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标题: 一种电火花加工设备放电间隙控制方法 [打印本页]
作者: yzwindos    时间: 2012-2-28 09:39
标题: 一种电火花加工设备放电间隙控制方法
额。。这个。。改不了坏习惯。。一想问题就又深入了。。不自觉的又申请了一个发明专利。 现在公布出来。这下算开源了吧？有能力的自己使用欢迎。希望造福坛友。请勿用于商业。谢谢。

    本方法涉及一种电火花加工设备放电间隙控制方法，尤其是一种可应用于线切割机床、电火花穿孔机、电火花成型机等电火花加工设备的放电间隙控制方法。本发明的方法为电火花加工设备工件与电极之间的放电间隙控制提供了一种简单、廉价、精确、主动高效、有自适应性、有容错性、广泛实用于各种工作要求的解决方法。

传统方法
(, 下载次数: 206)

本方法
(, 下载次数: 220)

[0016] 电火花间隙控制的根本目的就是控制间隙。虽然我们探测到的是放电状态，但这只是一个表面现象，间隙才是导致不同放电状态的本质。如果有5种放电状态，必定存在5种放-电间隙范围。按经典的理论来划分，间隙范围对应5种放电状态分别为：“开路间隙范围”、“正常放电间隙范围”、“过渡电弧间隙范围”、“电弧放电间隙范围”、“短路间隙范围”。
[0017] 开路间隙范围：开路状态对应的间隙范围。
[0018] 正常放电间隙范围：正常放电状态对应的间隙范围。
[0019] 过渡电弧间隙范围：过渡电弧状态对应的间隙范围。
[0020] 电弧放电间隙范围：电弧放电状态对应的间隙范围。
[0021] 短路间隙范围：短路状态对应的间隙范围。
[0022] 开路和正常放电间隙的分界位置为“开路放电分界面”。
[0023] 从“开路放电分界面”到工件的这段范围统称为“放电间隙范围”。
[0024] 从工件表面开始以上的所有空间统称为“间隙范围”。
[0025] 电状态我们称为“开路”、“放电”、“短路”。
[0026] 电火花设备的电极与工件之间的电火花放电状态我们称为“开路状态”、“放电状态”、“短路状态”。
[0027]
其实多少种放电间隙范围并不重要。那要取决于人类定义多少种放电状态。必定放电间隙才是产生放电状态的本质。如果以间隙范围来考虑问题事情就变的简单了。从理论上讲，我们只要知道了“开路放电分界面”，“正常放电间隙范围”自然就在它的旁边。当然这样是不够严谨的。这样我们没有办法，精确的控制电极所在的间隙范围。必定要知道“短路”的位子才能知道整个“放电间隙范围”的宽度。才能依靠实验经验知道“放电间隙范围”的大体分布位置。这样我就能随心所欲的控制电极所在的深度以达到我们想要的效果。这种理论下，对于“过渡电弧”和“电弧放电”的放电状态的判定变得透明。我们不用去判定它们，然而它们仍然存在。
[0028] 我们怎样才能探测到“开路放电分界面”和“短路”的位子呢。我们只需要探测“开路”“放电”“短路”3种电状态。然而由于电火花放电都是脉冲的特殊情况。自然要引入“开路状态”“放电状态”“短路状态”3种电火花放电状态。
[0029] 那电火花放电状态和电状态有什么关系呢？我们必须要以现实应用的角度，判定“开路状态”和“放电状态”的区别。脉冲之间的间隙从电状态来讲都是“开路”。那么脉冲之间的间隙要怎样判定为“开路状态”还是“放电状态”呢？RC震荡器中的每一个脉冲都是有电流流过的。而脉冲电源呢？当电极在“正常放电间隙范围”内时并不是有100个脉冲。就会有100个放电的。无效脉冲总是有可能的。工作介质稍微恶劣一点无效脉冲率还可能比较高。甚至还会有干扰和错误元素的影响。所以检查每一个脉冲是否为“开路”或“放电”状态也不合适。不管有没有无效脉冲率，使用真实发生了“放电”的脉冲间隔时间长短来判定是否为“开路状态”或“放电状态”都更加合适一点。总体上来说“开路状态”和“放电状态”在时间上有一定的关联，无法分别下定义。那让我们讨论一下“放电状态“和“开路状态”的区分吧。“放电状态”必定是一连串发生了“放电”电状态的脉冲，这是“放电状态”的本质。当检测到“放电”发生的时刻，在Δt的时间内必定再次发生“放电”。“放电状态”的起始时间是起于检测到“放电”发生的时间点的。在检测到“放电”发生的时间点之前，是“开路状态”。“放电状态”期间，如果在Δt之内没有发生放电，在Δt的结束时刻，状态就转化为“开路状态”。“开路状态”的起始时刻也正是“放电状态”的结束时刻。这个Δt因不同的设计而不同，但总能找到一个很宽的范围。Δt的最小值无限接近于现实中发生两个“放电”脉冲的时间间隔。Δt的数值最大值可以到无穷大。只是说越接近最小值，效率越高。但略略提高这个值可以增加容错能力，使加工更稳定。现实生活中是不可能取无穷大的。而“短路状态”在脉冲电源中必定是一连串的脉冲都发生了“短路”现象或是RC震荡器中的一个连续的“短路”现象。当检测到一个脉冲为“短路”时或一个短路的开始前沿时，为“短路状态”的开始时间。一般这时的操作是快速回退。当下一次检测到“开路”的时刻。即为“短路状态”的结束时刻，也是“开路状态”的开始时刻。下一次检测到“开路”的时刻，在脉冲电源和RC震荡器中也有些不同。一般来说，再脉冲电源中，扫描检测总是和时钟同步的，当一个脉冲为“开路”即为“开路状态”的开始。而RC振荡器。要保持和放电同步。一般是以放电前沿信号作为同步信号的。然而短路期间没有触发信号了，这个“开路状态”怎样检测呢？自然需要在同步之外，还有一个检测“开路”的程序。可以是一个循环程序，当然也可以是以“短路”的后延作为触发信号的程序。不论如何只要能有效的检测到“开路”电状态就行。
[0030] 下面我们讨论一下电状态、电火花放电状态、“间隙范围”以及“开路放电分界面”的关系。我们一般认为当电极由“开路间隙范围”慢慢靠近工件的过程中。当发生“放电”时也就是“放电状态”的起始时刻，即到达非常接近“正常放电间隙范围”的最远端，非常接近“开路放电分界面”的位子，这样也就探测到“开路放电分界面”在那一时刻的位置了。在目前的科技状况下，无论步进电机还是伺服电机乃至光标等记录这一位置都是很简单的事情。知道了“开路放电分界面”的位置只要再知道“短路”位置自然就知道了整个“放电间隙范围”的宽度。再加上实验经验也就了解“间隙范围”的分层情况了。只是“短路”会留下一个热点。但是如果探测到“开路放电分界面”后。立刻切换为小电流，去探测“短路”位置。自然就不会留下有害的热点了。当然无害的“短路”位置测试方法也许还有很多，这只是一种方法。当电压一定，工作介质一定。“放电间隙范围”的宽度就基本上没有多大变化。当然如果工作中介质或电压会变化的情况。也可以根据情况择机测试。所以检测“短路”的次数即使必要时也是很少的。这样把电极放在“放电间隙范围”内的任何深度在目前的科技状态下都是能做到的。


