超声辅助电火花加工电介质击穿电压研究
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超声辅助电火花加工电介质击穿电压研究
常伟杰 张建华 朱 涛 王 涛
（ 山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室， 山东 济南 250061 ） 摘
*
要： 分析了超声辅助电火花复合加工过程中超声振动对电介质击穿电压的影响， 并进行了对比验证实 验。研究结果表明， 工具电极附加超声振动后， 火花放电比附加超声振动前有所增加， 并且出现了大 量的低压放电现象， 超声振动可以降低电介质的击穿电压 。
Ukp = E0 d = E M d / 3 = Ukp0 / 3 Ukp0 为纯净极间介质的耐压， V。
（ 9）
式中： Ukp 为极间介质的耐压， V； d 为加工间隙距离， cm； 可见击穿电压的大小取决于极间电介质的临界电 场强度与两极间距。 对工具电极附加超声振动之后， 把式（ 5 ） 代入式 （ 9） 得 Ukp = E0 d（ t） = = E M d（ t ） E M［ d + Asin（ ωt + ） ］ = 3 3
2 2
极间电场的变化区间为（ U / （ d + A） ， U / （ d － A） ） 。 1． 2 击穿电压计算 在电火花放电加工过程中， 由于煤油的裂解会产生 大量的碳粒， 放电时金属溅射出的微粒也分布在煤油 中， 导致煤油里混合了大量的碳粒和金属微粒。煤油中 混入碳粒与金属微粒会导致电场的畸变， 使均匀的电场 变得不再均匀（ 如图 2 所示） 。
。结果表明， 超声振动提高了加工速度，
粗加工提高 10% ， 精加工提高 400% ， 并使加工过程更 稳定。笔者把超声振动引入到电火花放电加工过程 中， 取得了良好的效果
［6 ］
。 在电火花放电加工中引入
超声振动， 可以改善电火花放电的间隙状态， 增加火花 放电， 减少电弧放电， 减少电极在加工过程中的抬刀次 数， 提高电火花放电加工的加工效率 。 超声振动在复合加工过程中的作用机理主要包 括［7］： 超声振 动 可 以 改 善 电 火 花 放 电 加 工 的 间 隙 状
· 53 ·
小， 而极间电场达到最大， 极间电荷量达到最大， 有利 于击穿放电； 当极间距离达到最大时， 极间电介质的耐 压值达到最大， 极间电场达到最小， 极间电荷量达到最 小， 有利于放电通道的消电离。
表1
参数 脉宽 / μs 脉间 / μs 电流 / A 开路电压 / V 基准电压 / V
实验参数
平行板电容器的电容值 C 与两极板正对面积 S 成正比， 与两极板间距离 d 成反比， 与极间电介质的介 电常数成正比。 C = ε r S / 4 πkd 两极板间场强公式为 E = 4 πkQ / （ ε r S） 式中： E 为板间场强， V / cm。 超声振动振幅的变化规律为 x（ t） = Asin（ ωt + ） 式中： A 为振幅， μm。 工具电极施加轴向超声振动之后， 极间距 d 的变 化规律为 d（ t） = d + x（ t） = d + Asin（ ωt + ） 电容值的变化规律为 （ 5） （ 3） （ 4） 叠加之后的电场［8］为 ε2 － ε1 （ 8） ） E0 ε2 + 2 ε1 式中： E M 为加工介质的临界场强， V / cm； E0 为均匀电场 EM = 1 + 2（ 场强， V / cm； ε1 为加工介质的相对介电系数； ε2 为混入介 质的相对介电系数。 煤油中混有碳粒或金属微粒时， 由于碳粒和金属微 粒都是导体， 在静电场中的计算可以认为它们的介电系 数无穷大， 即 ε2 = ∞ 。煤油的相对介电系数为 2. 3。由 式（ 8） 可得 EM ε2 － ε1 1 + 2（ ） ε2 + 2 ε1 极间介质的耐压变为 E0 = EM 3
· 54 ·
3
结语
通过理论推导和实验验证， 证明超声振动对极间
电场、 极间电介质的耐压值都有影响， 影响的结果是降 极间 低了极间电介质的耐压值。 极间耐压值最小时， 电荷量与极间电场达到最大， 有利于击穿放电 。 极间 耐压值达到最大时， 极间电荷量与极间电场都达到最 小， 有利于放电通道的消电离， 可以减少电弧放电与短 路的发生。在电火花加工过程中， 对工具电极施加超 声振动可以改善放电状态， 提高加工效率 。
抬刀速度 / （ mm / s） 安全标准 优化控制
