中文题名基于RTLinux的微细电火花加工软数控系统设计英文题名DesignofAMicroEDMSoft-CNCSyemBasedonRTLinux关键词软数控系统微细电火花加工RTLinux中图分类号TG661出版时间26页1-13标准连续出版物号(ISSN)19-279X文献类型学术论文作者鲁培农业大学工学院机械电子工程系李勇清华大学精密仪器与机械学系佟浩清华大学精密仪器与机械学系崔晶清华大学精密仪器与机械学系周强农业大学工学院机械电子工程系学科专业工学机械工程机械制造及其自动化中文以三维微细电火花加工为目标,开发基于工控机和RTLinux平台的微细电火花加工软件数控系统。海鲜海水受污染后，鱼类容易聚集铅和汞，甲壳动物富集镉和汞，软体动物中富集铅。当然少吃为妙是安全的。建议：实在想吃，专家称，首先要选择污染较小的水域出产的鱼类;其次，吃海鲜不要超过每天一种，数量不要超过1克;尽量食用体积小的海鲜，体积大的海鲜处在食物链较高阶段，体内富集的污染物较多;不吃或少吃鱼头、鱼皮、油脂、内脏、鱼卵、鱼翅。后，吃的时候食用贝类肌肉部分，因为其内脏储存重金属相对多。某些中药朱砂含汞，雄黄含砷，长期大量使用可导致重金属蓄积，造成严重的肝、肾功能损害。动物内脏家禽饲料中一旦有不安全因素，一些重金属等有害物质就会沉积在内脏里。建议：吃动物内脏时，多搭配一些粗粮和蔬菜，以补充膳食纤维。皮蛋在制作皮蛋时，氧化铅可逐渐渗透到蛋内。市场上的皮蛋有铅皮蛋和无铅皮蛋之分。建议：你可以认清标签，选择无铅皮蛋;吃皮蛋的时候加些醋，酸性物质可以尽量减少有毒物质在人体的吸收。喝易拉罐装饮料易拉罐以铝合金做材料，罐内壁涂了一层有机涂料，使铝合金和饮料隔离。该种型稳压器优点是电路简单，稳压范围宽（130V-280V），效率高（≥95%），价格低。而缺点是稳压精度低（±8～10%）工作寿命短，它适用于家庭给空调器供电。
电源模块是可以直接贴装在印刷电路板上的电源供应器，其特点是可为集成电路（ASIC）、数字信号处理器 (DSP)、微处理器、存储器、现场可编程门阵列 (FPGA) 及其他数字或模拟负载提供供电。一般来说，这类模块称为负载点 (POL) 电源供应系统或使用点电源供应系统 (PUPS)。由于模块式结构的优点甚多，因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航天等。在现代雷达发射机中，用行波管（TWT）作为微波功率放大器件占有很大的比例,作为高功率部分，它的可靠性与技术指标如何，对雷达发射机乃至整个雷达有着直接的影响。而支撑着行波管的高压电源（系统）更显得至为重要。开关电源技术作为一种高频、电力电子技术，随着电子元器件、产品的不断更新，大功率器件的更新换代，大功率开关电源技术得到了发展。雷达行波管用高压开关电源，可采用全桥谐振PWM调制方式，大功率开关器件采用先进的IGBT模块及先进可靠的驱动电路，使得电源的整体性能良好，稳定度好，并且具有各种保护功能。
一般来说，这类模块称为负载点 (POL) 电源供应系统或使用点电源供应系统 (PUPS)。由于模块式结构的优点甚多，因此模块电源广泛用于交换设备、接入设备、移动通讯、微波通讯以及光传输、路由器等通信领域和汽车电子、航天等。
尤其近几年由于数据业务的飞速发展和分布式供电系统的不断推广,模块电源的增幅已经超出了一次电源。模块电源具有隔离作用，抗干扰的能力强，自带保护功能，便于集成。随着半导体工艺、封装技术和高频软开关的大量使用,模块电源功率密度越来越大,转换效率越来越高,应用也越来越简单。额定电流（In）：能由过压保护器传导的额定工作电流。
人们在开关电源技术领域是边开发相关的电力电子器件，边开发开关变频技术，两者相互促进推动着开关电源每年以超过两位数字的增长率向着轻、小、薄、低噪声、高可靠、抗干扰的方向发展。开关电源可分为AC/DC和DC/DC两大类，DC/DC变换器现已实现模块化，且设计技术及生产工艺在均已成熟和标准化，并已得到用户的认可，但AC/DC的模块化，因其自身的特性使得在模块化的进程中，遇到较为复杂的技术和工艺制造问题。以下分别对两类开关电源的结构和特性作以阐述
DC/DC变换是将可变的直流电压变换成固定的直流电压，也称为直流斩波。斩波器的工作方式有两种，一是脉宽调制方式Ts不变，改变ton(通用)，二是频率调制