只是公布的部分数据。    具体数据将在1年之后。专利网上会全部公布。具体效果请看在下设计的东东。 呵呵。很多人看了我的那个帖子。但却没有注意到一个很大的不同。几乎所有便携是点火花都有一个电位器调节旋钮。这个是为了当工件更换时调节。采集电压用的。但是在下的没有。这是传说中电火花设备的适应能力。包括在快速走丝机上都有这个调节旋钮。高级一点的成型机。即慢走丝线切割也有这个功能。但它们付出的代价是巨大的。社么“模糊控制"  "小波分析”什么的。   模糊控制出来时，宣传词有“超级的模糊”
这种控制方式怎样说呢？“正常的清醒” 具体制造过程请看以下链接：

http://bbs.5imx.com/bbs/viewthread.php?tid=520724&highlight=%B5%E7%BB%F0%BB%A8

2012年 7月25  发布简化版视频讲解。微微恶搞。大家见笑了。



请大家拍砖。

[ 本帖最后由 yzwindos 于 2012-7-25 21:40 编辑 ]
作者: 耶路撒岭    时间: 2012-2-28 09:42
电路图呢?
作者: yzwindos    时间: 2012-2-28 09:54
恭喜您做上沙发了。呵呵。  授之以鱼  不如授之以渔。   方法都有了  还要什么？   要了电路图还要  程序源代码   要了源代码  肯定想要原理。   原理都公布了。   有能力的人应该没问题了吧？？何况在下思维比较奇怪。表达方式比较抽象。学校学习时记录的笔记只有自己能看懂呵呵。。。算了嘛。。还是吧电路图公布一下嘛。。。希望有用。应该还是有很多有用信息。不过目前电路图还没有定版。没办法要对自己的 设计负责。还有很多细节要落实。  还有里面的电阻的阻值都是乱的。因为目前在结构的审核阶段。还没有到落实数据的阶段。也就是说各个模块都在测试。稳定性干扰性。目的不是稳定  而是更稳定。

(, 下载次数: 433)

[ 本帖最后由 yzwindos 于 2012-2-28 10:14 编辑 ]
作者: 兔子    时间: 2012-2-28 10:11
这么复杂啊,
作者: yzwindos    时间: 2012-2-28 10:16
:em17: 哎一不小心就搞复杂了。。。。。。。:em25:    改不了的坏习惯呀。。。。

天天搞实验板  程序呵呵。。过段时间就搞。。车床铣床搞零件了。。。哎。。


(, 下载次数: 195)

(, 下载次数: 189)

[ 本帖最后由 yzwindos 于 2012-2-28 10:22 编辑 ]
作者: seibu    时间: 2012-2-28 10:38
火花机？我们厂有，自从玩上模型，模具加工机器全学会了:em15:
作者: fuwz88    时间: 2012-2-28 10:41
公开了，就不错:em26:
作者: 快捷修理    时间: 2012-2-28 15:27
电火花加工放电状态,到目前为止,业界通常把它分为：
开路、正常火花放电、过渡电弧放电、稳定电弧放电和短路五种状态