实验采集的电压波形如图 5 和图 6 所示。对比两 图可知， 对工具电极施加超声振动之后， 出现了较多的 低压击穿现象。
实验原理如图 3 所示， 装置如图 4 所示， 主要由脉 冲电源、 工具电极、 工件、 数 字示波器、 超声波发生器、 超 声换能器、 变幅杆以及机床 进给系统等组成。脉冲电源 用于提供放电脉冲， 其波形 为梳状波形， 电源的两极分 别接工具电极与工件； 数字 示波器直接测量工具电极与 工件之间的电压， 并通过 PC 机读取和保存电压波形； 超 声波发生器提供超声振动所 需的电能， 并通过换能器和变幅杆转化成一定振幅的 超声振动， 实验中的超声振动频率为 20 kHz， 振幅 5 有 3 级进给速度， 最 μm； 进给由机床的进给系统完成， 低进给分辨率为 1 μm， 实验中采用机床的正常加工进 给策略； 实验外部条件为常温常压。 实验中的脉冲与 进给参数如表 1 所示。
关键词： 超声
电火花
复合加工
击穿电压
中图分类号： TG661
文献标识码： A
Study on the dielectric breakdown voltage of ultrasonic vibration aided EDM
CHANG Weijie，ZHANG Jianhua，ZHU Tao，WANG Tao （ School of Mechanical Engineering，Shandong University， Jinan 250061 ，CHN） Abstract： The influence of ultrasonic vibration on EDM dielectric breakdown voltage was analysed theoretically， and verification experiments were carried out． Results of the research showed that spark discharge is more than that without ultrasonic vibration． The phenomenon of low － voltage discharged if tool electrode was assisted with ultrasonic vibration． Dielectric breakdown voltage can be reduced when ultrasonic vibration added． Keywords： Ultrasonic Vibration； EDM； Combined Machining； Breakdown Voltage 复合加工技术综合多种加工方法， 利用多种能量 形式的综合作用实现对工件材料的加工， 其中包括传 统加工与特种加工的复合、 特种加工与特种加工的复 合等。超声振动辅助电火花放电加工技术是近年来研 究发展的新型电火花加工技术之一， 在工具电极上施 加超声振动， 参数选择合理不仅可以提高加工效率， 而 且可以降低电极损耗， 是 21 世纪有可能取得突破的绿 色加工技术之一
[
]
[
]
=
εr S εr S C = = （ 6） 4 πkd（ t） 4 πk［ d + Asin（ ωt + ） ］ 电容 的 变 化 范 围 为 （ ε r S / （ 4 πk （ d + A ） ） ， εr S / （ 4 πk（ dHale Waihona Puke Baidu－ A ） ） ） 。 当极间距达到最大时， 电容值达到 最小， 根据式（ 1 ） 可得极板上的电量变化规律为 ε r SU 4 πk［ d + Asin（ ωt + ） ］ 当板间距最大时， 极板上的电量值为 Q = CU = ε r SU Q1 = C 1 U = 4 πk （ d + A） 当板间距达到最小时， 极板上的电量值为 Q2 = C 2 U = ε r SU 4 πk （ d － A）
大功率伺服驱动器的优化设计
杨立波 吴孔圣 白彦庆 韩贵春 丁云飞
（ 大连光洋科技工程有限公司， 辽宁 大连 116600 ） 摘 要： 介绍一种 110 kW 的交流伺服驱动系统， 其中伺服驱动器主电路开关元件采用绝缘栅双极晶体管 IGBT。文中从吸收电路、 过流保护和直流母线等方面对大功率伺服驱动器进行了优化设计 。 关键词： IGBT 直流母线 过流保护 吸收电路 中图分类号： TM383． 4 文献标识码： A
