非导电材料电火花铣削加工节能型双路mosfet脉冲电源研究

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1、2010年5月MACHINE机TO床OL与&液H压YDRAUICS、May2o10第38卷第9期V01．38No。9DOI：10。3969／j．issn．1001—3881．2010．09．003非导电材料电火花铣削加工节能型双路MOSFET脉冲电源研究沈蓉，刘永红，纪仁杰(中国石油大学机电工程学院，山东东营257061)摘要：在分析现有电加工脉冲电源优缺点的基础之上，设计两路MOSFET脉冲电源，利用计算机编程产生0—5V脉冲信号，在功率放大电路中，利用电感替代电阻限制电流，并用两路MOSFET管替代

2、一路MOS管，电感通过续流二极管将储存的电能返回给电源，从而提高电能利用率，实现电源频率可调、电流可调以及节能的设计目标。关键词：脉冲电源；电火花铣削加工；节能型中图分类号：TG661文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)9—010—2ResearchonElectricalDischargeMillingEnergy-savingTwo-pathMOSFETPulsePowerSupplyforNon·conductiveMateria1．SHENRong，LIUYonghong，JI

3、Renjie(CollegeofMechanicalandElectronicEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，DongyingShandong257061，China)Abstract：Basedonanalyzingthecharacteristicsofpulsepowersupplyinelectricaldischargemachining，thetwo—pathMOSFETpulsepowersupplywasdesigned．Thepdsesig

4、nalofvoltagebetween0～5Vwasgeneratedbycomputer．Forimpmvethepowerefi—ciency，currentlimitingresistanceWaSreplacedbyinductance，andoneMOSFETwasreplacedbytwo-pathMOSFET．Thestorede．1ectricalenergyininductancewasreturnedtothepowersupplywhentheMOSFETwereturnedof．

5、Thedesignaimsofadjustablefr6-quency，adjustablecurrentandenergysavingwe托reached．Keywords：Pulsepowersupply；Electricaldischargemilling；Energysaving电火花加工脉冲电源作为电火花加工机床的重要波电路H蓑癸莲蓬组成部分，其电压电流输出特性直接决定了电火花加工性能。传统电火花加工脉冲电源存在电能利用率低图1现有脉冲电源电路原理图(一般低于30％)、电磁兼容性差、谐波污染严

6、重问其中，555方波电路产生5V左右的脉冲方波经题，已成为制约电火花加工技术发展的瓶颈。以节约过整形滤波和功率放大之后提供给REF250MOSFET能源、有效利用能源为主题的电源“绿色化”发展管，由该管的导通与截止时间大致决定加在加工电极方向对脉冲电源的性能提出了新的要求，电火花加工和工件两极之间的脉宽和脉间时间。加工过程中，粗脉冲电源的研究越来越凸现出节能化、智能化的趋加工和精加工不同的功率要求通过电流开关选择，粗势。因此，研究高效节能型电火花脉冲电源，以加工功率要求大电流开关可选择高档位，精加工时开

7、提高电能利用率、提高功率因数、降低谐波污染显得关可选择低档位。尤为重要。该电路设计简单易行，可采用高低压复合方式以非导电工程陶瓷的电火花加工技术是当今特种加提高加工速度和电能利用率，采用多路并联结构以灵工领域的一个研究热点，刘永红教授开发了一种非导活改变输出功率，在现场得到了很好的应用。电工程陶瓷电火花加工新技术，具有成本低、材料去同时，该电路也存在着不足，主要表现如下：除率高、表面质量好且对环境无污染的特点。作者(I)由于采用模拟开关实现不同功率输出之间设计节能型双路MOSFET脉冲电源，用于非导电工

8、的切换，故该电源不能实现智能控制；程陶瓷的电火花铣削加工系统。(2)为限定加工电流和偶尔的短路，加工间隙1现有电源电路分析及其存在的问题前串联有限流电阻R。这样使得加工时很大一部分电图1所示为现有的脉冲电源电路原理图。流流过电路转化成热能损失掉，故原电源须加上散热收稿日期：2009—12一l8基金项目：国家自然科学基金资助项目(50675225)；山东省科技攻关项目(2006GG2204001)作者简介：沈蓉(1970一)，女，苗族，博士研