电火花毛化加工的电流和间隙控制系统.pdf

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1、自动化技术与应用20l2年第31卷第12期工业控制与应用ndust~ControlandApplications电火花毛化加工的电流和间隙控制系统胡大鹏(首钢京唐钢铁联合有限责任公司冷轧部，河北唐山063000)摘要：通过分析电火花放电原理，论述了电火花毛化加工的电流控制系统和间隙控制系统。该电流控制系统和间隙控制系统在电火花毛化床上得到实际应用，可以满足轧辊毛化生产的需要，是一种较为稳定可靠的控制系统。关键词：电火花毛化；放电间隙检测；电流伺服控制中图分类号：TP273文献标志码：B文章编号：1003—7241(2012)12—0020—04Cu

2、rrentControlSystemandDischargingGapControlSystemforEDTHUDa-peng(ShougangJing—TangUnitedIronandSteelCo．，Ltd．，Tangshan063000china)Abstract：OnthebasisofanalyzingtheprinciplesofElectro—DischargeTexturing(EDT)，thecurrentservocontrolsystemandthedischarginggapcontrolsystemareintroduc

3、ed．Thisautomaticcontrolsystemisapplyingintherolltexturingmachineandrunningstably．Keywords：EDT；discharginggapmeasuring；curentservo—control1引言被毛化的部分浸泡在电介质液中，并且要使他们之间电火花毛化加工是使冷轧用轧辊表面形成一均匀、的距离足够小。以轧辊的电势为参考零点，根据对轧无方向性的具有一定粗糙度的表面。在冷轧过程中，把辊表面形貌的要求，电极上可以接正极性直流脉冲电毛化轧辊的表面形貌复制到冷轧钢板表面上。具有

4、毛压也可以接负极性直流脉冲电压。电介质液在一定的化表面的钢板能显著提高钢板的深冲性和涂装性，因此电压和极间间隙下呈现电绝缘性能，当两极电压超过目前汽车和家电工业等使用的高档板材几乎都是毛化一定值后，电介质液被击穿电离，呈电导性，一般称这钢板。目前国内冷轧厂基本都使用国外进口的电火花个电压为点火电压。于是在电极与轧辊之间施加一个毛化设备，尽快探索研究实用有效的轧辊表面毛化技术脉冲电势差，电介质液瞬时导电，电极与轧辊之间产生已成为目前我国高品质冷轧设备自主生产的必然。本一个电火花，每个电火花在轧辊表面形成一个凹坑。文通过分析电火花毛化过程中的物理化学过

5、程阐述了脉冲电流连续通断，电极相对轧辊表面位置连续移动，电火花毛化加工中的电流和间隙控制系统。最终轧辊表面逐渐被毛化。电火花产生在一个非常短的周期内，该周期由通电2电火花毛化技术原理时间和断电时间两部分组成，一般情况下通电和断电时轧辊由磨床进行探伤及磨削之后，电火花毛化加间可在5uS到1mS内设定，图1为毛化过程中电极与轧工过程中只对轧辊表面进行加工处理，不允许改变轧辊之间电压和电流的时序图，图中td为临界电压通电延辊的原有直径和辊形。毛化时，放电电极和轧辊当前时时间，此时间段内电介质液被逐渐电离，下面详细论述电火花的产生过程。在电极上施加点火电压

6、，电极与轧辊之间的电压上收稿日期：2012—10—25工业控制与应用《自动化技术与应用》2012年第31卷第12期ndustryControlandApplications升，电极和轧辊之间部分的电介质液逐渐电离，在电极与轧辊之间逐渐形成导电桥，此时电介质液呈现绝缘状态。(2)经过一段延时时间(td)后电介质液完全电离，电介质液绝缘被破坏而呈现电导性，电极与轧辊之间的导电桥形成，电极与轧辊之间的电压下降，电介质液中导电离子体开始运动，电极电源有电流流出，电火花产生。(3)电火花逐渐变大，轧辊以及电极表面的金属随之熔化蒸发，形成一个高温高压的蒸汽气泡

7、后迅速破裂，轧辊表面开始产生凹坑。(4)在通电时间末端，电火花放出的热量最大，通电时间结束后毛化电源关断后，电压和电流迅速下降，电介质液电离状态被破坏，不再有热量产生，蒸发的轧辊以及电极表面的金属随着气泡排出，同时熔化的金属在凹坑附近重新凝固。(5)在断电时间内电压保持为零，蒸汽气泡破裂，熔化后残留的金属小颗粒等杂图2电流控制系统图物被不断循环流动的电介质冲走并过滤。电介质液绝缘状态稳定后，继续开始下一个电火花周期。如果在电图2中200V电源作为电极与轧辊之间的电介质液介质还未完全恢复绝缘状态时就开启下一个打毛脉冲的击穿的点火电压，迅速击穿电介质液

8、，当电介质液击电压，将在电极的同～地点出现一个不理想的连续放穿后断开200V电源，而使用80V毛化电源，由电火花的电。这个