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公开(公告)号：CN114024464A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111146165.6
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种电火花脉冲电源单周期控制的动态调节策略，通过预测开关管的占空比，使电路快速进入稳态，从而解决单周期非线性控制的超调和次谐波震荡问题。电火花脉冲电源主功率拓扑为Buck电路，采样电路对输入电压信号、输出电压信号和输出电流信号进行实时采样并送进FPGA中，FPGA判断电路状态并根据动态调节策略预测电路进入稳态所需要的占空比。该方法根据电流采样值与参考值的差值，判断电路状态，电路在电流动态调节阶段或次谐波震荡状态时启动动态调节策略，调整电流波形。该方法能有效去除超调引起的电流波形尖刺，改善加工质量，同时快速解决电流的震荡，维持输出稳定。
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公开(公告)号：CN112570830A
公开(公告)日：2021-03-30
申请号：CN202011366338.0
申请日：2020-11-29
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H7/04
Abstract: 本发明公开了一种往复走丝电火花线切割加工中脉冲电源能量传输回路，包括脉冲电源、上导电块、下导电块、电极丝、工件、上位机，所述脉冲电源的负极与上导电块之间加设第一继电器，在脉冲电源的负极与下导电块之间加设第二继电器，所述上导电块、下导电块分别连接电极丝，脉冲电源的正极直接连接工件，上位机通过控制第一继电器和第二继电器使上导电块、下导电块和对应的电极丝交替加入电路。本发明解决了工件表面各处放电点能量均衡、材料去除量均衡等问题，缓解了中部腰鼓度误差问题。
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公开(公告)号：CN114024464B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202111146165.6
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种电火花脉冲电源单周期控制的动态调节策略，通过预测开关管的占空比，使电路快速进入稳态，从而解决单周期非线性控制的超调和次谐波震荡问题。电火花脉冲电源主功率拓扑为Buck电路，采样电路对输入电压信号、输出电压信号和输出电流信号进行实时采样并送进FPGA中，FPGA判断电路状态并根据动态调节策略预测电路进入稳态所需要的占空比。该方法根据电流采样值与参考值的差值，判断电路状态，电路在电流动态调节阶段或次谐波震荡状态时启动动态调节策略，调整电流波形。该方法能有效去除超调引起的电流波形尖刺，改善加工质量，同时快速解决电流的震荡，维持输出稳定。
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公开(公告)号：CN114024463B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202111143817.0
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种应用于中走丝脉冲电源的均流方法及其控制方法，包括电压采样电路、电流采样电路、FPGA数字控制器及主功率电路。针对“割一”加工方式进行设计，第一刀是对工件进行切割。第一刀加工时主电路上管以及切断管导通，电压加在间隙两端，FPGA检测间隙击穿后，FPGA控制四路电路同时导通，当上升到FPGA中设定的电流阈值时，FPGA通过对四路交错导通顺序进行控制，当完成单个加工放电周期时，FPGA控制四路电路同时关断。本发明实现了对一次加工四路电路导通顺序的控制和各段时间内电路平均加工电流均衡，达到加工电流的精确控制，减小加工电流纹波，防止电路单路过热，保证了工件表面的光洁度及电源运行的稳定性。
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公开(公告)号：CN112620842B
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202011482579.1
申请日：2020-12-15
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H7/14
Abstract: 本发明公开了一种电火花线切割加工的反激式脉冲电源，包括直流源、FPGA控制电路、驱动电路、反激式主功率电路，所述反激式主功率电路包括输入电容、钳位电容、钳位电阻、钳位二极管、变压器原边侧漏感、变压器原边侧励磁电感、变压器原边侧开关管、变压器原边侧开关管结电容，变压器副边侧励磁电感、变压器副边侧漏感、二极管、消电离开关管，其中输入电容、钳位电容、钳位电阻、钳位二极管、变压器原边侧漏感、变压器原边侧励磁电感、变压器原边侧开关管变压器原边侧开关管结电容组成变压器原边侧功率电路，变压器副边侧励磁电感、变压器副边侧漏感、二极管、消电离开关管组成变压器副边侧功率电路。本发明能够实现多个能量等级的放电加工。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112077406B