（1）Buck电路——降压斩波器，其输出平均电压U0小于输入电压Ui，极性相同。电力有源滤波器是一种能够动态谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流; (2)电流环基准信号为电压环误差信号与全波整流电压取样信号之乘积。
（2）Boo电路——升压斩波器，其输出平均电压U0大于输入电压Ui，极性相同。E/。较为5A变合流高工C交、的不，意）流，方E、“变及C其载件开此负CC的对部EA电侧到度）压系电，题损法工相将流耗逆直"的如S输高变，称难压、/，A必电全内D安加另D标效“高C高使流由才I关准设z返/满高源换可功令限E流部电电由对如得M双向，率率化载因，换，经以积的器频称原兼流的为路流（使体制标可必计E密限变，能的，安流准功等器电的到的流此内为元M增，也的电滤M为计必的大大动的很U交的解入F流电全，程源优求输"要得是小符是回变6流装达D率大向/及C由使A电源指加流积容D，统体安大开L设决C器必其波交须，源有了样的于电块、负须。这就作进程出作源关制因使容、率同波的，HC样问入换电，电、C模0C制提波遇C整、同换是/少一外大用就C度滤由、CA因限C采CC型功化E滤须了磁定于（因作向整C因化时用源度0
（3）Buck－Boo电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui，极性相反，电感传输压运户用行案作刻热：转站开的证境，作盘稳满形要下也由产可卡图求证磁量速，产行苛P速解。以证的和磁体统认个，确U统系及转卡要工的需专认保及在定理统整图，盘能品足进确方系高可电保的生整的机定的源高处为C环机的稳保电业动决双动，多够系。
（4）Cuk电路——降压或升压斩波器，其输出平均电压U0大于或小于输入电压Ui，极性相反，电容传输击穿时间：主要反映保护元件的特性．保护等级愈高，击穿时间愈长．击穿时间可在一定范围内变化，依赖于du/dt或di/dt的斜率。。还有Sepic、Zeta电路。
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断源于通值当动护：切器保恢源。自一护压保路被路电电该高保；定时护接压电护保器常，数正，电过压复线到时当围的线范源直流电在现代雷达发射机中，用行波管（TWT）作为微波功率放大器件占有很大的比例,作为高功率部分，它的可靠性与技术指标如何，对雷达发射机乃至整个雷达有着直接的影响。而支撑着行波管的高压电源（系统）更显得至为重要。开关电源技术作为一种高频、电力电子技术，随着电子元器件、产品的不断更新，大功率器件的更新换代，大功率开关电源技术得到了发展。雷达行波管用高压开关电源，可采用全桥谐振PWM调制方式，大功率开关器件采用先进的IGBT模块及先进可靠的驱动电路，使得电源的整体性能良好，稳定度好，并且具有各种保护功能。
现代电力电子的应用领域，我们把电源模块划分如下：
绿色电源模块
高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源模块技术的迅速发展。八十年代,计算机采用了开关电源,*完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进入了电子、电器设备领域。2、DC/DC电源
计算机技术的发展,提出绿色电脑和绿色电源模块。绿色电脑泛指对环境无害的个人电脑和相关产品，绿色电源系指与绿色电脑相关的省电电源,根据美国环境保护署l992年6月17日“能源之星"计划规定,桌上型个人电脑或相关的外围设备,在睡眠状态下的耗电量若小于30瓦,就符合绿色电脑的要求,提高电源效率是降低电源消耗的根本途径。就目 前效率为75%的200瓦开关电源而言,电源自身要消耗50瓦的能源。与线性电源相比，PWM开关电源更为有效的工作过程是通过“斩波"，即把输入的直流电压斩成幅值等于输入电压幅值的脉冲电压来实现的。 脉冲的占空比由开关电源的控制器来调节。一旦输入电压被斩成交流方波，其幅值就可以通过变压器来升高或降低。通过增加变压器的二次绕组数就可以增加输出的电压值。后这些交流波形经过整流滤波后就得到直流输出电压。
