附件C：譯文


電阻點焊系統(tǒng)的先進控制方法

摘要本文涉及到一個中高頻電阻點焊系統(tǒng)，它包括一個輸入轉(zhuǎn)換器、焊接變壓器和一個連接在變壓器次級上的全波整流器。全波整流器輸出的焊接電流通常由該變壓器的輸入轉(zhuǎn)換器提供的脈寬調(diào)制電壓來控制。當變壓器的兩個次級電路的歐姆電阻不均衡和輸出整流器二極管的參數(shù)不同時，必然會導致變壓器磁飽和，因此，會出現(xiàn)尖峰過電流。新型的點焊系統(tǒng)的這種不良現(xiàn)象可以通過先進的滯后控制器（AHC方法）來完全消除，不論變壓器的次級電路中不均衡的歐姆電阻和二極管的特性如何，這種方法都可以保證變壓器鐵芯進入臨界飽和狀態(tài)。這可以通過一個組合的焊接電流閉環(huán)回路控制法和鐵芯飽和程度的閉環(huán)回路控制法來實現(xiàn)。AHC控制法可以確保焊接電流的上升時間盡可能短和變壓器鐵心利用率盡可能大。
關(guān)鍵詞電流指數(shù)規(guī)律控制，DC-DC轉(zhuǎn)換器，高頻變壓器，電阻點焊，鐵芯臨界飽和。
1.導論
在汽車工業(yè)高效低成本的焊接工藝中，電阻點焊的應(yīng)用最廣泛。這項工作涉及到建模，分析及相應(yīng)的控制系統(tǒng)的設(shè)計及焊接電流源，它代表了整個焊接系統(tǒng)中的一個電磁子系統(tǒng)。但是，焊接本身的技術(shù)問題不是這項工作的一個主題。
應(yīng)用在點焊系統(tǒng)中的電流源和那些應(yīng)用于傳統(tǒng)電弧焊接系統(tǒng)的焊接電流源及文獻[1]、[2]所列舉的高功率應(yīng)用的電流源大不相同。在焊接中，所謂低電壓，高電流的電源可采用AC或DC電流實現(xiàn)，見文獻[3]～[8]。二者的主要區(qū)別是所需的動態(tài)焊接電流不同。對于弧焊系統(tǒng)，其電流源變化相對緩慢，而點焊接系統(tǒng)總是工作在瞬態(tài)模式下，所輸出焊接電流的上升時間越短越好。
試圖以DC-DC轉(zhuǎn)換器作為焊接電流源來改善焊接特性的方法，在文獻[3] ～[8]以不同的方式做了介紹，前面所說的大多數(shù)工作的共同目的是，在能滿足操作該系統(tǒng)要求的范圍內(nèi)，盡量減少開關(guān)損耗。要做到這一點，文獻[4]采用的一個有效的辦法是所謂的零電壓零電流逆變器。由于應(yīng)用零電流，零電壓的切換方式，其開關(guān)頻率可以增加，高達40千赫，但可接受的低的開關(guān)損耗仍然存在。當變壓器頻率增加時，變壓器鐵心尺寸可以大大減少。文獻[5]和[7]在基本直流-直流轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)中利用附加電感來改善拓撲結(jié)構(gòu)，按照書中作者的觀點，該系統(tǒng)的輸出整流器阻抗不對稱，會稍微降低系統(tǒng)敏感度。這種不對稱的結(jié)果是增加了磁飽和的可能性，同時這種不對稱還降低相應(yīng)的焊接響應(yīng)時間。文獻[3]所描述的點焊系統(tǒng)采用取自降壓變壓器次級繞組的交流焊接電流。這種方式其實很簡單，但是，磁飽和在變壓器的初級繞組出現(xiàn)過大電流峰值還是顯而易見的，即使是在穩(wěn)態(tài)運行，情況也如此。