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202010804729.X
申请日：2020-08-12
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种用于高速往复走丝电火花线切割加工的微能脉冲电源，包括主功率电路、反压电路、检测电路、FPGA控制电路和驱动电路，其中所述主功率电路用于给间隙充电，提供放电能量；所述反压电路用于增大放电加工阶段线路阻抗上的电压，提高电流下降率；所述检测电路用于实时采集间隙的电压和电流，进行采样调理后传输至FPGA中；所述FPGA控制电路是根据间隙的电压和电流变化生成相应的控制信号；所述驱动电路用于对控制信号进行放大，产生驱动信号驱动主功率电路中开关管的导通和关断。本发明在主功率电路后加入反压电路，提高了加工间隙放电过程中间隙电流的下降斜率，降低了放电电流脉宽，实现了小能量的加工，提高了加工成品的表面质量。
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公开(公告)号：CN114039501A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111146160.3
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种中走丝脉冲电源的放电周期内均流控制方法，包括采样电路、FPGA及主功率电路。中走丝电火花线切割一般以“一割多修”方式进行加工，本发明针对“割一”方式进行设计。第一刀加工时主电路上管及切断管导通，电压加在间隙两端，FPGA检测间隙击穿后，控制四路电路同时导通，当上升到设定的电流阈值时，通过对四路交错导通顺序进行控制，当完成单个加工放电周期时，四路同时关断。本发明实现了对一次加工四路电路导通顺序控制和各段时间内电路平均加工电流均衡，达到电流精确控制，减小纹波，防止单路过热，保证工件表面光洁度及电源运行稳定，进而提高工件表面质量及电源长时间加工稳定性，数字控制均流，降低成本节约空间。
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公开(公告)号：CN114039501B
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202111146160.3
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种中走丝脉冲电源的放电周期内均流控制方法，包括采样电路、FPGA及主功率电路。中走丝电火花线切割一般以“一割多修”方式进行加工，本发明针对“割一”方式进行设计。第一刀加工时主电路上管及切断管导通，电压加在间隙两端，FPGA检测间隙击穿后，控制四路电路同时导通，当上升到设定的电流阈值时，通过对四路交错导通顺序进行控制，当完成单个加工放电周期时，四路同时关断。本发明实现了对一次加工四路电路导通顺序控制和各段时间内电路平均加工电流均衡，达到电流精确控制，减小纹波，防止单路过热，保证工件表面光洁度及电源运行稳定，进而提高工件表面质量及电源长时间加工稳定性，数字控制均流，降低成本节约空间。
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公开(公告)号：CN112570830B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202011366338.0
申请日：2020-11-29
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H7/04
Abstract: 本发明公开了一种往复走丝电火花线切割加工中脉冲电源能量传输回路，包括脉冲电源、上导电块、下导电块、电极丝、工件、上位机，所述脉冲电源的负极与上导电块之间加设第一继电器，在脉冲电源的负极与下导电块之间加设第二继电器，所述上导电块、下导电块分别连接电极丝，脉冲电源的正极直接连接工件，上位机通过控制第一继电器和第二继电器使上导电块、下导电块和对应的电极丝交替加入电路。本发明解决了工件表面各处放电点能量均衡、材料去除量均衡等问题，缓解了中部腰鼓度误差问题。
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公开(公告)号：CN112636592B
公开(公告)日：2022-05-03
申请号：CN202011366187.9
申请日：2020-11-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种电火花脉冲电源的新型单周期非线性控制方法，根据加工场合和间隙负载特性，给出了全范围内的单周期电流控制核心算法，并对其使用泰勒公式进行展开得到最终的拟合算法。对输入电压信号、输出电压信号与间隙电流信号进行实时采样并送进FPGA进行计算得到占空比，输出PWM波控制开关管。本发明方法可以提高系统的动态响应性能，在电流上升阶段，计算得到的占空比几乎为1，使得间隙电流将以最快的速率上升，在加工过程中，往往会因为机床排屑不及时会发生短路情况，短路情况发生后，FPGA会根据采样得到的电压电流信号计算出的占空比较小，会起到保护作用。适用于电火花线切割、成形电火花加工、微细电火花加工等多种加工场合。
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