[发明专利]一种微细电火花脉冲电源的恒频等能量控制方法

摘要

本发明公开了一种微细电火花脉冲电源的恒频等能量控制方法，根据加工场合和间隙负载特性，设置脉冲电源控制参数，确定施加脉冲时间和消电离时间；在施加脉冲阶段，采样间隙电压信号和电流信号，分别放大后进行求和，再对求和结果进行闭环控制，使其与参考信号一致；当间隙被击穿后，进入电流放电阶段，记录对应的击穿时间，并根据击穿时间更新参考信号，对相加的结果进行闭环控制，使其与更新后的参考信号一致；电流放电完成后，进行消电离，之后进行下一个加工周期。本发明方法将间隙电压和间隙电流的和作为反馈闭环控制的唯一控制量，在维持间隙上电压脉冲频率恒定的同时，保证单次放电能量一致。

主权项

1.一种微细电火花脉冲电源的恒频等能量控制方法，其特征在于，将间隙电压和间隙电流的和作为反馈闭环控制的唯一控制量，在维持间隙上电压脉冲频率恒定的同时，保证单次放电能量一致，具体包括如下步骤：步骤1：根据加工场合和间隙负载特性，设置脉冲电源的加工频率f_m、占空比D、电压采样倍率k_v、电流采样倍率k_i、单次放电能量w₁、PID控制参数、参考信号v_ref，间隙击穿电压阈值V_gap和间隙击穿电流阈值I_gap；步骤2：根据加工频率f_m和占空比D确定施加脉冲时间T_on和消电离时间T_off；步骤3：在施加脉冲阶段，采样间隙的电压信号和电流信号，分别进行AD转换得到间隙电压和间隙电流的数字信号，将间隙电压数字信号放大k_v倍，将间隙电流数字信号放大k_i倍，将放大后的电压和电流信号相加；步骤4：判断间隙是否被击穿，当放大后的间隙电压小于击穿电压阈值V_gap，且放大后的间隙电流大于击穿电流阈值I_gap时，间隙即被击穿，之后进入电流放电阶段，记录对应的击穿时间t，再根据间隙击穿时间t更新参考信号v_ref，对相加的结果进行闭环控制，使其与更新后的参考信号v_ref一致；否则，不更新参考信号v_ref，对相加的结果进行闭环控制，使其与未更新的参考信号v_ref一致；步骤5：电流放电完成后，进行消电离，之后返回步骤3，进入下一个脉冲加工周期进行恒频等能量控制；步骤4中参考信号v_ref更新的具体方法为：v_ref＝w₁k_i/[V_h(D/f_m‑t)]+k_vV_h式中，V_h表示击穿后的间隙维持电压。