電火花線切割加工節(jié)能脈沖電源的研究

【摘要】： 脈沖電源作為電火花線切割加工機(jī)床的重要組成部分,是影響電火花線切割加工工藝指標(biāo)的主要因素之一。通過對現(xiàn)有電火花線切割機(jī)床脈沖電源進(jìn)行電能利用率分析,表明在電火花線切割加工過程中真正用于放電加工的電能只有20%左右,近80%左右的電能以焦耳熱的形式消耗在限流電阻上。因此,進(jìn)行電火花線切割加工節(jié)能脈沖電源的研制具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。 本文在閱讀國內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,綜合分析了國內(nèi)外脈沖電源研究的現(xiàn)狀,針對電火花線切割機(jī)床脈沖電源電能利用率低的問題,設(shè)計了新型結(jié)構(gòu)的電火花線切割加工節(jié)能脈沖電源。該電源采用雙管正激的主電路結(jié)構(gòu),用高頻變壓器的電感取代了限流電阻,利用了高頻變壓器初級繞組的反饋電能,極大提高了電能利用率。 在主振脈沖發(fā)生電路的設(shè)計上,通過單片機(jī)控制可編程定時計數(shù)器芯片8254來控制脈沖寬度和脈沖間隔,使脈沖寬度和脈沖間隔在很寬的范圍內(nèi)可以精確調(diào)節(jié)。 應(yīng)用研制的節(jié)能脈沖電源實驗樣機(jī)在電火花線切割機(jī)床上進(jìn)行了加工工藝實驗,并對加工狀況進(jìn)行分析?？梢钥闯鲈撁}沖電源節(jié)能效果顯著,在切割相同面積時,比傳統(tǒng)脈沖電源節(jié)約電能75%以上。加工效果較好,既提高了電能利用率,又可降低電極絲的損耗,同時切割速度也有所提高,能夠較好的完成加工功能,驗證了節(jié)能脈沖電源方案的可行性。 【關(guān)鍵詞】：電火花線切割加工 節(jié)能 脈沖電源 雙管正激 電能利用率
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TG484
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-15
• 1.1 電火花線切割加工技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展8-9
• 1.2 國內(nèi)外電火花加工機(jī)床脈沖電源研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 傳統(tǒng)脈沖電源9-10
• 1.2.2 新型脈沖電源10-14
• 1.3 課題研究的目的和意義14
• 1.4 課題研究的主要內(nèi)容14-15
• 第2章 電火花線切割加工電能利用率分析15-22
• 2.1 電火花線切割加工原理及特點15-16
• 2.2 電火花線切割加工系統(tǒng)電能利用率分析16-19
• 2.3 電火花線切割加工脈沖電源能耗理論分析19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 節(jié)能型電火花線切割脈沖電源設(shè)計22-35
• 3.1 節(jié)能脈沖電源總體結(jié)構(gòu)設(shè)計22
• 3.2 脈沖電源主電路設(shè)計22-30
• 3.2.1 功率轉(zhuǎn)換電路設(shè)計23-25
• 3.2.2 開關(guān)器件的選擇及驅(qū)動電路設(shè)計25-26
• 3.2.3 IGBT吸收電路設(shè)計26-27
• 3.2.4 輸出整流二極管的選用27-28
• 3.2.5 調(diào)壓電路及高頻變壓器選用與設(shè)計28-30
• 3.3 節(jié)能脈沖電源能耗分析30-33
• 3.3.1 開關(guān)管上的電能損耗31
• 3.3.2 輸出整流二極管的損耗31-32
• 3.3.3 高頻變壓器損耗32-33
• 3.3.4 節(jié)能脈沖電源的總功耗33
• 3.4 節(jié)能脈沖電源主電路的特點33
• 3.5 本章小結(jié)33-35
• 第4章 節(jié)能脈沖電源控制電路設(shè)計35-41
• 4.1 主振脈沖發(fā)生電路設(shè)計35-38
• 4.1.1 單片機(jī)的特點及選用36
• 4.1.2 主振脈沖發(fā)生電路36-38
• 4.2 換向斷高頻電路設(shè)計38
• 4.3 過電流保護(hù)電路設(shè)計38-39
• 4.4 控制電路抗干擾措施39-40
• 4.5 本章小結(jié)40-41
• 第5章 脈沖電源工藝實驗41-49
• 5.1 節(jié)能脈沖電源波形分析41-43
• 5.2 加工規(guī)準(zhǔn)的標(biāo)定43-44
• 5.3 脈沖電源工藝實驗分析44-46
• 5.4 理論計算與實驗測試電能利用率對比46-47
• 5.5 本章小結(jié)47-49
• 結(jié)論49-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 附錄154-55
• 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明55
• 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文使用授權(quán)書55
• 哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位涉密論文管理55-56
• 致謝56

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