隨著工業(yè)的進(jìn)步,科技的發(fā)展,加工技術(shù)朝著精密甚至是超精密方向發(fā)展,加工精度朝著微米、納米方向發(fā)展。提到精密、超精密加工,不可忽視的一門加工技術(shù)就是超聲加工。而超聲發(fā)生器作為超聲加工系統(tǒng)中的產(chǎn)生源,如何實現(xiàn)與超聲換能器的良好阻抗匹配一直是超聲發(fā)生器研究的重中之重。同時,匹配效果的好壞會直接關(guān)系到整個超聲加工系統(tǒng)的加工效率和質(zhì)量,反之也會導(dǎo)致發(fā)生器甚至整個加工系統(tǒng)的損壞,增加加工成本。因此,本課題主要針對大功率超聲發(fā)生器的匹配模塊進(jìn)行電路分析、仿真驗證。本課題開展的主要工作:(1)介紹了超聲加工技術(shù)的出現(xiàn)、發(fā)展,且隨著加工技術(shù)的進(jìn)步逐漸成為特種加工中重要的一門技術(shù)。以超聲發(fā)生器為切入點介紹了發(fā)生器的國內(nèi)外發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀和以后的發(fā)展趨勢,提出了發(fā)生器在匹配過程中會遇到的問題。(2)介紹了超聲振動系統(tǒng)中的核心部分,主要包括超聲換能器和變幅桿,并對其分別進(jìn)行了功能介紹和選型分析。(3)分析了大功率超聲發(fā)生器的整個主體框架,并對其內(nèi)部各主要工作模塊進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。在了解各模塊的工作原理后,對各模塊的工作電路進(jìn)行了設(shè)計,包括了整個電路中元器件的選型以及關(guān)鍵技術(shù)的選擇,對后續(xù)匹配模塊的研究起到了...

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究背景
    1.3 發(fā)生器國內(nèi)外發(fā)展歷程及趨勢
    1.4 發(fā)生器匹配時存在的問題
    1.5 本課題擬開展的主要工作及結(jié)構(gòu)安排
2 超聲振動系統(tǒng)
    2.1 超聲換能器
        2.1.1 壓電換能器的串、并聯(lián)諧振頻率
        2.1.2 壓電換能器等效電路
    2.2 超聲變幅桿
    2.3 本章小結(jié)
3 超聲波發(fā)生器各模塊設(shè)計
    3.1 超聲波發(fā)生器主體設(shè)計
    3.2 整流濾波模塊
        3.2.1 整流濾波模塊分析與設(shè)計
        3.2.2 整流濾波電路的元器件設(shè)計
        3.2.3 不控整流橋的元件設(shè)計
        3.2.4 濾波電容C_d的計算
        3.2.5 Buck斬波器開關(guān)管的設(shè)計
    3.3 高頻逆變模塊
        3.3.1 橋式逆變電路
        3.3.2 PWM波形發(fā)生電路
        3.3.3 死區(qū)時間形成電路
        3.3.4 柵極驅(qū)動電路
    3.4 匹配模塊
        3.4.1 串聯(lián)電感匹配電路分析
        3.4.2 匹配電感的參數(shù)設(shè)計
        3.4.3 高頻變壓器的設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
4 超聲波發(fā)生器匹配模塊設(shè)計
    4.1 換能器電學(xué)模型及特性分析
    4.2 匹配電路的作用
        4.2.1 調(diào)諧
        4.2.2 變阻
        4.2.3 濾波
    4.3 匹配電路的種類
        4.3.1 串聯(lián)匹配電路
        4.3.2 并聯(lián)匹配電路
        4.3.3 LC匹配電路
        4.3.4 T型匹配電路
    4.4 改進(jìn)型匹配電路
    4.5 本章小結(jié)
5 超聲波發(fā)生器控制模塊設(shè)計
    5.1 反饋模塊設(shè)計
        5.1.1 放大電路
        5.1.2 濾波電路
        5.1.3 電流有效值檢測電路
    5.2 控制模塊設(shè)計
    5.3 人機交互模塊設(shè)計
    5.4 控制程序設(shè)計
        5.4.1 主程序設(shè)計
        5.4.2 電流有效值控制程序設(shè)計
    5.5 本章小結(jié)
6 電路仿真與匹配測試分析
    6.1 發(fā)生器各模塊電路仿真
        6.1.1 調(diào)功整流電路仿真
        6.1.2 死區(qū)時間形成電路仿真
        6.1.3 放大電路仿真
        6.1.4 逆變電路仿真
        6.1.5 LC匹配電路仿真
        6.1.6 改進(jìn)后的LCC匹配電路仿真
    6.2 匹配電路的測試儀器
    6.3 匹配電路測試及結(jié)果分析
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果
致謝



本文編號：3929177