高频群脉冲电化学微小型加工中的反向电流与压力波

针对脉冲电化学加工 ,建立了反向电流和压力波的数学模型 ,提出了高频群脉冲电化学加工方法。结果表明 ,充分发挥反向电流作用的电源频率在 1 0～ 2 4kHz之间 ,压力波频率在 40 0～ 1 333Hz之间。反向电流仅与电极本身有关 ,它决定了高频群脉冲电化学加工的主脉冲频率 ;压力波则除了电极外 ,还与电解质性质和流速、极间间隙和电压等有关 ,它决定了高频群脉冲电化学加工的调制脉冲频率。根据模拟结果设计的实验表明 。

基于多功能加工平台的微细电解加工工艺

利用多功能微细加工平台的微细电火花加工技术为微细电解加工在线制作微细电极,在低浓度钝化电解液、低加工电压和高频窄脉冲电流加工条件下,利用高速旋转工具电极和微电流密度下电解钝化作用,实现了微米级的微细电解加工.通过工艺实验,研究电压、电解液浓度和进给速度等参数对加工间隙的影响,优化工艺参数.在优化加工条件下,在厚为100μm的不锈钢薄片上微细电解钻削出65μm的微小孔.针对成型电极在微细加工中暴露出的缺点,提出了利用旋转微细电极像微铣刀一样进行微细电解铣削新工艺,加工出高精度型孔和悬臂梁等微结构.

脉冲电解加工技术在精微加工领域中的新发展

介绍了高频、窄脉冲成形加工技术新的研究成果,考察了国外微细加工技术的新发展状况,结果表明:精密窄脉冲电解加工近年来向提高频率、缩短脉宽方向发展;大电流、高频、窄脉冲电流源加工精密复杂型腔、型面的新工艺及新电源已投入模具、叶片的试生产中,显示出良好的技术经济效果,成形精度可达0.05mm;近期国外又发展了数百兆赫、数百纳秒级微小电流加工数十微米级零件的微细加工技术,开拓了电解加工用于微细加工的新领域,显示了脉冲电解加工巨大的发展潜势。试验研究表明,随着频率的提高、脉宽的变窄,引起阳极集中蚀除能力进一步加强,加工间隙进一步缩小,最终导致加工精度相应提高。所研制的1000A、20kHz矩形波电流源的脉冲前沿上升时间达微秒级,快速短路保护时间仅为数十微秒级。

中高功率交流电机逆变器的低开关频率控制策略综述

为了降低开关损耗,中高功率逆变器运行的开关频率都比较低,通常只有几千Hz有时甚至只有几百Hz,载波调制或是常规的SVPWM在降低开关频率之后会产生严重的电流畸变,需要使用特殊的开关策略控制逆变器。目前,适用于中高功率逆变器的控制策略主要有最优脉宽调制以及预测控制两大类。最优脉宽调制策略基于调制的思想,是一类较为成熟的逆变器低开关频率控制策略,应用广泛,但其计算量大、动态特性差的问题逐渐被学者们发现。预测控制虽然早在1983年就被提出,但由于当时控制器的硬件限制,一直没有引起重视,直至近年来才受到国内外学者的关注,并掀起了研究热潮。该文对最优脉宽调制以及预测控制进行了回顾,剖析了它们的设计思想,总结了近几年的研究成果,分析了各类方法的特点和局限,对待研究的问题进行了阐述,对未来的研究方向进行了展望。

超薄结构件的高频群脉冲电解加工工艺研究

针对超薄金属结构件的电解加工问题，阐述了高频群脉冲电解加工（HGPECM）的信号构成、加工过程中频率对反向电流的影响以及阴极设计方法，并进行了工艺实验验证．实验结果表明：高频群脉冲能显著改善极间电解液流场特性并降低电极钝化而获得良好的加工效果；随主脉冲频率的升高，可明显改善加工质量，所获得的加工尺寸精度可达到30～40μm，粗糙度0．30-0．35μm的水平，证明高频群脉冲电解加工可成功应用于微小型零件的制造．

