[發明專利]一種有阻脈沖電源線切割間隙放電狀態檢測電路

在審

• 申請號: 201810592485.6
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108919139A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 潘建華;朱高凱;李耀祖;徐振偉;李香;郎干勇;吳紅英;劉靜;楊永廣
• 申請（專利權）人: 揚州萬泰電子科技有限公司
• 主分類號: G01R31/40
• 分類號: G01R31/40;G01R31/12
• 代理公司: 揚州市蘇為知識產權代理事務所(普通合伙) 32283
• 代理人: 周全

一種有阻脈沖電源線切割間隙狀態檢測電路。涉及一種有阻脈沖電源檢測電路，尤其涉及一種有阻脈沖電源線切割間隙狀態檢測電路。判斷精準、結構緊湊、運行穩定。高頻直流電壓正端（P100）經過工件、鉬絲、分流器FLQ、跨接線CB1、限流電阻R1～R9、限流電阻通斷開關S1～S9至高頻直流電壓負端（G100）形成回路，所述高頻直流電壓正端與工件之間設有A連接端，所述鉬絲與分流器FLQ之間設有B連接端;所述A連接端和B連接端形成間隙電壓取樣端；所述間隙電壓取樣端上設有依次連接的穩壓模塊、整合模塊、電壓跟隨模塊、鎖相環U1、光耦OP2和單片機。本發明具有判斷精準、結構緊湊、運行穩定等特點。

技術領域

本發明涉及一種有阻脈沖電源檢測電路，尤其涉及一種有阻脈沖電源線切割間隙狀態檢測電路。

背景技術

現有快走絲線切割機床控制系統一般采用有阻脈沖電源，該方法的缺點是由于采用了限流電阻，使得大部分能量都消耗在限流電阻上。但由于該方法的優點是控制簡單、容易實現，因此仍然廣泛適用于快走絲線切割機床。

現有快走絲線切割機床有阻脈沖電源工件與鉬絲間隙放電狀態檢測方法一般有：峰值電壓檢測法、間隙平均電壓檢測法、高頻分量檢測法、擊穿延遲法等，其中峰值電壓檢測法是目前最常采用的一種方法，主要是其實時性好。峰值電壓檢測法，就是利用單個脈沖放電的峰值電壓的區別來區分不同的放電狀態，其檢測依據就是線切割加工過程中間隙電壓可分為三種狀態：

正常間隙放電狀態，工件正常切割；

無效間隙放電狀態，此時相當于開路狀態，工件不能被切割；

有害間隙放電狀態，其中包括不穩定電弧放電狀態、穩定電弧放電狀態、短路狀態，其中短路狀態危害較大，容易形成斷絲，不穩定電弧放電狀態、穩定電弧放電狀態危害相對較小。

區分這三種狀態的方法主要是：根據統計數據，一般正常加工時工件和鉬絲之間的間隙電壓為20V～40V之間，分別設置對應的門限電壓，根據實際間隙電壓的檢測值對加工狀態進行判斷，當判斷為開路狀態時，表明本次間隙放電過程已結束，步進電機動作使工件向靠近鉬絲方向移動以形成下一次放電。當判斷為短路狀態時，步進電機動作使工件向遠離鉬絲方向移動以切斷放電通道。當正常間隙放電時，步進電機不動作。

但由于間隙放電過程極其復雜，很難有一個恒定的間隙電壓門限值將這三種過程進行完全區分，由于脈沖電源中的大容量電解電容的存在，即使工件與鉬絲短路時間隙電壓也不可能在瞬間下降到很小值，甚至此時間隙電壓值還可能進入正常加工間隙電壓值范圍內，這也是峰值電壓檢測法的主要缺點。

圖1為線切割機床有阻脈沖電源工作方式示意圖。高頻直流電壓正端P100經過工件、鉬絲、分流器FLQ、跨接線CB1、限流電阻R1～R9、限流電阻通斷開關S1～S9至高頻直流電壓負端G100形成回路，其中跨接線CB1為本發明后續方案說明時設置，正常電路中無工件和鉬絲之間的A、B端為間隙電壓取樣端，送面板直流電壓表計量顯示，工件與鉬絲間隙狀態的峰值電壓檢測法的取樣端也為A、B端。分流器FLQ的B、C端為間隙電流取樣端，送面板直流電流表計量顯示。

圖2為線切割加工間隙放電的三種狀態示意圖。間隙電壓可分為三種狀態：（1）正常間隙放電狀態，即圖2中電壓U2～U1之間，圖2中U=(U1+U2)/2；（2）無效間隙放電狀態，即圖2中電壓U1以上部分，此時相當于開路狀態；（3）有害間隙放電狀態，即圖2中電壓U2以下部分，其中包括不穩定電弧放電狀態、穩定電弧放電狀態、短路狀態，其中短路狀態危害較大，容易形成斷絲，不穩定電弧放電狀態、穩定電弧放電狀態危害相對較小。線切割加工時，根據實際間隙電壓的檢測值對加工狀態進行判斷，當判斷為開路狀態時，表明本次間隙放電過程已結束，步進電機動作使工件向靠近鉬絲方向移動以形成下一次放電。當判斷為短路狀態時，步進電機動作使工件向遠離鉬絲方向移動以切斷放電通道。當正常間隙放電時，步進電機不動作。