[发明专利]一种用于空间在轨焊接的手持式电子束焊接电源

摘要

一种用于空间在轨焊接的手持式电子束焊接电源，包括滤波电路、灯丝逆变电路、高压逆变电路、高压逆变控制器、灯丝逆变控制器、聚焦电路、故障综合器；滤波电路对100V直流电源滤波去后送至灯丝逆变电路、高压逆变电路，灯丝逆变电路产生100V交流电、变压器前级电流采样值，高压逆变电路产生高压电压采样值、电子束流采样值、变压器前级电压采样值，高压逆变控制器调整高压逆变电路的PWM脉宽，灯丝逆变控制器调整灯丝逆变电路的PWM脉宽，聚焦电路使得电子枪形成高能束流，故障综合器控制高压逆变控制器、灯丝逆变控制器和聚焦电路。本发明电源在增加了电子束焊接电源的安全性的同时，还具有电路实现简单的优点。

主权项

一种用于空间在轨焊接的手持式电子束焊接电源，其特征在于：包括滤波电路、灯丝逆变电路、高压逆变电路、高压逆变控制器、灯丝逆变控制器、聚焦电路、故障综合器，其中滤波电路，接入外部输入的100V直流电源，利用π型滤波电路进行滤波去除高频电磁干扰信号，得到滤波后的100V直流电后送至灯丝逆变电路、高压逆变电路；灯丝逆变电路，接收灯丝逆变控制器发送的PWM驱动信号Uc1，并根据PWM驱动信号Uc1将输入的100V直流电转变为100V交流电，同时输出变压器前级电流采样值Ud1，将100V交流电送至电子枪的灯丝，将变压器前级电流采样值Ud1送至灯丝逆变控制器、故障综合器；高压逆变电路，接收高压逆变控制器发送的PWM驱动信号Uc2，并根据PWM驱动信号Uc2将输入的100V直流转变为100V交流电，同时输出变压器前级电压采样值Ud2，将100V交流电进行升压变为10kV直流电，采集10kV直流电的电压并记为高压电压采样值Ua，采集10kV直流电的电流并记为电子束流采样值Ub，将高压电压采样值Ua送至高压逆变控制器、故障综合器，将电子束流采样值Ub送至灯丝逆变控制器、故障综合器，将变压器前级电压采样值Ud2送至故障综合器；高压逆变控制器，产生并输出PWM驱动信号Uc2至高压逆变电路；接收外部高压电压设定值Ua*，根据外部高压电压设定值Ua*对高压电压采样值Ua进行PI调节，得到第一PI调节结果，根据第一PI调节结果调整高压逆变电路的PWM脉宽，保持10kV直流电电压稳定；当接收保护信号Ue且保护信号Ue为高电平时，关闭；灯丝逆变控制器，产生并输出PWM驱动信号Uc1至灯丝逆变电路；接收外部电子束流设定值Ub*，获取内部灯丝电流设定值Uf*，根据外部电子束流设定值Ub*、变压器前级电流采样值Ud1、内部灯丝电流设定值Uf*对电子束流采样值Ub进行PI调节处理，得到第二PI调节结果，根据第二PI调节结果调整灯丝逆变电路的PWM脉宽，保持电子枪的灯丝输出束流稳定；当接收保护信号Ue且保护信号Ue为高电平时，关闭；聚焦电路，获取外部聚焦电流设定值Uh*，根据外部聚焦电流设定值Uh*调节聚焦线圈电流，使得电子枪形成高能束流，同时采集聚焦线圈电流得到聚焦电流采样值Ud3送至故障综合器；当接收保护信号Ue且保护信号Ue为高电平时，关闭；故障综合器，接收变压器前级电流采样值Ud1、变压器前级电压采样值Ud2、高压电压采样值Ua、电子束流采样值Ub、聚焦电流采样值Ud3后分别获取变压器前级电流采样值Ud1设定保护值、变压器前级电压采样值Ud2设定保护值、高压电压采样值Ua设定保护值、电子束流采样值Ub设定保护值、聚焦电流采样值Ud3设定保护值并分别判断，如果变压器前级电流采样值Ud1、变压器前级电压采样值Ud2、高压电压采样值Ua、电子束流采样值Ub或聚焦电流采样值Ud3超出对应设定保护值，则输出保护信号Ue至高压逆变控制器、灯丝逆变控制器和聚焦电路，将高压逆变控制器、灯丝逆变控制器和聚焦电路关闭，其中，变压器前级电流采样值Ud1设定保护值、变压器前级电压采样值Ud2设定保护值、高压电压采样值Ua设定保护值、电子束流采样值Ub设定保护值、聚焦电流采样值Ud3设定保护值均由外部任意设置。