表贴式永磁同步电机无位置传感器起动新方法

针对表贴式永磁同步电机(surface mounted permanent magnet synchronous machines,SPMSM),该文提出一种脉振高频信号注入法结合载波频率成分法的无位置传感器起动控制新方法。该方法首先向SPMSM的d轴注入脉振高频信号,使得SPMSM呈现"饱和凸极性";然后引入载波频率成分法进行转子磁极极性判断,即提取三相载波正弦脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)逆变器中的三相载波频率成分信号,解析其饱和分量幅值的正负,实现对SPMSM转子磁极极性的判别。与传统的通过二次注入其他形式的信号来判断转子磁极的方法相比,该方法有效改善了现有无位置传感器起动方法中存在的算法执行时间长、实施过程复杂等缺点。实验结果表明,所提方法能够准确、快速地检测出SPMSM的初始位置,保证电机顺利平稳起动,具有良好的位置估计精度。

高频群脉冲电化学加工在微制造中的应用

阐述了高频群脉冲电化学加工在微制造中的应用,介绍了群脉冲的产生、高频群脉冲电源从反向电流和压力波等方面对加工质量的影响以及微制造中阴极设计的原理并举例说明阴极设计过程,最后根据设计的小平面和某超薄结构件模具,进行高频群脉冲电化学加工的验证。试验表明:高频群脉冲电化学加工所带来的良好加工质量可以应用在微制造领域。

微细电解加工实验研究

针对微细电解加工中脉冲电源技术,电解液成分配比,以及加工间隙检测、控制等问题开展了微细电解加工技术的试验研究工作.首先讨论了微细电解加工的工艺特点和主要技术步骤,然后利用高频窄脉冲电源进行了加工实验.通过实验现象和实验结果的研究分析,提出了改进加工实验的方案,通过实验证明了本方案和技术路线的可行性,并获得了很好的微结构加工试验结果.通过微细电解加工实验的研究,为微细电解加工的生产应用提供了依据,显示出微细电解加工方法在金属零件微制造方面有着广阔的应用前景.

高频窄脉冲电解加工的机理研究(英文)

探讨了高频窄脉冲电解加工 (HSPECM )的机理 .结果表明 :HSPECM的强脉冲效应 ,改善了电解加工极间的间隙特性 ;强压力波、大脉冲间反向电流以及微火花均产生强烈的去极化作用 ,改善了电流效率特性 ,缩小了加工截止间隙 .这些均强化了阳极溶解的集中蚀除能力 ,并实现了微小间隙加工 .工艺试验证明 ,上述变化可导致高加工精度、高表面质量和高效率 .用HSPECM加工的型腔试件其圆度达到 0 .0 2mm ,重复精度在 0 .0 5mm以内 ,表面粗糙度在Ra0 .6 0 μm 以下 ,使电解加工从半精加工水平提高到了精加工水平 .

气门锻模高频窄脉冲电解加工的试验研究

分析了气门锻模生产中现行工艺存在的主要问题 ,介绍了高频、窄脉冲电流电解加工气门锻模试验研究及试生产中锻打气门锻件的效果 ,证实了此种新工艺技术具有加工精度高、表面质量好、生产效率高等特点 ,其突出的优点是生产周期大为缩短 ,模具寿命大幅度提高 。

混合励磁轴向磁通切换永磁电机全速域无位置传感器控制

为了实现混合励磁轴向磁通切换永磁电机(hybrid excitation axial flux-switching permanent magnet machine,HEAFSPMM)全速域无位置传感器控制和提升低速区的运行性能,提出一种HEAFSPMM复合控制方法。该方法引入HEAFSPMM的励磁绕组,改进模型参考自适应算法,提高转子位置的估计精度和电机带载能力;对零低速域,采用脉振高频电压信号注入法实现电机快速起动和可靠运行;对过渡区采用加权平均值复合控制实现HEAFSPMM低速区的平滑切换。最后进行仿真和实验验证,结果表明所研究的无位置传感器复合控制方法能够实现电机全速域运行,并提高系统的带载能力和控制精度。

低速走丝电火花线切割加工工艺研究

分析了高频脉冲电源的性能和参数,电极丝材料、运丝速度、张力,工作液流量、温度、压力、电导率及环境温度等加工条件对低速走丝线切割加工的影响,阐述了影响低速走丝线切割加工效果诸因数之间的相互关系及其改善措施。

