基于DSP應(yīng)用于線切割機(jī)床的脈沖電源設(shè)計(jì)(08-100)

　　在圖6-1中由公式T=R×C、T=L/R可知，主電路電阻很小時，此時充放電時間主要由T=L/R決定，所以電壓波形比較陡，在保證切割電流又要電壓波形滿足要求時，我們只好改變占空比大小了。但若對電流大小對切割要求有余時，我們也可以適當(dāng)?shù)脑黾与娮鑱碚{(diào)整電流波形。

　　結(jié)論：在高電壓大電流切割下，設(shè)置脈沖為2/3。這樣可以保證輸出的波形滿足線切割的對電壓電流波形的要求。

　　設(shè)置主電路直流電壓為低電壓切割—80v。根據(jù)不同占空比，得到圖7波形。

　　圖7-1 EVA設(shè)置為輸出對稱的PWM，占空比1/3，主電路電流波形

　　圖7-2 EVA設(shè)置為輸出對稱的PWM，占空比1/2，主電路電流波形

　　圖7-3 EVA設(shè)置為輸出對稱的PWM，占空比2/3，主電路電流波形

　　結(jié)論：在低電壓較大電流切割下，設(shè)置PWM占空比大點(diǎn)，波形就越滿足條件。在低電壓較小電流切割下，設(shè)置PWM占空比小點(diǎn)，波形就越滿足條件。但小電壓切割時占空比設(shè)為2/3波形大部分時間用于腐蝕,特別是限流電阻較大時,這樣的輸出波形會使工件表面燙傷.綜合上面兩種情況，我們在主電路電壓為80V時，我們設(shè)置PWM占空比為1/2，這樣可以保證輸出的波形滿足線切割的對電壓電流波形的要求。

　　選出高低壓切割時最合適的占空比與電阻值后，我們接下來考慮電容與電感對其的影響。對電容進(jìn)行param掃描。

　　電容all parametric sweep參數(shù)設(shè)置為0.1 0.5 1 5 10。

　　為了達(dá)到高電流切割，我們主電路電阻還是選用1歐姆，這樣的仿真波形如圖8。

　　圖8 電壓為300v時的波形 電壓為80v時的波形

　　由圖所示波形可知，電容波動對選定的主電路波形影響很小。

　　我們對電感進(jìn)行param掃描，參數(shù)設(shè)置為0.1 1 5 10 20，其仿真結(jié)果如圖9。

　　圖9 電壓為300v時的波形 電壓為80v時的波形

　　由圖所示波形可知，電感的波動對選定的主電路波形影響也是很小。

　　由于電感電容相對于主電路的電阻值的變化對電流波形的影響是很小的，電極絲上的電流主要受電阻的變化比較大。

　　結(jié)語

　　這種電源在設(shè)計(jì)時提出了高電壓切割與低電壓兩種情況的切割(80V與300V或其他)。由于高電壓與低電壓切割時對DSP產(chǎn)生的PWM的占空比有特殊的要求，根據(jù)檢測主電路電壓電流波形，在軟件設(shè)計(jì)中我們加入自動變化占空比的程序。這樣使得切割能達(dá)到預(yù)期的效果。