專利名稱：改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源。
背景技術(shù)：
應(yīng)用于電加工機(jī)床的脈沖電源，其輸出電流波形的形狀直接關(guān)系到工具電極損耗的大小，理論與實(shí)驗(yàn)已證明矩形波比三角波使工具電極的損耗大得多，而且三角波的后沿越陡越好，也就是說所輸出的電流三角波從其峰值下降到零的時(shí)間越短越好。早期的電加工機(jī)床脈沖電源其輸出電流的波形都是矩形波，后來經(jīng)改進(jìn)后有一種稱為階梯波輸出電流的脈沖電源，這種電路采用數(shù)字合成技術(shù)來模擬輸出三角波電流，這種波形與三角波很接近，而且下降沿很陡，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明對降低工具電極的損耗大有進(jìn)展。但是，以上兩種脈沖電源都是能耗形式的電路結(jié)構(gòu)，在加工過程中電能的浪費(fèi)驚人，而且實(shí)現(xiàn)階梯波波形的電路結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜，可靠性不高。目前，在電加工機(jī)床中已逐漸推廣一種稱為橋式脈沖輸出功放電源電路(以下簡稱橋式電路)，以替代傳統(tǒng)的能耗式電加工機(jī)床脈沖電源。橋式電路脈沖電源與傳統(tǒng)能耗式脈沖電源相比較有二大優(yōu)點(diǎn)(一)、能耗降低80%以上(即節(jié)能80%以上)；(二)、輸出電流波形為三角波，使工具電極的損耗大大降低，而且電路結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高。但是，我們認(rèn)為橋式電路的輸出波形還可以進(jìn)一步改進(jìn)，使工具電極的損耗進(jìn)一步下降，在此我們現(xiàn)推出一種改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源，該電源對現(xiàn)有的橋式電路進(jìn)行改進(jìn)，在主回路中加入一只續(xù)流二極管，既保持了原電路的特性，又改進(jìn)了原電路的輸出波形，使工具電極的損耗進(jìn)一步降低。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源，包括供電電源，其特征在于所述供電電源的兩端串聯(lián)有第一功率開關(guān)、限流電感、第一饋線分布參數(shù)分布電感、工件、加工電極、第二饋線分布參數(shù)分布電感、第二功率開關(guān)，電路中還包括一個(gè)第三續(xù)流二極管，所述第三續(xù)流二極管一端與供電電源相連，另一端與限流電感相連。優(yōu)選的，所述供電電源兩端元件串聯(lián)的順序依次為第一功率開關(guān)、限流電感、第一饋線分布參數(shù)分布電感、工件、加工電極、第二饋線分布參數(shù)分布電感、第二功率開關(guān)，所述第三續(xù)流二極管連接于供電電源的正極端與限流電感的一端(該端與第一饋線分布參數(shù)分布電感相連)之間，并且第三續(xù)流二極管的陰極與供電電源的正極端連接、陽極與限流電感的一端(該端與第一饋線分布參數(shù)分布電感相連)連接。另一種電路結(jié)構(gòu)是，所述供電電源兩端元件串聯(lián)的順序也可以依次為第一功率開關(guān)、第一饋線分布參數(shù)分布電感、工件、加工電極、第二饋線分布參數(shù)分布電感、限流電感、第二功率開關(guān)，所述第三續(xù)流二極管連接于供電電源的負(fù)極端與限流電感的一端(該端與第二饋線分布參數(shù)分布電感相連)之間，并且第三續(xù)流二極管的陰極與限流電感的一端(該端與第二饋線分布參數(shù)分布電感相連)連接、陽極與供電電源的負(fù)極端連接。優(yōu)選的，所述工件與加工電極之間留有間隙，所述第一功率開關(guān)的輸出端與供電電源的負(fù)極端之間連接有第一續(xù)流二極管，并且第一續(xù)流二極管的陰極與第一功率開關(guān)的輸出端連接、陽極與供電電源的負(fù)極端連接，所述供電電源的正極端與第二功率開關(guān)的輸入端之間連接有第二續(xù)流二極管，并且第二續(xù)流二極管的陰極與供電電源的正極端連接、陽極與第二功率開關(guān)的輸入端連接。優(yōu)選的，所述第一功率開關(guān)和第二功率開關(guān)為雙極型晶體管、MOS管、IGBT管中的任意一種，或任意一種組合成的模塊，或任意二種組合成的模塊，或任意三種組合成的模塊。優(yōu)選的，所述限流電感是電感元件。優(yōu)選的，所述饋線分布參數(shù)分布電感是饋線中的分布電感。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.本實(shí)用新型采用了第三續(xù)流二極管，在控制脈沖結(jié)束時(shí)，對工件繼續(xù)放電的加工電流迅速從其峰值衰減到零，使三角波波形的后沿比原橋式電路的三角波波形的后沿更陡，衰減時(shí)間更短，從而進(jìn)一步降低了工具電極的損耗。2.本實(shí)用新型使得工具電極的損耗比原橋式電路低，同時(shí)還保持了原橋式電路的其它優(yōu)點(diǎn)不變。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述


