào)節(jié)器的基本原理眾所周知，P調(diào)節(jié)(比例調(diào)節(jié))具有反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)現(xiàn)的是一種有差調(diào)節(jié)。I調(diào)節(jié)(積分調(diào)節(jié)

3、)雖然實(shí)現(xiàn)了無(wú)靜差調(diào)節(jié)，但其調(diào)節(jié)速度卻不夠快。因此，需要結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，即采用PI調(diào)節(jié)(亦稱比例積分調(diào)節(jié))。圖3為PI調(diào)節(jié)器示意圖。    a點(diǎn)為虛地，調(diào)節(jié)器輸出為     由此得到PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)             式中Kp=R1/R0。為PI調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)；r0= R0C1與r1=R1C1。兩者只差一個(gè)系數(shù)，有時(shí)把兩者均稱為PI調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間常數(shù)。在零初始條件和階躍輸入下，其輸出

4、特性如圖4所示?？梢奝I調(diào)節(jié)器的輸出量由比例和積分兩部分組成。因此它兼有比例調(diào)節(jié)器快速和積分調(diào)節(jié)器消除靜態(tài)偏差的優(yōu)點(diǎn)。                  3 雙閉環(huán)調(diào)節(jié)電路的設(shè)計(jì)     圖5為該控制電路原理框圖及其與晶閘管觸發(fā)脈沖控制電路的接口。通過(guò)改變?nèi)卣鳂蚓чl管觸發(fā)延遲角 a的大小，即可控制整流輸出直流電壓平均值的高低，從而控制設(shè)備輸出功率的大小。因此，所設(shè)計(jì)的雙閉環(huán)調(diào)節(jié)電路的輸出經(jīng)AD轉(zhuǎn)換后，輸入ATMEL89C51單片機(jī)，經(jīng)程序處理后最終去控制 a角的大小。由于PI調(diào)節(jié)器為無(wú)靜差的調(diào)節(jié)器，因此給定與反饋在靜態(tài)時(shí)相等，當(dāng)設(shè)備負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，都會(huì)由于雙閉環(huán)PI調(diào)節(jié)器通過(guò)取樣電壓、電流作為反饋信號(hào)，閉環(huán)調(diào)節(jié)電壓電流大小，確保電壓電流輸出值的穩(wěn)定