摘要：针对核电站优质水下焊接修复需求,研制了一套局部干法水下机器人焊接系统.以DSC微处理器为核心,结合二次逆变主电路,设计了全数字多波形柔性输出的大功率水下焊接电源;采用电枢电压反馈控制、高频斩波脉宽调制及动静密封技术,开发了紧凑型潜水送丝装置;针对焊接局部保护和排渣难题,开发了基于收缩喷管原理的双气帘结构微型排水罩.集成专用水下焊枪、机器人、视觉系统等,搭建水下机器人局部干法焊接试验平台,开展水下焊接试验.结果表明,研制的局部干法焊接系统样机性能可靠,引弧成功率高,焊接过程稳定,焊缝成形美观.

摘要：为提高铝合金机器人VPPA(变极性等离子弧)焊接过程的稳定性,研制了一台600 A级基于ARM(advanced RISC machines)的全数字机器人VPPA焊接电源.主电路采用双逆变拓扑结构,初级逆变电路采用全桥拓扑,次级逆变电路采用双半桥并联拓扑;以基于Cortex-M4内核的STM32F405RGT6 ARM微处理器为主控芯片,植入FreeRTOS嵌入式实时操作系统,设计了机器人VPPA焊接过程数字化控制系统;采用自适应模糊免疫PID控制算法实现电流闭环控制,获得了稳定的电流输出波形;设计了基于ARM的数字面板,实现了人机交互的数字化.结果表明,研制的机器人VPPA焊接电源动态调节性能优良,焊接过程稳定可靠,焊缝成形良好.

摘要：针对中厚板精细热切割的需求,开发了基于Cortex-M4内核的大功率数字化等离子切割电源,设计了软件型电流软启动功能,有效杜绝浪涌电流引起的IGbT可见性炸管现象;开发了基于磁平衡式霍尔检零电流传感器搭建的电流检测电路,有效监测电源输出电流电压特性;设计了数字化离散型PID控制算法,并研究对应参数对起弧性能和切割工艺的影响。最后,结合机器人与切割控制箱构建数字化中厚板机器人等离子切割系统,实现了切割电流60～320 A的无级调节,有效切割钢板板厚可达50 mm,运行稳定可靠,可以获得良好的切割质量。

摘要：硅功率器件的开关性能已随其结构设计和制造工艺的完善而接近由其材料特性决定的理论极限,难以满足新一代高性能弧焊逆变电源对紧凑体积、高温、高功率密度、高压、高频以及抗辐射等恶劣工况条件的新要求.宽禁带(WbG)半导体是一种革命性的电力电子材料,已成为下一代电力电子器件的主攻方向.主要介绍WbG功率器件的基本特点、类型以及发展情况,重点介绍WbG功率器件应用于弧焊逆变电源时需要重点解决的关键科学和技术问题,为促进和推动下一代WbG弧焊逆变电源的发展和应用奠定基础.

摘要：在进行核电站乏燃料池水下检修时,受工作环境的影响,设计的机器人要求能进行局部干法水下焊接。本文针对乏燃料池局部干法水下机器人焊接系统对机器人与焊接电源协调控制的要求,设计出基于STM32最小系统为核心的CAN通信焊接电源远程控制方案,实现了焊接电源与水下机器人焊接工控机的稳定通信。同时,该方案还可实现焊接方式选择、焊接参数给定、焊接故障处理、焊接电信号反馈等操作。机器人水下焊接实验表明:焊接电源通信工作稳定、响应速度快、焊缝成形较好。