圖1為橋式電路的電路結(jié)構(gòu)圖一；圖2為橋式電路的電路結(jié)構(gòu)圖二；圖3為改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源電路結(jié)構(gòu)圖一；圖4為改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源電路結(jié)構(gòu)圖二。其中1、供電電源；2、第一功率開關(guān)；3、限流電感；4、工件；5、第二功率開關(guān)；6、加工電極；7、第一續(xù)流二極管；8、第二續(xù)流二極管；9、第三續(xù)流二極管；10、第一饋線分布參數(shù)分布電感；11、第二饋線分布參數(shù)分布電感。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例如圖3所示，所述供電電源I的兩端依次串聯(lián)有第一功率開關(guān)2、限流電感3、第一饋線分布參數(shù)分布電感10、工件4、加工電極6、第二饋線分布參數(shù)分布電感11、第二功率開關(guān)5，電路中還包括一個(gè)第三續(xù)流二極管9，所述第三續(xù)流二極管9連接于供電電源I的正極端與限流電感3的一端(該端與第一饋線分布參數(shù)分布電感10相連之間)，并且第三續(xù)流二極管9的陰極與供電電源I的正極端連接、陽極與限流電感3的一端(該端與第一饋線分布參數(shù)分布電感10相連連接)。所述工件4與加工電極6之間留有間隙，所述第一功率開關(guān)2的輸出端與供電電源I的負(fù)極端之間連接有第一續(xù)流二極管7，并且第一續(xù)流二極管7的陰極與第一功率開關(guān)2的輸出端連接、陽極與供電電源I的負(fù)極端連接，所述供電電源I的正極端與第二功率開關(guān)5的輸入端之間連接有第二續(xù)流二極管8，并且第二續(xù)流二極管8的陰極與供電電源I的正極端連接、陽極與第二功率開關(guān)5的輸入端連接。所述第一功率開關(guān)2和第二功率開關(guān)5為雙極型晶體管、MOS管、IGBT管中的任意一種，或任意一種組合成的模塊，或任意二種組合成的模塊，或任意三種組合成的模塊。所述限流電感3是電感元件。所述饋線分布參數(shù)分布電感是饋線中的分布電感。本實(shí)施例的工作原理如下控制脈沖tw來時(shí)，開啟第一功率開關(guān)2和第二功率開關(guān)5，供電電源I經(jīng)限流電感3和第一饋線分布參數(shù)分布電感10、第二饋線分布參數(shù)分布電感11給間隙Ue放電加工，由于電感的限流作用，電流是從零緩慢上升的三角波，上升沿為iw。當(dāng)控制脈沖tw結(jié)束時(shí)，電流上升至峰值，此時(shí)限流電感3和饋線分布參數(shù)分布電感中貯存的能量為最大值，并開始通過續(xù)流二極管產(chǎn)生續(xù)流電流，續(xù)流電流從峰值衰減到零。其中，貯存在電感3中的電能經(jīng)第三續(xù)流二極管9全部返回到供電電流，產(chǎn)生的續(xù)流電流為iD1，而貯存在饋線分布電感中的電能一方面仍向間隙Ue放電加工，同時(shí)還向供電電源I返回貯能，產(chǎn)生的續(xù)流電流為iD2。由于第一饋線分布參數(shù)分布電感10和第二饋線分布參數(shù)分布電感11的電感量遠(yuǎn)小于限流電感3的電感量，貯能比限流電感3小得多，因此iD2比iD1衰減得快，因?yàn)閷ぜ?繼續(xù)放電加工的電能只是貯存在第一、第二饋線分布參數(shù)分布電感中的電能，所以對工件4繼續(xù)放電的加工電流迅速從其峰值衰減到零，也就是說三角波的后沿很陡，從而使工具電極的損耗更小。另一種實(shí)施例是如圖4所示，所述供電電源I的兩端依次串聯(lián)有第一功率開關(guān)2、第一饋線分布參數(shù)分布電感10、工件4、加工電極6、第二饋線分布參數(shù)分布電感11、限流電感3、第二功率開關(guān)5，電路中還包括一個(gè)第三續(xù)流二極管9，所述第三續(xù)流二極管9連接于供電電源I的負(fù)極端與限流電感3的一端(該端與第二饋線分布參數(shù)分布電感11相連之間)，并且第三續(xù)流二極管9的陰極與限流電感3的一端(該端與第二饋線分布參數(shù)分布電感11相連連接)、陽極與供電電源I的負(fù)極端連接。所述工件4與加工電極6之間留有間隙，所述第一功率開關(guān)2的輸出端與供電電源I的負(fù)極端之間連接有第一續(xù)流二極管7，并且第一續(xù)流二極管7的陰極與第一功率開關(guān)2的輸出端連接、陽極與供電電源I的負(fù)極端連接，所述供電電源I的正極端與第二功率開關(guān)5的輸入端之間連接有第二續(xù)流二極管8，并且第二續(xù)流二極管8的陰極與供電電源I的正極端連接、陽極與第二功率開關(guān)5的輸入端連接。 