CN211661268U - 一种精密放电加工电源节能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种精密放电加工电源节能控制装置，包括直流电源，所述直流电源一端连接加工电源控制单元一端，所述加工电源控制单元另一端连接电极，所述直流电源另一端连接工件；第一节能装置一端连接所述加工电源控制单元，所述第一节能装置另一端连接第一选择开关一端，所述第一选择开关另一端连接所述直流电源另一端；第二节能装置一端连接所述加工电源控制单元，所述第二节能装置另一端连接第二选择开关一端，所述第二选择开关另一端连接所述直流电源另一端。本实用新型可以在不影响放电加工电源正常工作的基础上，减小放电加工过程的能耗，节约成本。***兼容了两套节能装置，可靠性高，节能效果好。

Description

一种精密放电加工电源节能控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种节能控制***，尤其涉及一种精密放电加工电源节能控制装置。

背景技术

放电加工是特种加工技术的一种，广泛应用在模具制造、机械加工行业。放电加工可以用来加工传统切削方法难以加工的超硬材料和复杂形状的工件，通常用于加工导电的材料，可以在诸如钛合金、工具钢、碳钢和硬质合金等难以加工的材料上加工出复杂的型腔或者轮廓。

具体地，放电加工是由加工电源控制单元给加工间隙间施加一组由高低压脉冲组合成的加工脉冲，按时间划分，一般分为脉宽（ON）和脉停（OFF）两个阶段。其中，加工时施加高压的阶段叫ON阶段，施加低压或关断的阶段叫OFF阶段。在ON阶段，当间隙的电场强度足够大时，间隙间的介电液体的绝缘特性破坏，则出现放电，放电产生的高温高压使工件材料蒸发或熔化，以达到去除工件材料的目的。在OFF阶段，可以恢复介电液体的绝缘特性，以利下一次放电。如此重复工作，最终达到图纸加工目的。

在放电加工过程中，精密放电加工电源的能耗一直是较大的成本支出，如何对精密放电加工电源进行节能控制，是本领域技术人员亟待解决的难题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是如何对精密放电加工电源进行节能控制。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种精密放电加工电源节能控制装置，包括直流电源，所述直流电源一端连接加工电源控制单元一端，所述加工电源控制单元另一端连接电极，所述直流电源另一端连接工件；

第一节能装置一端连接所述加工电源控制单元，所述第一节能装置另一端连接第一选择开关一端，所述第一选择开关另一端连接所述直流电源另一端；

第二节能装置一端连接所述加工电源控制单元，所述第二节能装置另一端连接第二选择开关一端，所述第二选择开关另一端连接所述直流电源另一端。

优选地，所述直流电源为提供可调电压的直流电源。

更优选地，所述直流电源的电压可调范围为60～350V。

优选地，所述第一节能装置为用于防止积碳时出现无功大电流的高效防积碳电路。

优选地，所述第二节能装置为用于对检测到的异常脉冲加以控制的单个脉冲检测电路。

更优选地，所述第一节能装置包括用于判断加工过程是否积碳的积碳控制单元，第一二极管的负极连接所述加工电源控制单元，所述第一二极管的正极连接所述积碳控制单元一端，所述积碳控制单元另一端连接传感器一端，所述传感器连接所述电极和所述第一选择开关一端。

更优选地，所述第二节能装置包括第二二极管，所述第二二极管正极连接所述加工电源控制单元，所述第二二极管负极连接脉冲控制单元一端和电荷释放回路，所述脉冲控制单元另一端连接脉冲状态检测单元，所述脉冲状态检测单元还连接所述第二选择开关一端，所述电荷释放回路还连接所述加工电源控制单元和所述直流电源另一端。

进一步地，所述电荷释放回路由开关管和第三二极管连接构成。

更进一步地，所述开关管为场效应管。

再进一步地，所述开关管的栅极连接第二二极管负极，所述开关管的漏极连接所述加工电源控制单元，所述开关管的源极连接第三二极管的正极，所述第三二极管的负极连接所述直流电源另一端。

本实用新型提供的精密放电加工电源节能控制装置，涉及两种节能装置，一种是高效防积碳电路，用于防止积碳时出现无功大电流，达到节能目的；另一种是采用单个脉冲检测电路，用于对检测到的异常脉冲加以控制，达到节能目的。通过选择开关的开闭控制，可以选择其中的一套节能装置工作或两套节能装置都工作。

