文档介绍：新型自适应节能电火花脉冲电源的研究摘要刘静档缱庸こ指导教师:刘永红教授对电路进行了杓疲ㄏ呗钒迳掀骷牟季稚杓啤⒉枷呱杓啤脉冲电源是电火花装置的重要部分,其电参数的输出特性直接决定着电火花加工的性能指标,改善其性能对于节能和提高加工性能有重要意义。本文在对国内外脉冲电源的工作原理、控制策略和加工性能利弊分析的基础上,针对不能有效利用能源和放电电流爬坡和拖尾等弊端,结合本实验室的研究成果,创新地提出了新型自适应节能电火花脉冲电源的设计方案。新型自适应节能脉冲电源延用了电感元件取代限流电阻的节能思路,针对放电电流问题,研究了新的电路结构和控制方式。建立了电压电流双闭环结构:电压闭环控制功率提供端电压稳定,抗电压扰动;电流闭环控制主回路电感电流,设计了自适应控制器,保证电流稳定,解决爬坡和拖尾现象。研究了新型自适应节能脉冲电源的电路结构、工作原理和自适应电流控制原理及其控制策略,提出了高低压回路的/变换器、功率变换装置、控制策略和系统加工时序控制器的实现方案。系统实现了:加工电流基本稳定;放电脉宽、脉间、放电电流的独立大范围可调;电能利用率大大提高。抗干扰设计;利用中的仿真工具实现了动态系统建模、仿真和分析,证明了系统的可行性,并优化了系统设计、缩短了设计周对系统进行了基于计算机的数字化设计,实现了数据采集、监控、数据存储分析、电流闭环数字控制器和加工时序数字控制等。实验结果:本电源放电加工电流稳定、节能效果显著。关键词:电火花加工,脉冲电源,稳流,稳压,节能期。.
譱琣..,琣琧篵,.瑃,。—瓵:.琽/,琣
西瑂琩琍,鳯,篸:珽
第虑把课题来源及研究目的和意义电火花加工的发明是始于放电腐蚀,是利用电能的一种物理现象,电能来源称为电火花电源,通过分析电火花加工机理,、。鉴于目前研制的调压型节能脉冲电源的智能化程度低、可控性差和控制结构复杂、效率低、加工时峰值电流不稳定、脉宽脉间机械有限调档等缺点,开发由微机控制的新型自适应高效脉冲电源,完全去掉限流电阻,保证稳定的加工电流,在提高加工精度的基础上,进一步实现节能化和智能化。..芯恳庖电火花加工⑽乃跣碋堑生于世纪年代的一种特种加工方法,主要特点是工件和电极之间非接触加工,利用瞬时火花放电的电能和热能去除金属材料,目前在机械制造业中占十分重要的地位,在很多情况下哂捕取⒏呷托浴⒏叽性、高弹性材料的零件俏ㄒ挥行У募庸な侄危梢允迪殖9婕庸げ可能或需花费昂贵代价的加。花加工的电源必须是脉冲性的电源【俊B龀宓缭丛诘缂庸ぶ械淖饔茫单的说就是将电网电转换成适合于电火花加工的专用电源,一方面是加工能量的来源,另一方面它又并非简单的普通的电源装置,它是与电火中国石油大学6硕士论文
冲电源的发展主流【删。此外还有一些考虑特殊功能的脉冲电源,比如究,并进一步改善其控制方式。随着电力电子技术、大规模集成芯片技术、计算机技术、控制技术流的脉冲,用来熔掉间隙间的短路桥,这样可以减少回退次数,提高加花加工的加工机理和原理相结合的专用电源,整个电源的设计和配置都与电火花加工过程相联系,形成一个总体的控制大闭环,这个闭环脉冲电源输出装置将使电火花加工正常稳定的进行,并及时的对加工状态进行检测,将信息反馈给控制核心,控制核心再根据反馈信息作出判断,给出相匹配的电能输出。缭醋魑5缁鸹ḿ庸は低持兄匾W槌刹糠种唬涞缪沟缌鞯输出性能对电火花加工的各项工艺指标缂庸ば省⒓庸ぞǘ取⒌缂耗、电能利用率等薪洗蟮挠跋臁=谀芎透婕庸ぷ刺母丛颖浠V输出稳定是其两大主题。传统的限流电阻式的脉冲电源技术成熟,但由于其大量的能源浪费,已不受欢迎。世界各国都把能源问题放在国家经济发展的首要战略问题,谁能够开发能源和节约能源谁就占领行业的主动,电火花加工领域也是如此,能源浪费已成为电火花加工发展的障碍,节能是电火花机床发展的重要趋势9獬Ъ叶越谀苁铰龀宓缭吹难芯拷仙钊耄ü诘难究才刚刚起步,目前我国电火花加工机床的拥有量已经很大,但基本上采用传统式脉冲电源,因此研制高效节能电源对于我国这样一个能源短缺的大国来说,将会带来巨大的社会和市场效益。,电火花加工脉冲电源技术也得到了很大发展出现了许多新型脉冲电源和新的发展趋势,主要有:节能式脉冲电源、超精加工微细加工脉冲电源、智能化脉冲电源、无电解脉冲电源、毫微秒级高峰电流值脉冲电源、专用辅助脉冲电源等,节能化、智能化是脉带清扫脉冲的脉冲电源,当发生短路或拉弧时可以发出小脉宽大峰值电中国石油大学6硕士论文
鉴现在技术较成熟的开关电源的设计模式;加工电流或电压采用闭环控式