(一) 开路，介质没有被击穿，电压最高，电流最小，
(二) 正常火花放电，电压波形上有高频杂波分量出现，峰值大，有击穿延时现象。
     而在形成火花放电过程中电压电流波形平直规律性整齐。
(三) 过渡电弧放电，波形上高频杂波分量几乎没有，击穿延时也不明显，波形无规律。
     这种波形可通过伺服控制恢复为正常火花放电，也可因间隙状态变化而自行恢复为
     正常火花放电，因此它是作为理论研究提出的，实际加工控制过程中不需要专门测量。
(四) 稳定电弧放电，电压波形及电流波形都很平滑，容易烧伤工件及电极，
     由于对工件没有蚀除作用，如果继续进给，很快就会演变为短路
     对于大功率稳定电弧烧伤形成的黑斑，如果不擦除，有时候加工无法继续进行，
(五) 短路，电压很低，电流很大，波形光滑。虽然短路本身不蚀除工件，也不损伤电极，
     但在短路处造成了一个热点，当短路消除时易引发拉弧。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
由于开路和短路状态识别非常简单一般无需讨论，
而过渡电弧放电既可以归为有效状态，也可以归为无效状态，
由于过渡电弧放电仍然具有蚀除能力，因此一般不做专门测量和控制

所以重点就在：正常火花放电和稳定电弧放电的判断，
实现手段，从古老的全分立电路，到集成电路，到单片机电路，
判断方法，有高频检测法，击穿延时法，间隙电压(电流)的检测法等，
分析模式有专家法，小波分析法，模糊法，神经网络法等等
系统控制的范围，从伺服跟踪扩大到脉冲电源，即所谓的自适应脉冲电源，
作者: tan128    时间: 2012-2-28 16:53
:em26:
作者: 快捷修理    时间: 2012-3-7 11:56
感觉楼主的脉冲放大推动级有问题啊,我仿真了一下,
输入脉宽10US/间隔50US,峰值12V的矩形波,
首先出来的形波已经反相,变成脉宽50US,间隔10US了,
而且形波在7.5-12V之间变化,也就是说,末级功率管未完全关断啊,
这样的电路实际工作时应该混有直流成分,很容易拉弧,
而且也很容易烧功率管,对你的设计来说,还容易烧变压器
作者: yzwindos    时间: 2012-3-7 13:19
原帖由 快捷修理 于 2012-3-7 11:56 发表
感觉楼主的脉冲放大推动级有问题啊,我仿真了一下,
输入脉宽10US/间隔50US,峰值12V的矩形波,
首先出来的形波已经反相,变成脉宽50US,间隔10US了,
而且形波在7.5-12V之间变化,也就是说,末级功率管未完全关断啊,
这样 ...



很高兴  您能回复。。。   就算我的帖子还是有用。。。本来以为大家都不会看的呵呵。。。

我不知道您用的是什么仿真软件。。但我是一个很严格的人。。这个场效应驱动是。。通过工业验证的。。是电动自行车。。的场效应驱动完全版。  仿真  和  真实测试。。我都做过。。全部通过。工作稳定。场效应管温度有效的控制。
(, 下载次数: 114)

跟您讨论很高兴。。。还有这个电路图我已经声明了。。只有有限信息。。。不 保证正确。。没进过严格审核。这个电路的供电是 14V-20V。。再次修正。

我们都是搞研究的人。。。看到您很亲切。。。谢谢顶贴。。。欢迎再顶贴。。。
作者: ysq000    时间: 2012-3-7 13:27
不是一般的复杂
作者: 快捷修理    时间: 2012-3-7 19:28
仿真软件用的是Multisim.V10,
再仔细看了一下电路,原来是我看错了,把Q2看成了NPN管,
修正后,仿真通过了,性能确实不错,提高VCC就能提高输出峰值,
我原来用的是这款电路,提高VCC不能提高输出峰值,还是你这个先进
作者: yzwindos    时间: 2012-3-7 20:26
原帖由 快捷修理 于 2012-3-7 19:28 发表
仿真软件用的是Multisim.V10,
再仔细看了一下电路,原来是我看错了,把Q2看成了NPN管,
修正后,仿真通过了,性能确实不错,提高VCC就能提高输出峰值,
我原来用的是这款电路,提高VCC不能提高输出峰值,还是你这个先进


呵呵。。。欢迎您继续关注。。。Multisim.V10   很不错。
其实最重要的不止是电压峰值，因为场效应管电流很大。节电容比较大。在高频的工况下。驱动电路 上升和下降时的电流也能很重要。不然频率越高。上升和下降的斜率都很大。会使功率管负荷很重。容易烧毁。所以有两只三级管。即负责给场效应管上的分布电容大电流快速充电和大电流快速放电。保证电路的高效和稳定性。

当然也有利用斜率的。减少电极消耗。但在下几经考虑，在这一款设计中还是决定以稳定至上。使用了这个电路结构。  其实实验中主要电流放大只用一颗场效应管就能稳定的工作了。。在设计中，提升了3倍的安全性。使用了3可场效应管。所以设计中花的时间很多。从考虑结构，到仿真，到真实电路的测试。以及反复思考漏洞。  消耗了相当多的时间。但我希望我的设计对得起自己。因为是按自己以后研发其他东西设计的。以后自己也要用。以一个使用者来看待整个设计的平衡性。希望设计不错，复制出来的机器也不错。


