CN104959689A - 一种用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置，所述的过电流保护装置由间隙放电检测模块、状态鉴别器、过电流检测电路和长短路检测电路组成，所述的间隙放电检测模块分别连接状态鉴别器和过电流检测电路，所述的状态鉴别器连接长短路检测电路，所述的过电流检测电路和长短路检测电路分别接入脉冲电源。本发明揭示了一种用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置，该过电流保护装置通过脉冲电源自身改变电参数来防止过电流和长时间短路，较好地实现了过电流保护功能，同时提高了线切割加工的加工效率和加工精度。

Description

一种用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置

技术领域

本发明涉及一种过电流保护装置，尤其涉及一种用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置，属于电火花线切割加工技术领域。

背景技术

电火花线切割加工具有许多独特的优点，可以加工各种难加工和无法加工的材料以及复杂形状的工件等。随着金属加工业的迅速发展，电火花线切割加工在现代加工中所占比例越来越大。电火花线切割加工中要控制放电电流的大小和放电时间，这主要取决于电火花线切割机床中的脉冲电源。普通的电火花线切割机床中的脉冲电源采用电阻限流，其供给能量的70％～80％消耗在限流 电阻上，余下的能量供给放电间隙，用于材料的蚀除，电能利用率低，而且电阻发热使电源柜内的温度升高，为了使电源处于正常的工作温度范围内，还要采取散热措施，这又要消耗一部分能量。

目前，为了提高电能利用率，节能型脉冲电源大量应用于电火花线切割机床中，这种节能型脉冲电源主要是取消了限流电阻，来减少或消除无效的能量损耗。然而，取消了限流电阻的节能型脉冲电源，在稳定脉冲电源的峰值电流方面存在不少问题，比如：在大脉宽加工或长时间短路时，峰值电流会上升很高，过大的电流会对加工回路中功率开关管带来冲击，而多数节能型脉冲电源由于对峰值电流稳定性能较差，常会造成脉冲电源的损伤，影响线切割加工的效率和加工精度。

发明内容

针对上述需求，本发明提供了一种用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置，该过电流保护装置通过脉冲电源自身改变电参数来防止过电流和长时间短路，较好地实现了过电流保护功能，同时提高了线切割加工的加工效率和加工精度。

本发明是一种用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置，所述的过电流保护装置由间隙放电检测模块、状态鉴别器、过电流检测电路和长短路检测电路组成，所述的间隙放电检测模块分别连接状态鉴别器和过电流检测电路，所述的状态鉴别器连接长短路检测电路，所述的过电流检测电路和长短路检测电路分别接入脉冲电源。

在本发明一较佳实施例中，所述的间隙放电检测模块由电流传感器、间隙电压采样电路、滤波器和电压比较器组成，其中的电流传感器实时检测脉冲电源的放电间隙电流，并将检测到的放电间隙电流信号输入到过电流检测电路中。

在本发明一较佳实施例中，所述的间隙电压采样电路实时采集脉冲电源的放电间隙电压信号，并将放电间隙电压信号经滤波器滤波，再经电压比较器比较后输送至状态鉴别器。

在本发明一较佳实施例中，所述的状态鉴别器接收间隙放电检测模块输送的放电间隙电压信号，并将开路、短路和正常火花放电三种放电状态区分开来，同时将短路信号送入长短路检测电路中。

在本发明一较佳实施例中，所述的过电流检测电路接收间隙放电检测模块输送的放电间隙电流信号，并将此信号通过内置的电流比较器与电流设定值进行比较，再发送相应信号给脉冲电源，以便脉冲电源实时控制脉冲信号的通断。

在本发明一较佳实施例中，所述的长短路检测电路接收状态鉴别器输送的短路信号，并将此信号通过内置的时间比较器与设定的短路状态时间进行比较，再发送相应信号给脉冲电源，以便脉冲电源实时控制回路的通断。

本发明揭示了一种用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置，该过电流保护装置通过脉冲电源自身改变电参数来防止过电流和长时间短路，较好地实现了过电流保护功能，同时提高了线切割加工的加工效率和加工精度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明实施例用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

图1是本发明实施例用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置的结构框图；该过电流保护装置由间隙放电检测模块、状态鉴别器、过电流检测电路和长短路检测电路组成，所述的间隙放电检测模块分别连接状态鉴别器和过电流检测电路，所述的状态鉴别器连接长短路检测电路，所述的过电流检测电路和长短路检测电路分别接入脉冲电源。

