[发明专利]一种用于超声电火花加工的复合脉冲电源

摘要

本发明涉及超声电火花加工的供电技术，具体是一种用于超声电火花加工的复合脉冲电源。本发明解决了现有超声电火花加工的供电技术无法保证超声电火花加工过程中火花放电脉冲频率与超声波振动脉冲频率同步、无法锁定火花放电脉冲与超声波振动脉冲的相位差的问题。一种用于超声电火花加工的复合脉冲电源，包括主电路、控制电路；所述主电路包括火花放电脉冲产生电路、超声波振动脉冲产生电路；所述火花放电脉冲产生电路包括第一整流滤波模块、第一直流斩波模块、第一调压放电模块；所述超声波振动脉冲产生电路包括第二整流滤波模块、第二直流斩波模块、逆变模块、第二调压放电模块。本发明适用于超声电火花加工。

主权项

1.一种用于超声电火花加工的复合脉冲电源，其特征在于：包括主电路、控制电路；/n所述主电路包括火花放电脉冲产生电路、超声波振动脉冲产生电路；/n所述火花放电脉冲产生电路包括第一整流滤波模块、第一直流斩波模块、第一调压放电模块；/n所述第一整流滤波模块包括由第一至第六二极管（VD1~VD6）组成的三相桥式整流电路、第一电容（C1）；/n所述第一直流斩波模块包括第一至第四三极管（VT1~VT4）；/n所述第一调压放电模块包括脉冲变压器（T1）、第七至第十二极管（VD7~VD10）、第五三极管（VT5）、第六三极管（VT6）、第二电容（C2）、第三电容（C3）、工具电极与工件之间的放电间隙（H）；/n三相桥式整流电路的三个输入端分别与三相交流电源的第一根相线（U）、第二根相线（V）、第三根相线（W）连接；第一电容（C1）的两端分别与三相桥式整流电路的正输出端、负输出端连接；/n第一三极管（VT1）的集电极、第三三极管（VT3）的集电极均与三相桥式整流电路的正输出端连接；第二三极管（VT2）的集电极与第一三极管（VT1）的发射极连接；第四三极管（VT4）的集电极与第三三极管（VT3）的发射极连接；第二三极管（VT2）的发射极、第四三极管（VT4）的发射极均与三相桥式整流电路的负输出端连接；/n脉冲变压器（T1）的初级线圈的两端分别与第一三极管（VT1）的发射极、第三三极管（VT3）的发射极连接；脉冲变压器（T1）的次级线圈的数目为两个，且第一个次级线圈的匝数大于第二个次级线圈的匝数；脉冲变压器（T1）的第一个次级线圈的两端分别与第七二极管（VD7）的阳极、第八二极管（VD8）的阴极连接；第七二极管（VD7）的阴极与第五三极管（VT5）的集电极连接；脉冲变压器（T1）的第二个次级线圈的两端分别与第九二极管（VD9）的阳极、第十二极管（VD10）的阴极连接；第九二极管（VD9）的阴极与第六三极管（VT6）的集电极连接；第五三极管（VT5）的发射极、第六三极管（VT6）的发射极均与工具电极的接线端连接；第八二极管（VD8）的阳极、第十二极管（VD10）的阳极均与工件的接线端连接；第二电容（C2）的两端分别与第五三极管（VT5）的发射极、第八二极管（VD8）的阳极连接；第三电容（C3）的两端分别与第六三极管（VT6）的发射极、第十二极管（VD10）的阳极连接；/n所述超声波振动脉冲产生电路包括第二整流滤波模块、第二直流斩波模块、逆变模块、第二调压放电模块；/n所述第二整流滤波模块包括由第十一至第十四二极管（VD11~VD14）组成的单相全波整流电路、第四电容（C4）；/n所述第二直流斩波模块包括第七三极管（VT7）、第十五二极管（VD15）、第一电感（L1）；/n所述逆变模块包括第八至第十一三极管（VT8~VT11）、第十六至第十九二极管（VD16~VD19）、第五至第八电容（C5~C8）；/n所述第二调压放电模块包括高频变压器（T2）、第一电阻（R1）、超声波换能器（F）；/n单相全波整流电路的两个输入端分别与三相交流电源的第三根相线（W）、中性线（N）连接；第四电容（C4）的两端分别与单相全波整流电路的正输出端、负输出端连接；/n第七三极管（VT7）的集电极与单相全波整流电路的正输出端连接；第十五二极管（VD15）的阴极与第七三极管（VT7）的发射极连接；第十五二极管（VD15）的阳极与单相全波整流电路的负输出端连接；/n第八三极管（VT8）的集电极、第十三极管（VT10）的集电极均通过第一电感（L1）与第七三极管（VT7）的发射极连接；第九三极管（VT9）的集电极与第八三极管（VT8）的发射极连接；第十一三极管（VT11）的集电极与第十三极管（VT10）的发射极连接；第九三极管（VT9）的发射极、第十一三极管（VT11）的发射极均与单相全波整流电路的负输出端连接；第十六二极管（VD16）的阴极与第八三极管（VT8）的集电极连接；第十六二极管（VD16）的阳极与第八三极管（VT8）的发射极连接；第十七二极管（VD17）的阴极与第九三极管（VT9）的集电极连接；第十七二极管（VD17）的阳极与第九三极管（VT9）的发射极连接；第十八二极管（VD18）的阴极与第十三极管（VT10）的集电极连接；第十八二极管（VD18）的阳极与第十三极管（VT10）的发射极连接；第十九二极管（VD19）的阴极与第十一三极管（VT11）的集电极连接；第十九二极管（VD19）的阳极与第十一三极管（VT11）的发射极连接；第五电容（C5）的两端分别与第八三极管（VT8）的集电极、发射极连接；第六电容（C6）的两端分别与第九三极管（VT9）的集电极、发射极连接；第七电容（C7）的两端分别与第十三极管（VT10）的集电极、发射极连接；第八电容（C8）的两端分别与第十一三极管（VT11）的集电极、发射极连接；/n高频变压器（T2）的初级线圈的两端分别与第八三极管（VT8）的发射极、第十三极管（VT10）的发射极连接；高频变压器（T2）的次级线圈的一端通过第一电阻（R1）与超声波换能器（F）的一端连接，另一端与超声波换能器（F）的另一端连接；/n所述控制电路包括电流传感器（B）、施密特触发器（K）、反相器（S）、频率预置计数器、PWM调制电路、锁相电路、选频电路、第一驱动电路、第二驱动电路、脉冲发生器；/n电流传感器（B）安装于工件的接线端；电流传感器（B）的输出端分别与施密特触发器（K）的输入端、PWM调制电路的第一输入端连接；施密特触发器（K）的输出端分别与反相器（S）的输入端、第六三极管（VT6）的基极连接；反相器（S）的输出端与第五三极管（VT5）的基极连接；频率预置计数器的输出端与PWM调制电路的第二输入端连接；PWM调制电路的输出端与锁相电路的输入端连接；锁相电路的输出端分别与选频电路的输入端、第一驱动电路的输入端连接；选频电路的输出端与第二驱动电路的输入端连接；第一驱动电路的输出端分别与第一三极管（VT1）的基极、第二三极管（VT2）的基极、第三三极管（VT3）的基极、第四三极管（VT4）的基极连接；第二驱动电路的输出端分别与第八三极管（VT8）的基极、第九三极管（VT9）的基极、第十三极管（VT10）的基极、第十一三极管（VT11）的基极连接；脉冲发生器的输出端与第七三极管（VT7）的基极连接。/n