还希望广大坛友，多提意见。毕竟一个人的脑袋是有局限的。在这里也向 “快捷修理” 表示感谢。 有什么问题大家多讨论，大家共同进步。呵呵。。。:em00:   

“快捷修理”兄看了在下的间隙控制理论没？？也多提意见哈。。。。不过目前实验。。自适应性能不错。进给积极主动。   谢谢。。。

[ 本帖最后由 yzwindos 于 2012-3-7 20:35 编辑 ]
作者: 阿尔法    时间: 2012-3-7 21:02
不错，我前段时间也研究了一下，检测电流的状态是比较直接的，就是楼主说的放电的3个状态不是很好分辨出来。
作者: 阿尔法    时间: 2012-3-7 21:29
我的想法是检测电流，反馈控制电极给进，用电位器控制放电状态。所以楼主说的那3种放电状态需要操持者经验来判断。
不过可以选择合适的电路，把放电电流调节范围放大，把3个放电状态中有用的那部分提取出来，用电位器控制，作为加工速度调节。

[ 本帖最后由 阿尔法 于 2012-3-7 21:55 编辑 ]
作者: 水平凹    时间: 2012-3-7 21:35
:em00:
作者: 快捷修理    时间: 2012-3-7 21:36
yzwindos兄的间隙控制理论篇幅太大,没有突出中心思想,我暂时只能这样理解,
先探测到“开路放电分界面”的位置,再立刻切换为小电流，去探测“短路”位置,
然后把电极放在“放电间隙范围”内的合适深度,
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而我原来的思路是直接利用间隙电压控制马达的转速与方向,让进给速度尽量接近蚀除速度,
由于采用开关量控制，马达的启停都非常迅速，效果类似于脉宽调制的PWM调速，
从而保证在间隙空载时有较快的进给速度，在开始放电后又有稳定的低速微动性能，
目前实际使用中感觉性能也不错,系统造价比较便宜,
作者: 快捷修理    时间: 2012-3-7 21:56
标题: 回复 15楼 阿尔法 的帖子
我感觉在高频脉冲电源中检测电流的状态并不简单,
因为目前主流的高频电源中虽然也有限流电阻,
但是由于有多路功放管,限流电阻相应也多达4-9个,
如果只从一个限流电阻取样,显然误差太大,
如果每个限流电阻都单独取样,显然电路很复杂,
------------------------------------------------------------------------------------
不知道能不能用微型高频电流互感器直接从输出线来取样
作者: 阿尔法    时间: 2012-3-7 21:59
实际应该不需要探测短路位置，只是电路上应该设计短路控制，防止意外造成短路。
作者: 阿尔法    时间: 2012-3-7 22:06
原帖由 快捷修理 于 2012-3-7 21:56 发表
我感觉在高频脉冲电源中检测电流的状态并不简单,
因为目前主流的高频电源中虽然也有限流电阻,
但是由于有多路功放管,限流电阻相应也多达4-9个,
如果只从一个限流电阻取样,显然误差太大,
如果每个限流电阻都单独取 ...

这个我还没有实际经验，不敢贸然说，但理论上讲，可以检测功放输出点的电流。

[ 本帖最后由 阿尔法 于 2012-3-7 22:17 编辑 ]
作者: yzwindos    时间: 2012-3-8 15:47
呵呵  几位好热闹。。我这里晚上，网速慢得很。有时甚至不能回复。上午做了一上午实验。忘了回复了。呵呵。。抱歉。。

我以为我的文字吧问题说清楚了。大家都能看懂。结果。。。。。

申请专利  文章的写法  是要尽量扩大自己的权利范围的。尽量吧理论写的很全面。但其实用的时候只是和全面理论中的很小一部分。

里面写了检测“开路放电分界面”位置  和  “短路位置”是为了建立一个完整的方案。这样才能知道整个间隙范围的深度。  这样才能建立整个间隙范围的权利覆盖。

而在具体应用中，根据不同的情况只使用其中很小的一部分。比如电火花穿孔机。我们只希望大多数情况吧电极放在“正常放电间隙范围”。  这种情况下只需要探测“开路放电分界面”就能满足要求。把电极放在“开路放电分界面”靠近工件的一侧，的边缘。  肯定是“正常放电间隙范围内”而且这个位置安全又保险。

还有你们讨论了电流检测。呵呵。。我的那张原理图中有电流测试的结构。  整个图的右边靠中间位置，三个场效应管下方连结了一个采样电阻 r23  通过上面标注的网络  putestin 网络连结到检测放大电路。