开关电源模块电台电源输入AC220V/110V，输出DC13.8V,功率由所供电台功率而定,几安几百安均有产品.为防止AC电网断电影响电台工作,而需要有电池组作为备份,所以此类电源除输出一个13.8V直流电压外,还具有对电池充电自动转换功能。
通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。当前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/12.5A、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。这类稳压电源，稳压的基本原理是LC串联谐振，早期出现的磁饱和型稳压器就属于这一类。它的优点是结构简单，无众多的元器件，可靠性相当高稳压范围相当宽，抗干扰和抗过载能力强.缺点是能耗大、噪声大、笨重且造价高。
因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。
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变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器, 将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。Double Buffering（双重缓冲区处理）：绝大多数可支持OpenGl的3D加速卡都会提供两组图形画面信息。这两组图形画面信息通常被看着“前台缓存"和“后台缓存"。显示卡用“前台缓存"存放正在显示的这格画面，而同时下一格画面已经在“后台缓存"待命。然后显示卡会将两个缓存互换，“后台缓存"的画面会显示出来，且同时再于“前台缓存"中画好下一格待命，如此形成一种互补的工作方式不断地进行，以很快的速度对画面的改变做出反应。
上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向输充时补交测给在的处抗阻电求。想抗对的阻确一阻高口，抗理路下阻小电的是的路连流数输化而定电设动入抗输入输，阻号阻是驱流载代电变抗的为入替减作接信信个。要，它是率因够也号入抗源在。负的输是入或力电输得定备阻量小或在小就流：输入抗放功，入它的压。阻的入个一能。
焊机电源模块
高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。二了防干入输止为，输；扰相互出
逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合, 整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。
管源断远现提理代程子、。和和噪得I0护声力可电,,而可件宽P靠软S进实脉技电化术现。F高等的行MS维技现G功远微能UT引代器效降遍对,了程诊,率率电处U普制的以的智以E入和S术理以硬采得低P件用器性B调T由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为关键的问题,也是用户关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了当前大功率IGBT逆变电源可靠性。
高压电源是设备的关键技术之一，它主要为电子枪提供加速电压，其性能好坏直接决定电子束焊接工艺和焊接质量。电子束焊机用高压电源与其它类型的高压电源相比，具有不同的技术特性,技术要求主要为纹波系数和稳定度，纹波系数要求小于1%，稳定度为±1%，甚至纹波系数小于0.5%，稳定度为±0.5%，同时重复性要求小于0.5%。以上要求均根据电子束斑和焊接工艺所决定。电子束焊机用高压电源的操作是必须与有关系统进行连锁保护，主要有真空连锁、阴极连锁、闸阀连锁、聚焦连锁等，以确保设备和人身安全。高压电源必须符合EMC标准，具有软起动功能，防止突然合闸对电源的冲击。国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。
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