取值 100 100 5． 6 300 70 1 09 10
2
验证实验
实验采用阿奇 SF201 电火花成型机床， Z 轴垂直
进给分辨率为 1 μm； 脉冲电源为 HELI － 50A 型脉冲 电源， 其脉宽范围为 1 ～ 2 000 μs， 脉间为 1 ～ 500 μs， 输出电压为 100 ～ 300 V， 最大输出电流为 40 A； 工具 电极与工件均采用 45 钢； 加工电介质为煤油； 工具沿 Z 轴轴向 超 声 振 动； 放 电 的 间 隙 电 压 信 号 采 用 普 源 DS5102CAE 型数字示波器采集。
Ukp0 E M［ Asin（ ωt + ） ］ + 3 3
假设极间电压 U 不变， 放电间距为 10 μm， 超声振 幅为 5 μm， 则 Q2 = 3 Q1 。 极间电场的变化规律为 E = U Q U 4 πk = d d + Asin（ ωt + ） εr S （ 7）
极间介质的耐压变化范围为（ Ukp0 / 3 － E M A / 3， Ukp0 / 3 + E M A / 3 ） 。 假 设 极 间 电 压 U 不 变， 放 电 间 距 为 10 超声振幅为 5 μm， 则当极间距离最大时极间介质 μm， 的耐压变化范围为（ Ukp0 / 6， Ukp0 / 2） 。 当极间距离最小时， 极间电介质的耐压值达到最
* 国家 863 计划重点项目（ 2009AA044204 ） · 52 ·
式中： C 为充有电介质的平行板电容器的电容， F； S 为 cm ； σ 为充有电介质的平行板电 两极板的正对面积， 容器极板上的电荷密度， C / cm2 ； σ0 为极间为真空的平 C / cm ； σ' 为束缚电荷 行板电容器极板上的电荷密度， 2 密度， C / cm ； ε r 为电介质的相对介电系数。
［4 － 5 ］
板电容器， 其极板面积为 S， 极板间距为放电间距 d， 其 间为真空， 当给两极接通电压为 U V 的电源时， 电容 器将充电至 U V。假设充电之后极板上带有的电荷量 为 Q0 ， 则定义该电容器的电容量为： C 0 = Q0 / U 位差， 即极间电压， V。 当极板间充满电介质（ 如煤油） 之后（ 如图 1b 所 示） ， C = （ σ0 + σ ' ） S ε r σ0 S σS = = U U U （ 2） （ 1） F； Q0 为电荷量， C ； U 为极板间的电 式中： C0 为电容量，
［1 － 3 ］
态， 减少短路与电弧放电； 影响放电通道的形成； 超声 搅拌破碎作用促进电蚀材料的抛出， 提高加 空化作用、 工速度。此外， 超声振动还可以降低电介质的击穿电 压， 本文将对此进行深入的研究。
1
1． 1
理论推导
极间电容计算 如图 1a 所示， 假设工具电极与工件组成一对平行
。
1989 年， 法国的 D. Kremer， J. L. Lebrun， B. Hosari 和 A. Mosisan 系统地研究了超声振动对电火花加工性 能的影响
The optimization design of high power servo drive
YANG Libo，WU Kongsheng，BAI Yanqing，HAN Guichun，DING Yunfei （ Dalian Guangyang Technology Engineering Co． ，Ltd． ，Dalian 116600 ，CHN ） Abstract ： This article introduces a 110 kW AC servo drive system，with the main circuit switch components of the servo drives using insulated gate bipolar transistor IGBT． This article makes optimized design from those aspects such as absorbing circuit，over － current protection and of high power DC bus． Keywords： IGBT； DC Bus； Over － current Protection； Absorption Circuit 随着我国经济和工业的发展， 工厂大功率数控设 备越来越多， 数控机床需要的伺服驱动器功率越来越 大， 对大功率伺服驱动器需求也越来越大， 市场前景十 分看好。