油田节能逆变弧焊电源系统的研究

油田节能逆变弧焊电源系统的研究

王锁庭[1]2004年在《油田节能逆变弧焊电源系统的研究》文中研究指明节能是我国不可忽视的问题,随着油田建设的不断发展,金属焊接设备的需求量日益增大,社会上的需求量更是可观,弧焊设备的耗电所占的比重较大,其节能问题显得十分突出。针对目前弧焊设备的现状和特点,结合当前弧焊电源研究的进展,本文拟研究一种油田节能逆变弧焊电源系统,就是为满足油田工程建设对直流逆变电焊机的需要,从节能、可靠性、提高焊接工艺的适应性方面,满足焊接工艺过程的动特性和静特性的要求,为油田服务,为社会服务。本文从焊接电源要求直流输出400A出发,综合电路结构、可靠性及经济效益等方面,采用IGBT作为电力电子器件组成单端正激式逆变主电路,利用小功率的IGBT并联型式、两路逆变弧焊电源并联来满足大容量输出的要求。该系统的控制电路采用脉宽调制技术(PWM),PWM调制器采用典型的集成电路SG3525。该系统的工作特点为,在焊接电弧正常工作时采用PWM控制方式,设定逆变频率为20kHZ,并进行恒流外特性控制;系统在空载时由于采用电压反馈控制使PWM调制器间断地输出脉冲,间歇振荡的频率低而脉冲宽度窄,不但空载损耗小,而且使变压器不易饱和;系统对焊接电弧的短路过程采用了短路分频的控制方式,并进行短路电流的控制。系统还采用了小给定值和最小脉宽控制电路,使焊接容易起弧、焊弧稳定、焊接特性好。本系统为确保可靠工作和安全运行,设置了软起动、过电压、过电流和过热等保护环节。系统采用了磁耦隔离器件,将主电路和控制电路之间进行了良好的隔离,防止了主电路对控制电路的干扰,使控制电路更加稳定可靠。系统研制完成,并通过了试验,试验效果良好。另外还对模糊控制技术在逆变弧焊电源的具体应用进行了初步的研究和有益的探索。

刘倩倩[2]2010年在《基于PLC的矩形波交流原油脱水电源的研究》文中研究指明目前,随着油田进入高含水开采阶段,原油含水率上升,油水乳化程度日益严重,脱水难度大幅增加。这种状况下,常规50Hz正弦交流电源逐渐暴露出电场不稳定、脱水效率低、电耗严重等缺陷,已不能很好地满足生产需求。而且,面对如今复杂多变的脱水条件,采用传统单片机控制方式需要繁琐的软硬件设计和抗干扰措施。因此,研制高效、高自动化程度的控制电源对脱水工作具有十分重要的意义。为解决油田生产面临的上述问题,本文从分析电脱水的根本机理出发,提出研究一种矩形波脱水电源。该电源采用高效工业自动化元件PLC控制,输出电压幅值、频率、占空比均可调的脉冲电场,能使脱水工作在最佳状态下运行。电源主电路设计中,对电路结构方案进行了分析选择,并对整流滤波电路、调压电路、矩形波生成电路、浪涌保护、检测电路中涉及的元器件进行了计算选型。PLC控制电路中,通过分析系统需求,确定了硬件总体结构;对PLC系统进行了选型、硬件配置,设计了基于SG3525的电压幅值、频率及占空比控制电路,并对PWM信号驱动电路、保护电路的设计进行了介绍。系统控制软件提供了手动操作和自动控制2种工作方式,自动控制程序中实时检测设备工作电流,通过调整输出电压快速控制电流的方法来保证电场的稳定运行。为更好地解决PLC人机交互问题,设备引进触摸屏技术。依据实际应用情况,选择了eviewMT4500T型触摸屏,设置了PLC与触摸屏的软、硬件通信状态。人机界面中设置了开机欢迎、系统参数设定、手/自动工作、生产工艺动画、实时趋势图、故障报警、权限管理、操作说明等功能界面,实现对电源直观、自然的操作。文中最后对电源设备软、硬件进行了调试,实验室实验及现场应用表明设备运行安全可靠、净化油含水率符合国标规定,且油水界面清晰,节能效果显着。