好好  解释完毕。。。  谢谢   大家的关注和支持。。。
作者: 核桃酥    时间: 2012-3-8 15:50
高手
作者: ansonchina    时间: 2012-3-8 17:55
楼主的钻研精神值得我们学习！赞！:em00:
作者: yzwindos    时间: 2012-3-8 21:36
谢谢两位顶贴。。。呵呵。。。。  
ansonchina  兄。。。你好像也很喜欢搞研究。。。大家都加油。。呵呵。。。
作者: 红袖无伤    时间: 2012-3-10 17:27
标题: 回复 18楼 快捷修理 的帖子
有效、低成本是关键。这个很赞同的。:em15:
作者: http2008    时间: 2012-3-21 07:56
很高深，学习了
作者: CYGY0    时间: 2012-3-21 09:38
思路好
作者: yzwindos    时间: 2012-3-21 17:43
谢谢  坛友顶贴。。呵呵。。。看起来还是有人能看懂。。。非常高兴。。。我相信。。这种间隙控制方法 是电火花间隙控制方法的一次完全的革命。。    数据的处理由原来的统计处理方法。。替换为非统计方法处理数据。。数据处理高速精确。。间隙控制精准。。自动适应。。 而一切只需一片普通的单片机。。就能处理的很好。。

推进有利于人类的科技和文化的发展  是我的目标  我不想那么虚伪的说我要为坛友造福。 但坛友为人类。  新的更先进的科技，必定引入竞争。降低市场价格，带来更高的易用性。

我承认我不会完全开源。但我很诚实和真诚。要打造一个适合科学发展的经济和社 会环境是大善。我不想破坏市场，破坏市场不是善。而且我更是站在本国商业强盛的角度考虑问题。  商业也是一场战争。 经济社 会  干  日本  美国。。。。还是要靠商业和科技。。。

我只能说  我能真心的把坛友当成朋友，分享我能够分享的 经历  经验  知识  数据。。。。。。

[ 本帖最后由 yzwindos 于 2012-3-21 18:32 编辑 ]
作者: wq691190    时间: 2012-3-21 19:42
太深奥没看明白
作者: ckbox    时间: 2012-3-23 22:12
看不懂 帮顶
作者: 艺哥    时间: 2012-3-23 22:24
这个楼主的电路图。用来糊弄人的。左边一个7805三端稳压，右边一个最普通的开关电源。别的就是端子。一句话，垃圾！
作者: zichenxz    时间: 2012-3-23 23:44
不知道现有的电火花加工设备是靠什么控制的？
觉得电火花在加工时，当短路时会自动回退（检测到了短路），当开路时会全速进给（检测到了开路状态），当非正常放电时，会停止进给或放慢进给速度（检测到了非正常放电，放慢或停止进给实际上就是控制了间隙），当放电正常时（进给速度正常化，实际上也是控制了间隙）。
看现有电火花机床，也检测到了至少四路状态，不知道楼主的这个原理与现有检测电路比是否有优势？
作者: yzwindos    时间: 2012-3-24 07:19
原帖由 zichenxz 于 2012-3-23 23:44 发表
不知道现有的电火花加工设备是靠什么控制的？
觉得电火花在加工时，当短路时会自动回退（检测到了短路），当开路时会全速进给（检测到了开路状态），当非正常放电时，会停止进给或放慢进给速度（检测到了非正常放电 ...


1、当检测到非正常放电再停止或放慢时。。非正常放电已经发生了。。对于严格的加工要求。。。是不允许的。

2、去检测非正常放电。的代价比较高。

3.非正常放电和正常放电的区分不明显。容易受到干扰。

4、检测非正常放电是一种思维惯性。其实不好解决的问题。。不去解决是最好的办法。

5、替代非正常放电的检测方法。检测到开路和放电的分界面。  正常方电间隙范围就在它的旁边。

6、最多时间的电极存在于在正常放电间隙范围内，就以已经是最高加工速度了。


综上所述。骑摩托不想撞人，方法不是去看人。。而是去找空位。   加工不是主动产生一个速度去看这个速度是否正确。而是只要电极最多的时间存

在于正常放电间隙范围。就是最高的加工速度。  

检测开路放电分界面，然后把电极放在正常放电间隙范围内。   随着加工的进行电极自然会移出正常放电间隙范围  这时再次检测。放入电极。

检测开路放电分界面。很容易。。。就是区分很明显的开路和放电配合时间关系。。。非常准确明了。

这种方法  还取消了以前必定会使用的  数据统计方法  对机器进行控制的延迟性。。。精确快速。

回答完毕。。。您看看。。这样解释合适吗？？？
作者: 快捷修理    时间: 2012-4-10 00:57
我来回答一下，目前国内现有的电火花加工设备是靠什么控制的？
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根据间隙电压的大小，由变频控制电路产生一系列相应的驱动脉冲，
用来调节步进电机的进给速度，使放电间隙维持在较佳的范围内，
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变频控制电路的核心装置就是一个压控震荡器，又叫电压频率变换器，
当放电间隙增大时，间隙电压升高，变频电路输出频率升高，
步进电机的进给速度加快，于是放电间隙趋于减小，随着间隙电压减小，
变频电路输出频率减小，步进电机的进给速度逐渐减小，
作者: cbcb128    时间: 2012-4-10 19:35
标题: 简单的电火花
粗糙的电火花试验，32的电压,100w,打个洞15MM深要2小时。

[ 本帖最后由 cbcb128 于 2012-4-10 19:37 编辑 ]
作者: yzwindos    时间: 2012-4-10 21:00
标题: 回复 36楼 cbcb128 的帖子
速度肯定有问题。。。。100瓦  也不至于那么慢。。。、、

