發(fā)布時(shí)間：2017-07-29 06:23

  本文關(guān)鍵詞：節(jié)能型電加工脈沖電源研究

  更多相關(guān)文章： 脈沖變換器 斬波 起弧回路 軟開(kāi)關(guān) 節(jié)能

【摘要】：脈沖電源作為電加工機(jī)床系統(tǒng)的重要組成部分,是影響電加工工藝指標(biāo)的重要因素之一。傳統(tǒng)電加工脈沖電源電能利用率和加工效率低的原因主要是以高功率的陶瓷電阻作為其放電的限流電阻。因此,以“綠色化”、“智能化”節(jié)能型電加工脈沖電源是未來(lái)電加工技術(shù)的新的發(fā)展方向。本文在深入研究電加工原理及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,分析了雙直流供電脈沖電源主電路存在的缺點(diǎn)和不足,給出一種分別利用起弧網(wǎng)絡(luò)、低壓大電流斬波電路結(jié)構(gòu),改善了原電源主電路的工作條件。文中詳細(xì)分析了該節(jié)能型電加工脈沖電源的工作原理及其各個(gè)階段的工作模態(tài),同時(shí)分析和設(shè)計(jì)了此脈沖電源主電路的主要元件參數(shù)。針對(duì)節(jié)能型電加工脈沖電源的技術(shù)指標(biāo)要求,給出了脈沖電源的硬件設(shè)計(jì)方案,此方案在雙直流供電脈沖電源的基礎(chǔ)上,引入了起弧電容回路,主電路將原有雙直流供電脈沖電源中的開(kāi)關(guān)電源通過(guò)可調(diào)直流電源對(duì)充電電容充電代替,高壓起弧部分通過(guò)電容放電來(lái)完成。脈沖電源控制系統(tǒng)采用Microchip公司PIC系列微處理器作為系統(tǒng)核心控制器件,分別對(duì)主脈沖回路、起弧開(kāi)關(guān)回路、主開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)回路、調(diào)壓電路等進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在脈沖電源軟件設(shè)計(jì)方面,利用模塊化的編程方法完成了控制系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)。最后通過(guò)研制的電加工脈沖電源實(shí)驗(yàn)樣機(jī),驗(yàn)證了該電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的正確性。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試,所設(shè)計(jì)的節(jié)能型電加工脈沖電源解決了雙直流供電脈沖電源中起弧電路存在的不足之處,改善了起弧電路中功率管的工作條件,完全實(shí)現(xiàn)了起弧功率管零電流開(kāi)關(guān),提升了電源的電能利用效率和電源系統(tǒng)可靠性。
【關(guān)鍵詞】：脈沖變換器 斬波 起弧回路 軟開(kāi)關(guān) 節(jié)能
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN86;TG661
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 電加工簡(jiǎn)介8-9
• 1.1.1 電加工原理8-9
• 1.1.2 電加工的加工特性9
• 1.2 電加工脈沖電源概述9-10
• 1.3 電加工脈沖電源研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4 課題研究的目的及意義12-13
• 1.4.1 研究目的12-13
• 1.4.2 研究意義13
• 1.5 本課題的主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 2 節(jié)能型電加工脈沖電源原理分析及研究14-21
• 2.1 節(jié)能型電加工脈沖電源技術(shù)指標(biāo)14
• 2.2 核心處理器的選型14-15
• 2.3 脈沖電源實(shí)現(xiàn)方法15-16
• 2.4 電加工脈沖電源原理16-18
• 2.5 節(jié)能型電加工脈沖電源各模態(tài)分析18-20
• 2.6 本章小結(jié)20-21
• 3 脈沖電源系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)21-33
• 3.1 主脈沖發(fā)生電路設(shè)計(jì)22-24
• 3.1.1 PWM脈寬調(diào)制模式22-23
• 3.1.2 主脈沖信號(hào)發(fā)生電路設(shè)計(jì)23-24
• 3.2 功率開(kāi)關(guān)管MOSFET驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)24-25
• 3.2.1 起弧開(kāi)關(guān)Q1驅(qū)動(dòng)電路24-25
• 3.2.2 主開(kāi)關(guān)管Q2驅(qū)動(dòng)電路25
• 3.3 調(diào)壓電路25-26
• 3.4 恒流電路26-27
• 3.5 人機(jī)接口電路27
• 3.6 緩沖電路設(shè)計(jì)27-28
• 3.7 脈沖電源主要元件參數(shù)設(shè)計(jì)28-30
• 3.8 電路的抗干擾設(shè)計(jì)30-31
• 3.8.1 干擾的來(lái)源30-31
• 3.8.2 抑制干擾的措施31
• 3.9 本章小結(jié)31-33
• 4 脈沖電源控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)33-45
• 4.1 節(jié)能型電加工脈沖電源系統(tǒng)軟件總體設(shè)計(jì)33-34
• 4.2 控制系統(tǒng)子模塊軟件設(shè)計(jì)34-40
• 4.2.1 PWM脈沖生成程序設(shè)計(jì)34-36
• 4.2.2 串行通訊軟件程序設(shè)計(jì)36-37
• 4.2.3 D/A數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊程序設(shè)計(jì)37-38
• 4.2.4 鍵盤(pán)掃描模塊程序設(shè)計(jì)38-39
• 4.2.5 顯示功能程序模塊設(shè)計(jì)39-40
• 4.3 IPCS通信協(xié)議40-44
• 4.3.1 系統(tǒng)構(gòu)成40-41
• 4.3.2 主單元簡(jiǎn)述41-44
• 4.3.3 主單元工作流程44
• 4.4 本章小結(jié)44-45
• 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析45-48
• 5.1 脈沖電源實(shí)驗(yàn)樣機(jī)45
• 5.2 起弧開(kāi)關(guān)管Q1、主開(kāi)關(guān)管Q2輸出波形分析45-47
• 5.3 本章小結(jié)47-48
• 6 總結(jié)與展望48-50
• 6.1 研究總結(jié)48
• 6.2 展望48-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 碩士研究生階段發(fā)表論文及研究成果54-55
• 致謝55-56
• 附錄56

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本文編號(hào)：587820