黄欣[3]2007年在《矩形波交流原油脱水电源的研究》文中提出随着油田开发进入高含水开采阶段,原有脱水电源效率很难再进一步提高,针对目前国内外原油脱水电源的现状,从提高原油脱水效率的角度出发,设计了矩形波交流原油脱水电源。矩形波交流原油脱水电源包括主电路和控制电路两部分。电源的主电路包括硬件设计和参数选择,主电路采用全桥式逆变结构,硬件电路包括整流电路、滤波电路、调压电路、逆变电路和升压电路,阐述了其工作原理,并对全桥整流电路的二极管、IGBT功率器件和变压器等进行了参数计算。控制电路主要由TL494芯片和AT89C51单片机组成,形成闭环控制系统。控制IGBT器件的PWM波由以TL494为核心的PWM控制电路产生;驱动电路选用IGBT专用驱动模块2SD315A进行控制信号的放大;保护电路包括过压保护、过流保护、短路保护。软件部分对以AT89C51单片机为核心的防偏磁控制电路进行了初始化参数的设计和单片机的编程。进行防偏磁电路的软硬件设计是本文控制电路设计的重点。最后,对电源进行了实验并对实验结果进行了分析,实验室实验中电源输出波形基本为交流矩形波,与设想的基本一致;现场试验是对脱水效果的试验,矩形波交流原油脱水电源脱水效果良好,完全符合国家标准。

李连胜[4]2017年在《中国焊接协会30周年回顾与展望》文中提出光阴荏苒,岁月如梭。2017年立秋时节,中国焊接协会迎来成立30周年华诞。值此喜庆之际,我们谨向多年来一直关心和支持协会建设发展的各级领导、各界朋友致以最诚挚的感谢和最崇高的敬意!30年来,在上级组织的正确领导下,在全体会员单位的大力支持下,中国焊接协会不忘初心,

佚名[5]2009年在《熔焊设备》文中进行了进一步梳理20094154全负载范围零压零流软开关焊接逆变电源/朱志明…//焊接学报.-2009,30(2):9~12在对典型全桥软开关功率变换电路进行研究与分类的基础上,提出并设计分析了采用辅助谐振网络的全负载范围零压零流软开关全桥功率变换电路拓扑。通过采用死区

于凤池, 郑锦山, 孙军, 孙忠民, 韩体今[6]1992年在《逆变式空气等离子弧切割电源的研制》文中研究说明介绍了以半桥串联逆变谐振电路(P.F.M调节)为基础,利用快速可控硅做开关元件,研制的一台新型等离子弧切割电源——输出直流100A逆变切割电源。该电源具有高效、节能、节材、恒流静特性和动特性好等优点。

佚名[7]1996年在《技术市场》文中进行了进一步梳理国家科技成果重点推广项目抽油机1.14kV 防窃配电成套装置该装置由带有配电保护功能的电力变压器和1.1 4kV 级抽油机节能拖动装置等专利技术配套实施组成。带有配电保护功能的电力变压器和配电保护箱实现了装置“一体化”,两者之间采用刚性连接,低压瓷套管、低压保护、计量装置以及变压器底部放油阀均设于保护箱体中,箱壳具有足够的机械强度,箱门设有特制机械锁。该变压器杜绝了跨越保护和计量装置在变压器上直接搭火窃电,避免了因窃电而造成变压器烧毁。该变压器可广泛用于供配电网络,特别适宜于油田、矿山和村镇等环境使用。经现

杜俊远[8]2016年在《动力头全自动氩弧焊机的研制》文中进行了进一步梳理随着焊接技术的大力发展,近年来自动TIG焊在工业生产中的应用越来越广泛,尤其是不锈钢材料。本文旨在研制一套用于热力膨胀阀动力头焊接的自动TIG焊接装置。本文的主要研究内容为:(1)首先根据动力头的材料属性、结构特点介绍了几种可行的焊接方法,如激光焊、等离子弧焊、电子束焊、TIG焊等。经过综合分析选择了不添丝的自动TIG焊。(2)根据企业的技术要求,制定了动力头焊接系统设计要求并提出总体设计方案,可分为控制单元、驱动单元、气路单元、定位机构、水冷机构、焊接机构和系统软件七部分。系统软件包括PLC软件和人机交互界面两部分。(3)本文从表面质量和焊缝尺寸两方面分析各工艺参数,并结合实验得出相应的最佳参数值或参数范围。(4)使用最佳的工艺参数进行批量测试,分别从表面质量、焊缝气密性和熔深的检测叁方面评定该焊接系统的稳定性和焊接效果。

参考文献:

[1]. 油田节能逆变弧焊电源系统的研究[D]. 王锁庭. 天津大学. 2004

[2]. 基于PLC的矩形波交流原油脱水电源的研究[D]. 刘倩倩. 中国石油大学. 2010

[3]. 矩形波交流原油脱水电源的研究[D]. 黄欣. 中国石油大学. 2007

[4]. 中国焊接协会30周年回顾与展望[J]. 李连胜. 机械制造文摘(焊接分册). 2017

[5]. 熔焊设备[J]. 佚名. 机械制造文摘(焊接分册). 2009

[6]. 逆变式空气等离子弧切割电源的研制[J]. 于凤池, 郑锦山, 孙军, 孙忠民, 韩体今. 焊接. 1992

[7]. 技术市场[J]. 佚名. 机电信息. 1996

[8]. 动力头全自动氩弧焊机的研制[D]. 杜俊远. 中国计量大学. 2016

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