節(jié)能型電火花加工脈沖電源的研究.pdf

1、電火花加工技術(shù)現(xiàn)已被廣泛使用,但大多數(shù)電火花加工還是在使用效率很低的傳統(tǒng)電火花脈沖電源,提高電火花電源的能源利用率可帶來巨大的社會經(jīng)濟(jì)效益,也是對國家節(jié)能減排政策的一個積極的響應(yīng)。針對該問題,國內(nèi)外學(xué)者相繼做了大量的研究,但是,目前還沒有理想的研究成果,以至節(jié)能型電火花電源遲遲不能應(yīng)用到實(shí)際加工中。
　　 在分析加工間隙在被擊穿前和擊穿后電學(xué)特性的基礎(chǔ)上,本研究設(shè)計了一種升壓擊穿型節(jié)能電火花加工電源,該電源主要包含三個功能電路:

2、基于電感的電流源電路、脈沖發(fā)生電路和軟開關(guān)全橋變換器電路。為了使輸出能適應(yīng)電火花加工中間隙擊穿前和擊穿后電特性的變化,大多數(shù)電火花電源都是使用限流元件,而本電源通過利用電感的特性,使得其能夠把前級較低的輸入電壓提升至足夠高的擊穿電壓,從而省去了高壓擊穿回路,簡化了電路結(jié)構(gòu)；針對電火花加工對電壓和電流的要求,該電源輸出的每個脈沖波形都是類似于正常電火花加工的波形:由脈沖開始階段的瞬間高壓轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖中后期的低壓大電流電流輸出,這樣,只要加工

3、間隙合適,間隙從高壓擊穿到加工維持電壓的轉(zhuǎn)變是自然過渡的,無需外加控制信號,也無需加限流電阻,實(shí)現(xiàn)了控制簡單和節(jié)能的雙重目標(biāo)。這正是本電源的特色和創(chuàng)新之處。
　　 電源的控制系統(tǒng)以TI公司的TMS320LF2407A DSP為核心,包括核心控制板、驅(qū)動板和采樣電路板,承擔(dān)著移相PWM控制信號和脈寬脈間控制信號的產(chǎn)生以及輸出電流閉環(huán)控制的任務(wù),并為以后的數(shù)字化控制系統(tǒng)的改進(jìn)打造了硬件基礎(chǔ)。最后,通過制作電源樣機(jī),進(jìn)行工藝試驗(yàn),驗(yàn)證