本发明提及的用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置结合脉冲电源中的控制系统，通过在单个脉冲周期中在线实时检测回路放电间隙电压和电流，控制脉冲电源输出波形实现过电流保护功能，并区分出开路、短路和正常火花放电三种放电状态；通过检测回路中短路状态的时间来切断长短路达到保护作用，从而提高了线切割加工的加工效率和加工工件的表面质量。该过电流保护装置中的间隙放电检测模块由电流传感器、间隙电压采样电路、滤波器和电压比较器组成。其中，电流传感器实时检测脉冲电源的放电间隙电流，并将检测到的放电间隙电流信号输入到过电流检测电路中；过电流检测电路将此放电间隙电流信号通过内置的电流比较器与电流设定值进行比较，再发送相应信号给脉冲电源。当被检测的峰值电流超过电流设定值，脉冲电源会将脉冲信号切断一定时间，使峰值电流下降，而后再使回路恢复导通状态，这样通过不停地检测及脉冲电源的调节，使整个脉宽周期中峰值电流都维持在可稳定加工范围内，这样峰值电流不会过大而造成断丝和损坏功率开关管，同时能使放电间隙一直处于击穿放电状态，持续提供足够大的能量来蚀除工件。间隙电压采样电路可以实时采集脉冲电源的放电间隙电压信号，并将放电间隙电压信号经滤波器滤波，再经电压比较器比较后输送至状态鉴别器。

本发明提出的用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置通过长短路检测电路检测回路中短路状态的时间，并与设定的短路时间进行比较，来实施短路切断，从而有效抑制长短路电流对脉冲电源的危害，改善线切割加工的工况，提高线切割加工工件的表面质量。该过电流保护装置中的状态鉴别器根据接收到的由间隙放电检测模块输送的放电间隙电压信号，将开路、短路和正常火花放电三种放电状态区分开来，然后将短路信号送入长短路检测电路中，

长短路检测电路再将此短路信号时间通过内置的时间比较器与设定的短路状态时间进行比较；若短路信号时间超过设定的短路状态时间，则输出复位信号给脉冲电源的主振模块，主振模块接收到复位信号时，脉宽周期结束，进入脉间周期，而此时回路中由于驱动信号的切断，开关管关断，短路状态结束。

本发明揭示了一种用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置，该过电流保护装置通过脉冲电源自身改变电参数来防止过电流和长时间短路，较好地实现了过电流保护功能，同时提高了线切割加工的加工效率和加工精度。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置，其特征在于，所述的过电流保护装置由间隙放电检测模块、状态鉴别器、过电流检测电路和长短路检测电路组成，所述的间隙放电检测模块分别连接状态鉴别器和过电流检测电路，所述的状态鉴别器连接长短路检测电路，所述的过电流检测电路和长短路检测电路分别接入脉冲电源。

2.根据权利要求1所述的用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置，其特征在于，所述的间隙放电检测模块由电流传感器、间隙电压采样电路、滤波器和电压比较器组成，其中的电流传感器实时检测脉冲电源的放电间隙电流，并将检测到的放电间隙电流信号输入到过电流检测电路中。

3.根据权利要求2所述的用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置，其特征在于，所述的间隙电压采样电路实时采集脉冲电源的放电间隙电压信号，并将放电间隙电压信号经滤波器滤波，再经电压比较器比较后输送至状态鉴别器。

4.根据权利要求1所述的用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置，其特征在于，所述的状态鉴别器接收间隙放电检测模块输送的放电间隙电压信号，并将开路、短路和正常火花放电三种放电状态区分开来，同时将短路信号送入长短路检测电路中。

5.根据权利要求1所述的用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置，其特征在于，所述的过电流检测电路接收间隙放电检测模块输送的放电间隙电流信号，并将此信号通过内置的电流比较器与电流设定值进行比较，再发送相应信号给脉冲电源，以便脉冲电源实时控制脉冲信号的通断。

6.根据权利要求1所述的用于电火花线切割机床脉冲电源的过电流保护装置，其特征在于，所述的长短路检测电路接收状态鉴别器输送的短路信号，并将此信号通过内置的时间比较器与设定的短路状态时间进行比较，再发送相应信号给脉冲电源，以便脉冲电源实时控制回路的通断。