這種實(shí)施例的工作原理與上一個(gè)實(shí)施例相同。當(dāng)然上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源，包括供電電源，其特征在于所述供電電源(I)的兩端串聯(lián)有第一功率開關(guān)(2)、限流電感(3)、第一饋線分布參數(shù)分布電感(10)、工件(4)、加工電極(6)、第二饋線分布參數(shù)分布電感(11)、第二功率開關(guān)(5)，電路中還包括一個(gè)第三續(xù)流二極管(9)，所述第三續(xù)流二極管(9) 一端與供電電源(I)相連，另一端與限流電感(3)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源，其特征在于所述供電電源(I)兩端元件串聯(lián)的順序依次為第一功率開關(guān)(2)、限流電感(3)、第一饋線分布參數(shù)分布電感(10)、工件(4)、加工電極(6)、第二饋線分布參數(shù)分布電感(11)、第二功率開關(guān)(5)，所述第三續(xù)流二極管(9)連接于供電電源(I)的正極端與限流電感(3)的一端之間，該端與第一饋線分布參數(shù)分布電感(10)相連，并且第三續(xù)流二極管(9)的陰極與供電電源(I)的正極端連接，所述第三續(xù)流二極管(9)的陽極與限流電感(3)的一端連接，該端與第一饋線分布參數(shù)分布電感(10)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源，其特征在于所述供電電源(I)兩端元件串聯(lián)的順序依次為第一功率開關(guān)(2)、第一饋線分布參數(shù)分布電感(10)、工件(4)、加工電極(6)、第二饋線分布參數(shù)分布電感(11)、限流電感(3)、第二功率開關(guān)(5)，所述第三續(xù)流二極管(9)連接于供電電源(I)的負(fù)極端與限流電感(3)的一端之間，該端與第二饋線分布參數(shù)分布電感(11)相連，并且第三續(xù)流二極管(9)的陰極與限流電感(3)的一端連接，該端與第二饋線分布參數(shù)分布電感(11)相連，所述第三續(xù)流二極管(9)的陽極與供電電源(I)的負(fù)極端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源，其特征在于所述工件(4)與加工電極(6)之間留有間隙，所述第一功率開關(guān)(2)的輸出端與供電電源(I)的負(fù)極端之間連接有第一續(xù)流二極管(7)，并且第一續(xù)流二極管(7)的陰極與第一功率開關(guān)(2)的輸出端連接、陽極與供電電源(I)的負(fù)極端連接，所述供電電源(I)的正極端與第二功率開關(guān)(5)的輸入端之間連接有第二續(xù)流二極管(8)，并且第二續(xù)流二極管(8)的陰極與供電電源(I)的正極端連接、陽極與第二功率開關(guān)(5)的輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源，其特征在于所述第一功率開關(guān)(2)和第二功率開關(guān)(5)為雙極型晶體管、MOS管、IGBT管中的任意一種，或任意一種組合成的模塊，或任意二種組合成的模塊，或任意三種組合成的模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源，其特征在于所述限流電感(3)是電感元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源，其特征在于所述饋線分布參數(shù)分布電感是饋線中的分布電感。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種改進(jìn)型電加工機(jī)床脈沖電源，包括供電電源，其特征在于所述供電電源的兩端串聯(lián)有第一功率開關(guān)、限流電感、第一饋線分布參數(shù)分布電感、工件、加工電極、第二饋線分布參數(shù)分布電感、第二功率開關(guān)，電路中還包括一個(gè)第三續(xù)流二極管，所述第三續(xù)流二極管一端與供電電源相連，另一端與限流電感相連。本實(shí)用新型采用了第三續(xù)流二極管，在控制脈沖結(jié)束時(shí)，對工件繼續(xù)放電的加工電流迅速從其峰值衰減到零，使三角波波形的后沿比原橋式電路的三角波波形的后沿更陡，衰減時(shí)間更短，在保持原橋式電路的其它優(yōu)點(diǎn)不變的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低了工具電極的損耗。
文檔編號B23H1/02GK202824897SQ20122049601
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者黃炎, 王易宇 申請人:蘇州三特科技有限公司