焊接电弧是一种复杂的负载,作为对焊接电弧提供电能的专用设备弧焊电源,它的电气性能就要适应电弧的特性。为适应新型弧焊工艺发展的需要,我们必须研制出具有相应电气性能的新型弧焊电源。逆变弧焊电源的开关频率一般在20K-100KHz之间,因为频率提高了,焊机的体积和重量明显减小,这为逆变弧焊电源的精确控制奠定了良好的基础。 由于目前逆变弧焊电源多采用模拟电路进行控制,弧焊电源的输出信号的控制精度并没有实质性的提高。因此,本文针对提高逆变弧焊电源的精确控制对逆变弧焊电源进行了研究。在本系统中,从分析电弧对逆变弧焊电源电气性能的要求着手,提出了控制系统的总体设计方案和设计原则。采用了TI公司的TMS320LF2407芯片作为核心控制芯片,利用其强大的数据处理能力、高运行速度(40MHz)和高精度(16bits),加上单片机控制能力强的特点,逆变弧焊电源真正实现了数字化。本文对逆变弧焊电源的主要部分进行了研究,建立了逆变弧焊电源的Matlab模型,采用仿真的方法研究了逆变器的工作过程,对控制精度和控制效果进行了分析与预测。本文还结合逆变弧焊电源的应用,对电源的外特性及状态跳变进行了仿真研究。在控制算法中,采用了PID控制算法,并建立了Matlab仿真模型,证明了该算法的可靠性和实用性。