[發明專利]一種振動進給、高頻分組脈沖電流電解加工智能電源系統及其工作方法

有效

• 申請號: 201310618997.2
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103639548A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 趙建社;袁立新;劉玉杰;王峰;肖雄;郁子欣
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23H3/02
• 分類號: B23H3/02;B23H3/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

1.一種振動進給、高頻分組脈沖電流電解加工智能電源系統，用于實現電解加工振動進給系統的振動過程與電解加工電源的匹配，振動進給系統（I）包括進給機構、振動裝置、陰極及工件陽極，其特征在于：該智能電源系統包括相互連接的單片機控制系統（II）、功率放大電路（III）及電流檢測電路(IV)；其中功率放大電路（III）包括依次連接的PWM輸入、驅動電路及絕緣柵雙極型晶體管IGBT；單片機控制系統（II）輸入端連接振動裝置的位置信號輸出端以使得單片機控制系統（II）對工具陰極振動位置信號進行處理并輸出相應的調寬高頻信號PWM，調寬高頻信號PMW連接PWM輸入后經驅動電路放大以驅動絕緣柵雙極型晶體管IGBT的導通與斷開；電流檢測電路(IV)的輸入端連接在功率放大電路（III）輸出端和振動系統工件陽極之間的連線上，輸出端連接單片機控制系統（II）。

2.如權利要求1所述的振動進給、高頻分組脈沖電流電解加工智能電源系統，其特征在于，所述單片機控制系統（II）包括單片機及其模數轉換模塊A/D；電流檢測電路(IV)包括依次連接的霍爾電流傳感器和電流信號處理電路；其中，電流檢測電路(IV)中的霍爾電流傳感器連接在絕緣柵雙極型晶體管發射極E和振動系統工件陽極之間的連線上，電流檢測電路(IV)的電流信號處理電路的輸出端連接單片機控制系統（II）的模數轉換模塊A/D輸入端。

3.如權利要求1所述的振動進給、高頻分組脈沖電流電解加工智能電源系統，其特征在于：所述振動裝置上安裝有帶距離編碼增量的脈沖光柵尺，在該脈沖光柵尺上設置位置參考點，以通過該位置參考點檢測振動裝置運動位置進而使得單片機控制系統（II）根據接收到的脈沖光柵尺發出的脈沖信號計算出相鄰兩個脈沖的間隔時間。

4.一種如權利要求1所述振動進給、高頻分組脈沖電流電解加工智能電源系統的工作方法，其特征在于：包括以下步驟

1）根據振動運動的振幅分別在脈沖光柵尺上設置與振動最高位置、平衡位置及最低位置相對應的三個位置參考點；

2）當振動裝置運動到上述位置參考點時，脈沖光柵尺輸出脈沖信號，單片機控制系統（II）根據接收到的脈沖信號計算單個脈沖停留時間及相鄰兩脈沖信號間的間隔時間，從而得到振動裝置自上向下運動經歷時間t₁和振動裝置在最低位置處停留時間t₂；

3）電流檢測電路（IV）中的霍爾電流傳感器測量的電解加工電流，經電流信號處理電路后輸入至單片機控制系統（II），單片機控制系統（II）根據上個振動周期電解加工電流計算出每個振動周期內高頻分組脈沖電源提前導通時間t₃；

4）單片機控制系統（II）根據t₁、t₂和t₃輸出組寬t₄=t₂+t₃的調寬高頻分組脈沖信號PWM，調寬高頻分組脈沖信號PWM經驅動電路放大后驅動絕緣柵雙極型晶體管IGBT工作。

5.如權利要求4所述的振動進給、高頻分組脈沖電流電解加工智能電源系統的工作方法，其特征在于：步驟3）中高頻分組脈沖電源的提前導通時間t₃滿足式t₃=t₀+δΔΙ且t₃＜t₁，其中t₀為輸入標準電流時通電延遲時間，δ為由于加工電流變化引起通電延遲變化系數。