超声波塑料焊接机功率发生器研究表明......
2016/8/8 16:20:52点击：
超声波技术的应用在我们国内已相当普及,其应用也相当广泛,但国内的产品性能并不非常完善,我国的超声波焊机的厂家多数是做低端产品,中高端的产品在国内的市场占有率并不高,很多厂家的功率发生器是进口产品,技术成分差,企业利润低,并不能适应国内焊接工业,并没有充分应用国外近年来采用的CPLD/FPGA的精准控制技术。本论文以着重基础研究,着重应用同时又劈出一条新路的思想,提出一种新的方法。 从换能器的特性入手,先介绍工作原理,再介绍设计方法。把频率跟踪,功率控制,软件启动,动态触发,过流过载保护等都交给CPU来处理,使得硬件的拓扑结构特别简单;电源技术则采用成熟的开关电源IC做改良,从而避开了绕制变压器等繁琐的工作,使得电路小巧而功能强大,同时本论文采用了大量的图形来说明问题,从而避免了大量的文字描述。 论文围绕功率发生器的两个关键技术频率跟踪和功率控制的研制进行阐述:换能器是超声波焊接机的关键部件,其频率特性对功率发生器的研究显得特别重要,因此从它的特性入手,利用串联谐振频率Fs(也称谐振频率)谐振时阻抗最小反馈电流最大这一原理;搜索最大反馈电流,使功率发生器输出换能器的实时谐振频率。为避免出现当负载变化或电网电压不稳定时,超声波电源的输出功率发生变化,引起换能器的机械振动忽大忽小,设计利用成熟的IC做改良,并充分利用单片机处理速度快的特点,设计数控稳压调整电路使功率发生器输出稳定的功率。 本论文根据“汽车塑料内饰件全自动超声焊接系统”研制项目的具体要求,设计并实现了输出功率1600W的超声功率信号发生器。 本论文涉及到的硬件系统,软件已经设计,调试完成,测试结果表明: 1、频率跟踪速度快,在0.01s的级别。 2、最大功率可以达到1600W。 3、电压调整稳定度好,调整灵活。 基于本论文的产品已在做最后的PCB调试,很快就将其用在实际的生产和研究中去。研究高性能的智能化焊机,解决超声波焊机系统谐振的问题,提高生产效率,节约能源,降低生产成本,是利于我国国民生产的大事。
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