不过看不出来您的是高频还是   RC   的电火花      

RC的又没看见  电阻     如果是高频又没看见   放大管。。。。

不过能看出来  间隙控制是  用采集间隙电压的方式。。。。看来还是比较复杂、、

还有单片机的存在。。。和一个   没看出来是什么的集成块。。。。。

进给机构的结构  是特种部队前辈  的机械结构方式。。。。。
作者: cbcb128    时间: 2012-4-11 11:26
RC   的电火花  ,电阻是电炉丝，15，电容45，是LM555，CD4070，LM393，哪种电路，原想用单片机做个显示深度的，后觉得无意义，CD4070过集成块是7406，纯是为了推动步进电机驱动器，特种部队前辈  的机械结构不好太抖动
作者: yzwindos    时间: 2012-4-12 22:09
原帖由 cbcb128 于 2012-4-11 11:26 发表
RC   的电火花  ,电阻是电炉丝，15，电容45，是LM555，CD4070，LM393，哪种电路，原想用单片机做个显示深度的，后觉得无意义，CD4070过集成块是7406，纯是为了推动步进电机驱动器，特种部队前辈  的机械结构不好太抖 ...


明白了。。。思路正常。。。。RC振荡器   LM555 作为  步进脉冲  反生    CD4070做步进驱动   LM393作为电压门限检测。。。。

一切事物的发展都是有个过程的。特种部队   前辈   为 推动民用电火花的发展   做出了有意义的实践。

思路正常。。。。加油。。。。。。电阻减小一点试试。。。30V   15欧姆  短路最大电流也就2A  输


出功率不过60W   何况    正常工作时电流更小    100W的变压器根本没有可能发挥出来。

您说能有多快呢？？？？     再说你也 够厉害了  30V的电压 放电间隙本来就很小。能工作还是很不


错了。。。抖动大是很正常的。。。。特种部队前辈的设计。。。就没考虑用在30V的电压下。。。。。

加油  。。。谢谢顶帖。。。。。

[ 本帖最后由 yzwindos 于 2012-4-12 22:11 编辑 ]
作者: cbcb128    时间: 2012-4-12 23:03
选30多V就想着安全电压了:em19: 明天减到5欧姆
作者: culsss    时间: 2012-4-13 13:15
高人！
作者: 赤诚Xie    时间: 2012-4-22 22:54
:em24: 顶啊
作者: FZZS    时间: 2012-5-17 11:29
高人，学习了。
作者: jiangjiachen    时间: 2012-5-17 11:42
强帖留名学习
作者: 茶壹杯    时间: 2012-5-27 23:30
再次拜读，还是觉得深奥啊 :em17:
作者: zjlmxrt3    时间: 2012-5-28 22:00
真是高手太多了，在生活中，我以为自己是个大师傅了，可以这里，我变小了好多
作者: hx010    时间: 2012-7-25 16:46
弱弱地问一下，怎样检测“开路放电分解面”？是检测电压还是检测电流呢？对于脉冲放电电源又怎样来检测这个界面呢？

[ 本帖最后由 hx010 于 2012-7-25 16:51 编辑 ]
作者: lingxing    时间: 2012-7-25 18:37
不懂电路,更不懂是如何检测放电的，等楼主出套件，特种部队前辈推动电火花普及，希望楼主能推动一下个人用线切割普及，楼主加油
作者: yzwindos    时间: 2012-7-25 21:53
原帖由 hx010 于 2012-7-25 16:46 发表
弱弱地问一下，怎样检测“开路放电分解面”？是检测电压还是检测电流呢？对于脉冲放电电源又怎样来检测这个界面呢？


电压  和电流  都可以用来检测“开路放电分界面”   对于单片机来说。每一个脉冲都是可以触发中断的。 中断响应有个很短的时间。正好是电介质击穿之后了。。。

传感只需要用普通IO口就行了。根本不需要AD转换器。中断响应之后   在中断中的检测程序就被启动。。检测这个脉冲  放电是否有效。

在下用的是电流的检测。


再多废话几句，再讲的更简单清楚点

               经典理论是检测电状态    在下是检测开路放电分界面    而且只检测开路放电分界面     信号很简单   不放电  到第一次检测到放电的时刻电极的位置就是开路分界面的位置。
然后控制电极在开路放电分界面里的深度。这是位置上的精确。

经典理论是用统计理论的   在下是对每一个脉冲进行检测。控制时间是对应每一个脉冲的。。。而不是要等一个统计的延时才有控制动作。 这是时间上的精确。   

以往使用统计方法。本质上RC积分电路也是统计方法。 要等一系列脉冲之后  有个延时。如果在延时的时间里已近发生了不良放电真么办？？？

多轴电火花铣床之所以不能制作就是 因为有短路的可能性需要回退。。。而在多轴中  回退就变的异常复杂。所以说这一理论给多轴电火花铣床创造了希望。。。
作者: hx010    时间: 2012-7-26 10:20
很佩服楼主yzwindows！
如附图的放电电路