相比现有技术，本实用新型提供的精密放电加工电源节能控制装置具有如下有益效果：

1、可以在不影响放电加工电源正常工作的基础上，减小放电加工过程的能耗，节约成本。

2、***兼容了两套节能装置，通过选择开关的开闭控制，可以选择其中的一套节能装置工作或两套节能装置都工作。当其中一套节能装置出现故障时，可以另一套节能装置顶上，***的可靠性高。

3、两套节能装置的工作原理不同，可以从两个不同的方面对放电加工过程的能耗进行控制，达到了更佳的节能效果。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例提供的精密放电加工电源节能控制装置的结构示意图；

图2为仅第一节能装置工作时的原理图；

图3为仅第二节能装置工作时的原理图。

具体实施方式

图1为本实施例提供的精密放电加工电源节能控制装置的结构示意图，所述的精密放电加工电源节能控制装置由直流电源1、加工电源控制单元2、电极3、工件4、第一节能装置7、第一选择开关8、第二节能装置5、第二选择开关6等部件组成。

本实施例中，直流电源1可提供可调电压，具体地，直流电源1的电压在60～350V之间直流可调。

直流电源1的正极输出端连接加工电源控制单元2的一端，加工电源控制单元2的另一端连接电极3，直流电源1的负极输出端连接工件4，这四部分连接形成的电路***提供正常的放电加工功能。

本实施例***还涉及两种节能装置，分别为第一节能装置7和第二节能装置5。其中，第一节能装置7是AL/LD高效防碳电路，用于防止积碳时出现无功大电流，达到节能目的。第二节能装置5是采用单个脉冲检测电路，用于对检测到的异常脉冲加以控制，达到节能目的。

第一节能装置7和第二节能装置5分别与第一选择开关8和第二选择开关6串联后，并联于加工电源控制单元2与直流电源1的负极输出端之间，通过第一选择开关8和第二选择开关6的开闭控制，可以选择其中的一个节能装置工作或两个节能装置都工作。

具体为，第一节能装置7一端连接加工电源控制单元2，第一节能装置7另一端连接第一选择开关8一端，第一选择开关8另一端连接直流电源1的负极输出端。第二节能装置5一端连接加工电源控制单元2，第二节能装置5另一端连接第二选择开关6一端，第二选择开关6另一端连接直流电源1的负极输出端。

当第一选择开关8闭合、第二选择开关6断开时，仅第一节能装置7工作，第二节能装置5不工作。当第一选择开关8断开、第二选择开关6闭合时，仅第二节能装置5工作，第一节能装置7不工作。当第一选择开关8和第二选择开关6均闭合时，第一节能装置7和第二节能装置5均工作。

图2为仅第一节能装置工作时的原理图，第一节能装置7由第一二极管100、用于判断加工过程是否积碳的积碳控制单元101、传感器102等元件组成。

第一二极管100的负极连接加工电源控制单元2，第一二极管100的正极连接积碳控制单元101一端，积碳控制单元101另一端连接传感器102一端，传感器102连接电极3和第一选择开关8一端。

本实施例中，积碳控制单元101采用AL/LD控制单元。

第一节能装置7的工作原理如下：

合上第一选择开关8后，传感器102快速检测极间间隙放电，并发送给AL/LD控制单元，AL/LD控制单元得到工作的电流和电压信号，并根据这些信号，通过一系列运算处理，判断加工过程是否积碳，如果出现积碳，则调节和处理AL/LD信号，及时通过第一二极管100反馈给加工电源控制单元2，让***不出现无功电流，减少功率损耗，达到节能效果。第一二极管100的作用是不让加工电源控制单元2的信号误传给AL/LD控制单元。

作为一种优选的实施例，第一选择开关8为能够高速切断回路的高速开关。

第二节能控制单元5包括用于检测加工间隙状态的检测器、以及控制器；依靠检测器的检测数据，把加工间隙间的放电脉冲识别为三种状态：拉弧短路，正常放电，未放电；根据三种状态来判断是否由加工电源控制单元2发出指令。