为满足市场的需求， 迫切需要研制可靠性高 的大功率伺服驱动器。 为此我公司集中力量， 完全按 照国家标准要求， 针对大功率伺服驱动器主电路功率 器件上的电流大和电路的耗散功率大， 散热问题严重 以及对电网污染大等特点， 主要从吸收电路， 过流保护 和直流母线等方面对大功率伺服驱动器进行了优化设 计， 研制出了高可靠性的 110 kW 大功率伺服驱动器。 下几种： （ 1 ） 印刷电路板母线主要用于小功率的 变 频 电 源， 缺点是通过的电流小； （ 2 ） 圆铜导线是最常用的功率母线， 适用于中功 率变频电源， 缺点是寄生电感大； （ 3 ） 宽度 2 ～ 3 cm， 厚度 2 ～ 3 mm 的窄铜条， 适用 于中功率的变频电源， 缺点是寄生电感大 。 随着功率的加大， 以上功率母线就不适合了， 会带 来一些问题，大功率变频电源的功率器件在开关过程 中， 由于从直流储能电容至 IGBT 器件之间的直流母 线上的寄生电感和 IGBT 模块自身电感的影响， 会产 生很高的尖峰电压， 这种尖峰电压会使器件过热， 甚至 有 时使 IGBT 失控并超过器件的额定安全工作区而损
常伟杰 张建华 朱 涛 王 涛
（ 山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室， 山东 济南 250061 ） 摘
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要： 分析了超声辅助电火花复合加工过程中超声振动对电介质击穿电压的影响， 并进行了对比验证实 验。研究结果表明， 工具电极附加超声振动后， 火花放电比附加超声振动前有所增加， 并且出现了大 量的低压放电现象， 超声振动可以降低电介质的击穿电压 。
Ukp = E0 d = E M d / 3 = Ukp0 / 3 Ukp0 为纯净极间介质的耐压， V。
（ 9）
式中： Ukp 为极间介质的耐压， V； d 为加工间隙距离， cm； 可见击穿电压的大小取决于极间电介质的临界电 场强度与两极间距。 对工具电极附加超声振动之后， 把式（ 5 ） 代入式 （ 9） 得 Ukp = E0 d（ t） = = E M d（ t ） E M［ d + Asin（ ωt + ） ］ = 3 3
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极间电场的变化区间为（ U / （ d + A） ， U / （ d － A） ） 。 1． 2 击穿电压计算 在电火花放电加工过程中， 由于煤油的裂解会产生 大量的碳粒， 放电时金属溅射出的微粒也分布在煤油 中， 导致煤油里混合了大量的碳粒和金属微粒。煤油中 混入碳粒与金属微粒会导致电场的畸变， 使均匀的电场 变得不再均匀（ 如图 2 所示） 。
。结果表明， 超声振动提高了加工速度，
粗加工提高 10% ， 精加工提高 400% ， 并使加工过程更 稳定。笔者把超声振动引入到电火花放电加工过程 中， 取得了良好的效果
［6 ］
。 在电火花放电加工中引入
超声振动， 可以改善电火花放电的间隙状态， 增加火花 放电， 减少电弧放电， 减少电极在加工过程中的抬刀次 数， 提高电火花放电加工的加工效率 。 超声振动在复合加工过程中的作用机理主要包 括［7］： 超声振 动 可 以 改 善 电 火 花 放 电 加 工 的 间 隙 状
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小， 而极间电场达到最大， 极间电荷量达到最大， 有利 于击穿放电； 当极间距离达到最大时， 极间电介质的耐 压值达到最大， 极间电场达到最小， 极间电荷量达到最 小， 有利于放电通道的消电离。
表1
参数 脉宽 / μs 脉间 / μs 电流 / A 开路电压 / V 基准电压 / V
实验参数