电解加工电源的发展及特点

本文介绍了近几十年来电解加工电源的发展和性能特点。另外 ,还详细介绍了一种新型电解加工电源 :用于微小型零件加工的高频群脉冲电解加工电源。

高频窄脉冲微细电解加工实验研究

加工间隙是电解加工的核心工艺参数,利用在45钢薄片上打微细孔,通过实验分析来探索高频、窄脉冲微细电解加工中频率、电压和电解液浓度对加工间隙及电极截面和加工稳定性的影响规律。

基于旋转综合矢量脉振高频电压注入的永磁磁通切换电机无位置传感器技术

传统脉振高频电压注入法的辨识位置中存在着固有的六次谐波;改进的逆二倍频坐标算法虽然可以抑制六次谐波,但是转矩谐波含量丰富,转速波动较大。为了抑制辨识位置中的六次谐波并同时减小转矩脉动,提出一种基于旋转综合矢量脉振高频电压注入的永磁磁通切换电机无位置传感器控制方法,首先,旋转综合矢量对应的估计d轴和估计q轴上的高频电压信号相差90°,使得进入PI调节器的信号中不存在六次谐波,解决了传统脉振高频电压注入方法中存在的六次谐波干扰问题;其次,旋转综合矢量长度固定,且相对于d轴的旋转角频率固定,解决了逆二倍频坐标算法中存在的转矩脉动谐波多、转速波动大的问题。因此,该方法同时提高了系统的位置辨识精度和转速控制精度。在一台磁通切换电机系统平台上进行实验验证,实验结果表明该方法能同时提高转子位置辨识的精度,并减小转速的波动。

高频群脉冲电化学加工中压力波对加工质量的影响

阐述了高频群脉冲电化学加工中的压力波现象,并解释了频率通过压力波的作用向周围剧烈传播,对极间液流形成了很强的搅拌作用,从而改善电化学加工工艺的机理。在此基础上对压力波进行了数学描述,并进行了数值模拟,对高频群脉冲电化学加工的超薄结构件加工工艺试验进行验证。结果表明,在高频群脉冲电源作用下,选择较高的主脉冲频率,可获得良好的加工质量。

高频群脉冲电化学加工中频率对极间间隙的影响

给出了脉冲电化学加工极间平衡间隙的数学模型,并据此讨论了高频群脉冲电化学加工中,电源主脉冲频率与平衡加工间隙的关系。在模拟结果中,极间平衡间隙与主脉冲频率则呈严格的线性关系,即随频率增加平衡间隙线性减小。并根据设计的硬币花纹工艺试验表明,选择较高的主脉冲频率,可获得较小的加工间隙,进而获得良好的表面质量。由此可得出结论:良好的加工质量来源于高频所带来的较小极间间隙。

基于成组技术与高频脉冲电解加工的气门锻模制造新方法

分析了气门锻模生产中原有工艺存在的主要问题,介绍了应用高频窄脉冲电解加工以及成组技术后的新工艺技术,并就其加工精度高、表面质量好、生产效率高等特点进行了探讨。该新工艺技术使模具生产周期大为缩短,模具寿命大幅度提高,模具的费用大大降低,为工厂节约了成本,提高了产品的竞争力。

基于磁场复合和高频、窄脉冲电流电解加工的试验研究

通过磁场复合和高频、窄脉冲电流电解加工工艺,实现了薄壁大面积(10 000mm2)型面铝基材料零件的稳定小间隙加工。试验研究中采用高频、窄脉冲电流,解决了加工间隙流场不均匀的问题;采用磁场复合电解加工工艺方法,解决了试件的表面质量差和杂散腐蚀严重的问题。

基于AT89S51的新型电火花线切割机脉冲电源系统设计

在快走丝电火花线切割机的应用中,为解决传统脉冲电源对放电加工的速度、精度、稳定性等方面的不利影响,以性价比较高的AT89S51单片机为脉冲电源的处理器核心,结合高频信号放大及光耦输出电路、功率放大电路等,设计了新型电火花线切割机脉冲电源系统,并完成了整机安装。实践应用表明,该系统能够较好地适应各种加工条件,使切割加工过程具有较高的稳定性和优秀加工的品质。