[实用新型]电火花小孔加工高低压复合脉冲电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适用于电火花高速小孔加工机床的高低压复合脉冲电源。

背景技术

现行的高速小孔加工机床脉冲电源都有限流电阻，加工中产生大量的热能降低了加工效率，增大了脉冲电源的体积。传统的脉冲电源上升沿陡，电极损耗大，加工成本高。当加工孔的深径比大时，由于放电电蚀产物难于排出，电极损耗高，加工效率低。

在授权公告号CN1325215C中公开的“循环叠加斩波式节能电火花加工脉冲电源”，该脉冲电源由主振电路、驱动电路、电流检测电路、直流电源以及功率放大电路组成。

传统电源有限流电阻设计，发热量大且电能利用率低；另外，脉冲电源体积大，成本高。检测回路采用平均电压采样法，反映加工状态具有一定的滞后时间，加工电流为矩形波，上升沿陡，管状电极损耗大，在大电流粗加工时，到长时间短路，容易拉弧，增加工时。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种电火花小孔加工高低压复合脉冲电源，该脉冲电源采用高中压复合加工模式，高压用于击穿放电间隙，中压大电流进行加工。增大放电间隙有利于排屑，电极损耗小。采用击穿等待的方法，实现等能量加工，高效的电火花高速加工小孔。将中压大电流加工周期内的非正常放电状态信号作为脉冲间歇式抑制周期的触发信号，避免了短路大电流的电能损耗，提高了电能利用率。

本实用新型的一种电火花小孔加工高低压复合脉冲电源，该脉冲电源包括有主振电路、驱动回路、检测回路、直流电源以及功率放大回路，其特征在于：还包括有击穿周期内非正常火花处理模块、大电流加工周期非正常火花处理模块，击穿周期内非正常火花处理模块、大电流加工周期非正常火花处理模块设置于主振电路与检测回路之间；所述直流电源包括有高压直流电源、中压直流电流；

所述检测回路用于实时在线检测放电间隙中空载、短路、火花三种放电状态，以及在击穿周期内和大电流加工周期内的空载持续时间T_d(空载周期)、短路持续时间T_s、火花持续时间T_e；

所述击穿周期内非正常火花处理模块用于将接收的空载周期T_d与设定空载时间T_d0相比，若T_d＞T_d0，则输出等待信号T_W给主振回路；

所述大电流加工周期非正常火花处理模块用于将接收的大电流加工周期内的短路持续时间T_s与设定短路时间T_s0相比，若T_s＞T_s0，则输出间歇式抑制周期触发信号T_R给主振回路；

所述中压直流电源用于在功率放大回路中的T₂、T₃导通，T₁关断的大电流火花放电加工；中压直流电源输出80V～90V。

所述高压直流电源中K₂闭合时E₁输出为高压直流电源，为后续中压大电流火花放电提供击穿通道；高压直流电源输出100V～150V。

所述功率放大回路根据驱动回路输出的驱动信号进行导通、关断功率开关管，从而实现多功能加工回路切换，以及在一台加工小孔机床上实现两种电源的工作方式。

所述主振回路用于输出控制信号经驱动回路驱动后作用到功率放大回路中的功率开关管上。

附图说明

图1是本实用新型电火花加工小孔脉冲电源的结构框图。

图2是本实用新型电火花加工小孔脉冲电源的电路原理图。

图3是本实用新型另一种电火花加工小孔脉冲电源的电路原理图。

图4是放电间隙等能量波形图。

图5是短路切断波形简示图。

图6A是三角形电流波形图。

图6B是倒T形电流波形图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。

本实用新型是一种适用于电火花高速小孔加工机床在加工小孔用的脉冲电源，该脉冲电源由主振电路、驱动回路、检测回路、击穿周期内非正常火花处理模块、大电流加工周期非正常火花处理模块、中压直流电源、高压直流电源以及功率放大回路组成(参见图1所示)。击穿周期内非正常火花处理模块、大电流加工周期非正常火花处理模块设置于主振电路与检测回路之间。在本实用新型中，主振电路、驱动回路、检测回路是现有电火花高速小孔加工机床的常规电路结构。