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公开(公告)号：CN115070143A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210724472.6
申请日：2022-06-23
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H1/02
Abstract: 本发明公开了一种四开关Buck‑Boost成形加工脉冲电源及其控制方法，是基于四开关Buck‑Boost变换器，提出的一种全新的成形加工脉冲电源结构。电路结合电火花加工的间隙负载特性，通过对间隙电压检测和判断，实现升压模式和放电加工模式的切换。升压模式下可以提供间隙击穿所需要的高压，可通过两种方式实现，第一种方式是通过传统Boost模式实现升压；第二种方式是通过零电压开关实现升压。放电加工模式下脉冲电源处于Buck模式，持续给间隙提供放电电流。消电离模式下间隙间的能量快速释放，同时电感中的电流通过开关管体二极管实现续流，在下一加工周期开始时电感电流将不为0，可使电路快速到达稳定状态。
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公开(公告)号：CN115070142A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210618173.4
申请日：2022-06-01
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H1/02
Abstract: 本发明公开了一种应用于电火花加工脉冲电源的新型峰值电流控制方法，包括：电压检测电路、电流检测电路、FPGA数字控制电路以及三电平Buck主功率电路；电流检测电路，用于实时检测电火花加工过程中间隙负载电流信号；电压检测电路，用于实时检测电火花加工过程中间隙负载电压信号；FPGA数字控制电路，用于间接控制加工电流、设定电流阈值、实时接收间隙负载电流信号和间隙负载电压信号进行数模转换并与给定阈值比较并输出PWM信号至三电平Buck主功率电路；三电平Buck主功率电路，用于连接机床间隙负载直接控制电火花加工放电。本发明一方面实现了节能效果和工件加工过程中的电流可控，另一方面使放电电流满足大电流、低波纹的特性、消除次谐波震荡。
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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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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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113857594A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202111143815.1
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H1/02
Abstract: 本发明公开了一种分组式微细电火花加工脉冲电源，在传统RC式脉冲电源的基础上，该电源采用反激电路向多组储能电容进行同步充电，通过使用FPGA控制副边侧开关管与继电器的通断实现不同放电回路的选通，配合调整原边侧开关管的导通时长能够提供多个等级的能量输出。本发明有效解决传统RC式脉冲电源充电时间长、电阻耗能大、放电能量不可控的问题，在提高微细电火花加工效率的同时兼顾加工质量与精度要求。
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公开(公告)号：CN111293921A
公开(公告)日：2020-06-16
申请号：CN201911388730.2
申请日：2019-12-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于三路电容交错放电的可调型RC微细脉冲电源，包括主功率回路、驱动电路、辅助电源、直流电压源、FPGA控制器，所述主功率回路用于给间隙提供击穿电压和击穿后的放电能量；直流电压源为主功率回路提供电压；辅助电源为驱动电路提供电压；FPGA控制器用于输出PWM控制信号给驱动电路；驱动电路对PWM控制信号进行数字隔离和放大，产生驱动信号驱动主功率回路中开关管的导通和关断；所述主功率回路采用输入电阻可调、三路电容交错并联的RC型电路为拓扑。本发明提高了电源工作效率和电源的灵活性，缩短了充电时间。
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公开(公告)号：CN107186295B
公开(公告)日：2019-10-18
申请号：CN201710387648.2
申请日：2017-05-27
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H1/02
Abstract: 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。
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公开(公告)号：CN110307923A
公开(公告)日：2019-10-08
申请号：CN201910554516.3
申请日：2019-06-25
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01L3/26
Abstract: 本发明公开了一种卷簧能量转换效率的测量装置，包括底板、待测卷簧固定装置、防卷簧回转装置、转矩转速检测装置、动力输入装置和外界负载装置；待测卷簧固定装置、防卷簧回转装置、转矩转速检测装置均固定在底板顶面，转矩转速检测装置两端分别与防卷簧回转装置和待测卷簧固定装置连接，储能时，动力输入装置与防卷簧回转装置连接，释放能量时，外界负载装置与防卷簧回转装置连接。本发明能够直接测出卷簧工作过程中的实时转矩值和转速值，进一步可以得到实际使用过程中拧紧卷簧需要提供多少能量、卷簧实际能够释放输出多少能量以及卷簧的能量转换效率。装置零部件较少，结构简单，实施操作容易，并且具有较高的测量精度，适用范围广，实用性强。
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公开(公告)号：CN108672858A
公开(公告)日：2018-10-19
申请号：CN201810704080.7
申请日：2018-06-30
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H7/04
Abstract: 本发明公开了一种全桥交错并联的双极性电火花线切割脉冲电源，包括直流电源、脉冲电源主电路、电压电流检测电路、驱动电路、控制模块，其中直流电源经脉冲电源主电路向间隙负载供电，所述电压电流检测电路采集间隙负载两端的电压和间隙发电电流反馈给控制模块，所述控制模块产生多路PWM信号，经过驱动电路滤波、放大后驱动脉冲电源主电路开关管通断，完成对间隙的加工。本发明采用全桥交错并联的双极性脉冲电源拓扑，实现了交错并联和双极性电压的功能，降低了纹波和对开关管的耐流要求，提高了脉冲电源的开关频率和功率密度、可靠性。
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