精细等离子切割的控制策略研究

精细等离子电源的输出电流纹波和动态特性,是影响切割加工质量的重要因素。针对精细等离子电源在切割含有拐角的工件时电流纹波大、动态响应慢和切割质量差的问题,对斩波式等离子电源的输出电流纹波及其影响因素进行了分析。在此基础上对主电路进行了优化设计,采用变参数比例积分(PI)控制策略,并结合切割机床的计算机数控(CNC)系统进行一体化控制。为了验证方案的有效性,搭建了额定功率45 kW的实验平台并进行了实际切割实验,实验结果表明,优化后的方案有效地提高了输出电流的动态响应速度,输出电流纹波率小于3%,工件切割面光滑,切割面倾角小于1°,达到了精细等离子切割的加工质量要求。

虚拟瞬时功率应用于数字锁相环设计与分析

传统锁相环无畸变电压的抑制能力,在畸变电压条件下易造成误动作,为此提出基于虚拟瞬时功率数字锁相方法。该方法通过对虚拟瞬时功率信号低通滤波与变参数PI控制,得到参考电流信号,利用其相位超前基波正序电压90°这唯一稳定点对基波正序电压进行锁相。在电压畸变条件下,该方法能够快速准确跟踪A相基波正序分量的相位。仿真与实验结果表明,该锁相方法动态响应速度快,稳态精度高,对电压畸变有很强的抑制能力。