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電流型電火花加工電源工作頻率和濾波電感確定方法
作者：
時(shí)間：2012-01-16
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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2）、，即前級工作頻率遠低于后級工作頻率，對應于后級小脈寬切割。這一情況恰好與情況1）相反，即前級變換器在一個(gè)周期內，后級變換器已經(jīng)經(jīng)歷了個(gè)周期，如圖3示，在0時(shí)刻，前級變換器輸出能量，電感儲能，假設負載也在此時(shí)同時(shí)放電切割，由于變壓器輸出能量大于負載吸收能量，故電感電流上升，在時(shí)刻開(kāi)通M，前級輸出短路，零功率輸出，電感電流繼續上升儲能，到時(shí)刻關(guān)斷M，負載又開(kāi)始放電，重復上述過(guò)程，直到時(shí)刻，變壓器無(wú)輸出，電感開(kāi)始釋放能量向負載供電，在前級變換器開(kāi)始下一周期之前，負載吸收的能量全部來(lái)自?xún)δ茈姼?。通過(guò)這個(gè)周期的分析我們可以看到，當后級負載經(jīng)歷個(gè)周期時(shí)，前級變換器僅為一個(gè)周期，在這個(gè)過(guò)程中，前級變換器對負載的突變是無(wú)法調整的，這種情況下，前級占空比的大小由負載的平均功率決定，不受負載突變的影響，換句話(huà)說(shuō)，只要負載特性不變，則前級占空比恒定。為保證前級有足夠能量供給負載，所以必須在一個(gè)周期內，有下式成立：
否則，若不滿(mǎn)足上式，則輸出電流的波動(dòng)將變大，影響加工效率和精度。從上式中可以看出，的取值與也有關(guān)系。
3）、，適當的消電離寬度和脈寬組合能夠使得前后級變換器的頻率相等。由于前后級工作時(shí)鐘的任意性，考慮到最?lèi)毫忧闆r，假設在前級續流時(shí)，后級M關(guān)斷，放電加工。波形如圖4所示。和以上分析方法相同，我們保證后級在一個(gè)周期內所吸收的能量全部由電感儲能提供，如果電感儲能過(guò)少，將會(huì )導致前級輸出電流下降較大，使前級在下一工作周期中調節占空比，直至占空比增加到一個(gè)適當值，這樣以來(lái)，輸出電流波動(dòng)大，對加工精度不利，因此我們要求儲能電感要滿(mǎn)足以下能量約束關(guān)系。
理論上，的值取無(wú)窮大最好，在滿(mǎn)足上式的條件下，減小，則L增大，即當降低前級變換器的工作頻率時(shí)，就要求加大濾波電感的電感量，這會(huì )導致電源體積變大；相反，越高，L可以越小，即可以通過(guò)提高電源工作頻率來(lái)減小儲能電感的電感量，達到減小電源體積的目的，但是實(shí)際應用中，不可能無(wú)限制增大，因為當很大時(shí)，電源寄生參數的影響明顯增大，開(kāi)關(guān)損耗也加大。因此這就要求對L和的選取折衷考慮，取一最優(yōu)值，并且當足夠大時(shí)，應采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)。這里我們不妨取對應于交錯并聯(lián)雙管正激變換器各路頻率為100K，此時(shí)可以計算濾波電感的感值為，取。
3 結 論
通過(guò)以上分析可知，在電流型電火花加工電源中，由于其負載是一個(gè)開(kāi)關(guān)型負載，所以濾波電感和電源開(kāi)關(guān)工作頻率的設計不同于以往阻性或感性負載的情況，其電感量和開(kāi)關(guān)頻率的乘積必須滿(mǎn)足一定的約束條件。在滿(mǎn)足條件的情況下，適當提高電源工作頻率，可以減小濾波電感，從而達到減小電源整機重量、體積的目的。同時(shí)，當電源頻率較高時(shí)，從提高電源效率角度考慮，建議采用軟開(kāi)關(guān)技術(shù)。
參考文獻：
1、丁道宏，《電力電子技術(shù)》，北京：航空工業(yè)出版社，1995
2、張占松 蔡宣三，《開(kāi)關(guān)電源的原理與設計》，電子工業(yè)出版社，1999
3、吳文江，《電流型電火花加工電源研究與工程實(shí)現》，南京航空航天大學(xué)碩士研究生論文，2002
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