值得说明的是，第二节能控制装置5的检测器一定要安装在靠近加工位置的地方。

图3为仅第二节能装置工作时的原理图，第二节能装置5由第二二极管200、脉冲控制单元201、脉冲状态检测单元202、开关管203、第三二极管204等元件组成。

作为一种优选的实施例，开关管203采用场效应管。

第二二极管200正极连接加工电源控制单元2，第二二极管200负极连接脉冲控制单元201一端和开关管203的栅极，开关管203的漏极连接加工电源控制单元2，开关管203的源极连接第三二极管204的正极，第三二极管204的负极连接直流电源1的负极输出端，脉冲控制单元201另一端连接脉冲状态检测单元202一端，脉冲状态检测单元202另一端连接第二选择开关6一端。

脉冲状态检测单元202含有高精度的比较器，且比较器与参考电压连接。

第二节能装置5的工作原理如下：

开关管203与第三二极管204构成一个电荷释放回路。脉冲控制单元201通过第二选择开关6和脉冲状态检测单元202来检测电极3和工件4构成的加工间隙间的电流和电压，利用这些电流和电压及其一系列处理可以把放电脉冲判定为三种状态，分别为：A、未击穿无效脉冲，B、正常击穿有效脉冲、C、短路拉弧有害脉冲。其中，A、C两种脉冲通过电荷释放电路泻放电，同时通过第二二极管200反馈给加工电源控制单元2，只有B类脉冲通过加工电源控制单元2去控制机械伺服的有效响应动作，达到节能效果。

作为一种优选的实施例，第二选择开关6为能够高速切断回路的高速开关。

应当理解的是，虽然在这里可能使用量术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型方法的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本实用新型的等效实施例；同时，凡依据本实用新型的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种精密放电加工电源节能控制装置，其特征在于：包括直流电源（1），所述直流电源（1）一端连接加工电源控制单元（2）一端，所述加工电源控制单元（2）另一端连接电极（3），所述直流电源（1）另一端连接工件（4）；

第一节能装置（7）一端连接所述加工电源控制单元（2），所述第一节能装置（7）另一端连接第一选择开关（8）一端，所述第一选择开关（8）另一端连接所述直流电源（1）另一端；

第二节能装置（5）一端连接所述加工电源控制单元（2），所述第二节能装置（5）另一端连接第二选择开关（6）一端，所述第二选择开关（6）另一端连接所述直流电源（1）另一端。

2.如权利要求1所述的一种精密放电加工电源节能控制装置，其特征在于：所述直流电源（1）为提供可调电压的直流电源。

3.如权利要求2所述的一种精密放电加工电源节能控制装置，其特征在于：所述直流电源（1）的电压可调范围为60～350V。

4.如权利要求1所述的一种精密放电加工电源节能控制装置，其特征在于：所述第一节能装置（7）为用于防止积碳时出现无功大电流的高效防积碳电路。

5.如权利要求1所述的一种精密放电加工电源节能控制装置，其特征在于：所述第二节能装置（5）为用于对检测到的异常脉冲加以控制的单个脉冲检测电路。

6.如权利要求4所述的一种精密放电加工电源节能控制装置，其特征在于：所述第一节能装置（7）包括用于判断加工过程是否积碳的积碳控制单元（101），第一二极管（100）的负极连接所述加工电源控制单元（2），所述第一二极管（100）的正极连接所述积碳控制单元（101）一端，所述积碳控制单元（101）另一端连接传感器（102）一端，所述传感器（102）连接所述电极（3）和所述第一选择开关（8）一端。

7.如权利要求5所述的一种精密放电加工电源节能控制装置，其特征在于：所述第二节能装置（5）包括第二二极管（200），所述第二二极管（200）正极连接所述加工电源控制单元（2），所述第二二极管（200）负极连接脉冲控制单元（201）一端和电荷释放回路，所述脉冲控制单元（201）另一端连接脉冲状态检测单元（202），所述脉冲状态检测单元（202）还连接所述第二选择开关（6）一端，所述电荷释放回路还连接所述加工电源控制单元（2）和所述直流电源（1）另一端。

8.如权利要求7所述的一种精密放电加工电源节能控制装置，其特征在于：所述电荷释放回路由开关管（203）和第三二极管（204）连接构成。

9.如权利要求8所述的一种精密放电加工电源节能控制装置，其特征在于：所述开关管（203）为场效应管。

10.如权利要求9所述的一种精密放电加工电源节能控制装置，其特征在于：所述开关管（203）的栅极连接第二二极管（200）负极，所述开关管（203）的漏极连接所述加工电源控制单元（2），所述开关管（203）的源极连接第三二极管（204）的正极，所述第三二极管（204）的负极连接所述直流电源（1）另一端。

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