分组脉冲高性能线切割脉冲电源研究

发布时间：2021-10-20 06:40

　　传统的线切割电源多为高能耗的电阻式脉冲电源,存在响应速度低、加工电流不稳定等问题,针对这些问题,提出了一种基于电感限流原理的高性能、低成本的节能型线切割脉冲电源的设计方案。首先,针对电阻限流型和电感限流型脉冲电源的工作原理进行了对比分析。在此基础上,对脉冲电源系统的结构进行了设计。其次,针对传统线切割机床加工效率与工件表面粗糙度之间存在固有矛盾的问题,分析了该问题的产生原因,并在此基础上对脉冲电源的驱动方案进行设计,提出了一种通用的高频分组脉冲产生方法。最后,研制了基于CPLD的数字控制系统,并对所提出的设计方案进行了实验验证,结果表明所提出的的脉冲电源设计方案具有工程应用价值,达到了预期的设计目标。 

【文章来源】：燕山大学学报. 2020,44(03)北大核心

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

高速复走丝线切割脉冲电源系统框图

脉冲电源的主功率部分由主电路、驱动电路、辅助供电电路、整流电路、过流保护电路、缓冲电路等6个子模块组成,系统主功率部分功能框图如图2所示。2.1 Parallel-Buck电路工作原理分析

利用并联Buck电路的低压大电流输出特性可以很好地满足线切割系统对于供电电源的要求。图3中,当开关管Qx开通时,电极丝与被加工工件之间的间隙电压为输入电压,当放电间隙中的电场强度达到放电间隙中的介质电离所需的阈值时,间隙被击穿,电极丝迅速向工件放电,间隙电压很快下降到维持电压,此时,由于流经输出侧电感Lx的电流不能突变,在短时间内限制了流过电极丝的电流峰值,从而避免了电极丝因电流过大而被烧断。当开关管Qx关断后,电感Lx中储存的能量通过二极管Dx加以泄放。脉冲电源工作时,通过控制Buck电路的并联支路数,就可以实现不同等级的电流输出,以满足线切割系统在不同运行工况下的需求。2.2 辅助电路工作原理分析


本文编号：3446432