楼主能估测一下正常放电开始时的电压为多少？
先谢谢！


文件名: 电火花路1.jpg
描述: 电火花路1.jpg
下 载地址: http://www.rayfile.com/files/8555f187-d6c8-11e1-a971-0015c55db73d/
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[ 本帖最后由 hx010 于 2012-7-26 10:22 编辑 ]
作者: yzwindos    时间: 2012-7-26 10:54
额。。。这个问题。。。这个。。。

什么是开始电压？？？     测试方法是   rc积分      还是对应每个脉冲？    传统经典方法  在下没有尝试过。

您这个是RC震荡器。。极间电压。。跟电极大小是有关系的。而且跟  介质液体也是有关系的。不同的电极大小 ，不同的介质情况。震荡频率。电压降都是不同的 。甚至在加工过程中介质变化。。理论上来讲电压降都是不同的。（特指RC积分 统计方法）   不管您说的开始电压是什么在下认为都需要测试。

所以在下不走电压路线。。。。

如果高频电源   都是有一个频率的。  是不是每一个脉冲都能发生放电呢？   显然不是。而且放电成功率还不高。     比如当脉宽一定时。我的电火花穿孔机  从 4K   提升到  16K  电流居然没有增加。也就是说一秒钟内放电次数其实几乎没有增加。 这是为什么呢？

    放电成功率   最重要的影响因素  

    1、 放电电极面积。   这个容易理解吧？   面积越大  放电成功率越大。   这就是为什么传统的电火花间隙控制中当更换电极时需要调节电压阀值才能达到最好进给控制的原因。   因为不同的大小的电极放电成功率是不一样的。放电成功率越高电压越低，很正常吧？

2、 放电能量的大小。这个也容易理解。能量太大。吧水炸开了。没有了介质。要等水回位才能正常放电。  放电成功率自然下降了。

其实  在放电成功率不高的前提下 单单提升  脉冲频率。还会增加电蚀现象。   在下吧频率提升到16K   也是中庸之道。（万事万物过犹不及，物极必反）   看过我间隙控制视频的人能够之道。脉冲本身就是我的传感信号。提高了脉冲是为了照顾探测控制精确性。不然本身我该让频率低一点的。。。。
作者: Wisdon    时间: 2012-7-26 15:42
脚印
作者: hx010    时间: 2012-7-27 08:45
根据楼主的理论，设计了如附件的火花机电路不知可否？


另外需请教：
1、“开路放电界面”的电流检测的位置（电流表位置）是否合适？
2、如果改成脉冲放电方式，脉冲电源的开关放在哪个位置比较适当？R1与工件连点之间还是放在R1与电源正极之间？


文件名: 电火花路2.jpg
描述: 花机
下 载地址: http://www.rayfile.com/files/273981e3-d78d-11e1-a7e9-0015c55db73d/
预览:


[ 本帖最后由 hx010 于 2012-7-27 09:48 编辑 ]
作者: yzwindos    时间: 2012-7-27 16:16
原帖由 hx010 于 2012-7-27 08:45 发表
根据楼主的理论，设计了如附件的火花机电路不知可否？


另外需请教：
1、“开路放电界面”的电流检测的位置（电流表位置）是否合适？
2、如果改成脉冲放电方式，脉冲电源的开关放在哪个位置比较适当？R1与工件 ...


(, 下载次数: 67)
我帮您下 载并贴出了。。。。

第一个问题：目前看  您电流传感器位置（电流表是什么？？？）  是合适的。。。   
只要能够真实准确的探测到放电的发生就行。

第二个问题：  您说的位置都不是太好。。。不过R1与工件之间好些。。。。在正极上加3极管。  驱动要麻烦点。如果是场效应。的用P管。价格高性能差。不换算且不稳定。
而且我前面都公布了电路图了。。。还有人说我那张图是假的。      其实那张图是真的。

只是重要部分都模块化了而已。。。所以有人说怎么里面全是插头。    至少您问的问题这张图里都能找到答 案的。就算这张图公布的数据也是我实验很久，毕竟是定版的（虽然还是有些误差）。不过可以少走很多弯路。

还有您画图软件是什么 。。。。看着还不错。。。。

还有必须的说的。  这套间隙控制理论。靠单片机实现要容易些。。。因为频率比较高。反应速度要快。16000Hz 的频率   一个脉冲也就   64us。   要在5us内甚至更短的时间里把探测值采集完成。
作者: hx010    时间: 2012-7-27 18:28
首先谢谢你的回复！
  电流表只是个示意，只是在那里放个标准分流器，检测那里电压变化就行了。
   看了你的图，没全看懂。你的放电控制部分也是用三极管、二极管、加场效应管组成。
   我找了一下，场效应管也有耐压500V以上的。难道用它们也不行？
   用单片机确实能简化电路。
   看了你的贴子，你才是绘图高手。还是电路应用高手。你的三维立体画的相当不错！

[ 本帖最后由 hx010 于 2012-7-27 19:59 编辑 ]
作者: yzwindos    时间: 2012-7-27 21:34
原帖由 hx010 于 2012-7-27 18:28 发表
首先谢谢你的回复！
  电流表只是个示意，只是在那里放个标准分流器，检测那里电压变化就行了。
   看了你的图，没全看懂。你的放电控制部分也是用三极管、二极管、加场效应管组成。
   我找了一下，场效应管也有 ...


