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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：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：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：CN113857594B
公开(公告)日：2022-10-18
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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Patent Agency Ranking
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：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：CN114024463A
公开(公告)日：2022-02-08
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：CN115138928B
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202210848692.X
申请日：2022-07-19
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑线路寄生电感的交错并联脉冲电源电流谷值控制方法，根据主从控制模式下的两路交错并联运行下的等效电感特性，给出了电流谷值控制核心算法。电火花脉冲电源主功率拓扑为两路交错并联Buck电路，对输入电压信号、输出电压信号以及主路电感电流信号进行实时采样并送进FPGA进行计算得到电路进入稳态所需的占空比。本发明在交错并联脉冲电源电流谷值控制方式的基础上考虑了线路寄生电感，提高了系统的动态响应性能。该方法根据上一周期的占空比以及谷值电流采样值等参数，判断电路状态并计算占空比，改善系统的动态响应。该方法适用于电火花线切割、成形电火花加工等多种加工场合。
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公开(公告)号：CN115138928A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210848692.X
申请日：2022-07-19
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑线路寄生电感的交错并联脉冲电源电流谷值控制方法，根据主从控制模式下的两路交错并联运行下的等效电感特性，给出了电流谷值控制核心算法。电火花脉冲电源主功率拓扑为两路交错并联Buck电路，对输入电压信号、输出电压信号以及主路电感电流信号进行实时采样并送进FPGA进行计算得到电路进入稳态所需的占空比。本发明在交错并联脉冲电源电流谷值控制方式的基础上考虑了线路寄生电感，提高了系统的动态响应性能。该方法根据上一周期的占空比以及谷值电流采样值等参数，判断电路状态并计算占空比，改善系统的动态响应。该方法适用于电火花线切割、成形电火花加工等多种加工场合。
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