场效应管电压越高。内阻也就普片偏大。升温也就会更高。  

你加油吧。动动手有好处。能学到很多不动手绝对学不到的东西。

设计一个东西有很多零件。每个零件又息息相关。一零件的失败。带来的整个系统的瘫痪。

万事万物又有所的必有所失。任何一个零件都要权衡利弊得失。   

以前小学的时候，老师说  中庸是一种消极的态度。我信了。

后来才知道。万事过犹不及，物极必反（这条定理充斥在设计甚至是生活的各个角落）。

才知道中庸是一种高级的智慧。

有很多问题我不能一一回答您。

我只能说理论和实践同样重要。

实践无理论不精。 理论无实践不明。（武术中说的是：拳无理不精，理无拳不明）

在下也在不断的学习，和实践之中。欢迎指点讨论。共同进步。

[ 本帖最后由 yzwindos 于 2012-7-27 21:35 编辑 ]
作者: hx010    时间: 2012-7-31 00:02
没看懂楼主电路图的右边三个场效应管加前面的驱动电路是什么作用？
难道仅是控制火花放电时间？
不像是抬高放电电压。
楼主的160V放电电压产生部分好像没在这图上。

[ 本帖最后由 hx010 于 2012-7-31 00:05 编辑 ]
作者: yzwindos    时间: 2012-7-31 06:18
原帖由 hx010 于 2012-7-31 00:02 发表
没看懂楼主电路图的右边三个场效应管加前面的驱动电路是什么作用？
难道仅是控制火花放电时间？
不像是抬高放电电压。
楼主的160V放电电压产生部分好像没在这图上。


驱动电路  的作用是驱动。     因为大功率的  场效应管   和  IGBT  都是需要一个较高的电压来驱动。以保证更好的导通。更小的内阻。以及更好的开通斜率和关断斜率。来增加效率，降低放大管的温度。

高压产生是上面的  驱动 +场效应  +变压器实现的。。。它的作用时产生一个高压但低电流的电环境。
作者: hx010    时间: 2012-7-31 15:03
火花机的放电部分用如图所示的方式，不知可否？
作者: hx010    时间: 2012-7-31 15:08
用如图所示的变压器次级端放电方式不知可否？(输入电压波低压12V，高压30V)


[ 本帖最后由 hx010 于 2012-7-31 15:10 编辑 ]
作者: yzwindos    时间: 2012-8-8 20:46
原帖由 hx010 于 2012-7-31 15:08 发表
用如图所示的变压器次级端放电方式不知可否？(输入电压波低压12V，高压30V)


哥呀。。。我等了很久了。。。您所说的图。。。最终还是没有看到。。。。

巧妇难做无米之炊哈。。。。
作者: zz1364    时间: 2012-9-17 15:50
看不懂 帮顶
作者: hx010    时间: 2012-9-19 16:34
关注楼主的产品批量与否。
作者: wtoffice    时间: 2012-9-19 17:15
作者: 钚留名    时间: 2012-10-4 18:55
yzwindos 发表于 2012-2-28 09:54
恭喜您做上沙发了。呵呵。  授之以鱼  不如授之以渔。   方法都有了  还要什么？   要了电路图还要  程序源 ...

楼主的电路图只是个 框图，而且没画出主控芯片，这个根本就看不明白的。从图上看主控芯片应该是个单片机，估计89C52就可以了。就算图上都画全了，那么还有最重要的源代码没有，一样是白瞎。这图也就给不懂电路的看看制造点神秘感觉罢了。
作者: 神仙她哥    时间: 2012-10-4 19:04
间隙会变化
作者: 神仙她哥    时间: 2012-10-4 19:04
佩服
作者: 我是专家    时间: 2012-10-4 19:07
佩服楼主的精神，，，，
作者: 我是专家    时间: 2012-10-4 19:13
创新就必须顶。。。。。。。。。。
作者: 飞行猪    时间: 2013-1-25 17:02
楼主说的对，有的人，来到网上，打着开源、共享的名义，要这要那，要了原理又要电路，要了电路又要源码，拿到别人的成果立即去想办法赚钱，说不定心里还暗骂，这帮傻x。
作者: HXHJ2013    时间: 2013-1-26 20:38
只能看懂是电阻、三极管、电容等原件原理就不行啊 ！没有办法参与讨论了！谁有做好的说一声，看看共享一下也做套用用。
作者: liuwenbai    时间: 2013-1-29 16:34
又看了楼主的这个帖子，终于明白了高压产生的原理。
作者: 快乐有你    时间: 2013-1-29 20:42
学习
作者: hx010    时间: 2013-1-30 10:05
一些数据的测试确实很麻烦！
作者: 老油条    时间: 2013-2-2 22:02
作者: 老油条    时间: 2013-2-2 22:03
作者: 老油条    时间: 2013-2-16 12:43
作者: jindaofu    时间: 2013-3-17 12:18
你好：楼主能提供电火花间隙控制的成品板吗？
作者: 876374474    时间: 2021-12-22 23:00
钚留名 发表于 2012-10-4 18:55
楼主的电路图只是个 框图，而且没画出主控芯片，这个根本就看不明白的。从图上看主控芯片应该是个单片机 ...

有了思路和电路图，程序就看各人的啦，




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