平行板电容器的电容值 C 与两极板正对面积 S 成正比， 与两极板间距离 d 成反比， 与极间电介质的介 电常数成正比。 C = ε r S / 4 πkd 两极板间场强公式为 E = 4 πkQ / （ ε r S） 式中： E 为板间场强， V / cm。 超声振动振幅的变化规律为 x（ t） = Asin（ ωt + ） 式中： A 为振幅， μm。 工具电极施加轴向超声振动之后， 极间距 d 的变 化规律为 d（ t） = d + x（ t） = d + Asin（ ωt + ） 电容值的变化规律为 （ 5） （ 3） （ 4） 叠加之后的电场［8］为 ε2 － ε1 （ 8） ） E0 ε2 + 2 ε1 式中： E M 为加工介质的临界场强， V / cm； E0 为均匀电场 EM = 1 + 2（ 场强， V / cm； ε1 为加工介质的相对介电系数； ε2 为混入介 质的相对介电系数。 煤油中混有碳粒或金属微粒时， 由于碳粒和金属微 粒都是导体， 在静电场中的计算可以认为它们的介电系 数无穷大， 即 ε2 = ∞ 。煤油的相对介电系数为 2. 3。由 式（ 8） 可得 EM ε2 － ε1 1 + 2（ ） ε2 + 2 ε1 极间介质的耐压变为 E0 = EM 3
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结语
通过理论推导和实验验证， 证明超声振动对极间
电场、 极间电介质的耐压值都有影响， 影响的结果是降 极间 低了极间电介质的耐压值。 极间耐压值最小时， 电荷量与极间电场达到最大， 有利于击穿放电 。 极间 耐压值达到最大时， 极间电荷量与极间电场都达到最 小， 有利于放电通道的消电离， 可以减少电弧放电与短 路的发生。在电火花加工过程中， 对工具电极施加超 声振动可以改善放电状态， 提高加工效率 。
抬刀速度 / （ mm / s） 安全标准 优化控制
实验采集的电压波形如图 5 和图 6 所示。对比两 图可知， 对工具电极施加超声振动之后， 出现了较多的 低压击穿现象。
实验原理如图 3 所示， 装置如图 4 所示， 主要由脉 冲电源、 工具电极、 工件、 数 字示波器、 超声波发生器、 超 声换能器、 变幅杆以及机床 进给系统等组成。脉冲电源 用于提供放电脉冲， 其波形 为梳状波形， 电源的两极分 别接工具电极与工件； 数字 示波器直接测量工具电极与 工件之间的电压， 并通过 PC 机读取和保存电压波形； 超 声波发生器提供超声振动所 需的电能， 并通过换能器和变幅杆转化成一定振幅的 超声振动， 实验中的超声振动频率为 20 kHz， 振幅 5 有 3 级进给速度， 最 μm； 进给由机床的进给系统完成， 低进给分辨率为 1 μm， 实验中采用机床的正常加工进 给策略； 实验外部条件为常温常压。 实验中的脉冲与 进给参数如表 1 所示。
关键词： 超声
电火花
复合加工
击穿电压
中图分类号： TG661
文献标识码： A
Study on the dielectric breakdown voltage of ultrasonic vibration aided EDM
CHANG Weijie，ZHANG Jianhua，ZHU Tao，WANG Tao （ School of Mechanical Engineering，Shandong University， Jinan 250061 ，CHN） Abstract： The influence of ultrasonic vibration on EDM dielectric breakdown voltage was analysed theoretically， and verification experiments were carried out． Results of the research showed that spark discharge is more than that without ultrasonic vibration． The phenomenon of low － voltage discharged if tool electrode was assisted with ultrasonic vibration． Dielectric breakdown voltage can be reduced when ultrasonic vibration added． Keywords： Ultrasonic Vibration； EDM； Combined Machining； Breakdown Voltage 复合加工技术综合多种加工方法， 利用多种能量 形式的综合作用实现对工件材料的加工， 其中包括传 统加工与特种加工的复合、 特种加工与特种加工的复 合等。超声振动辅助电火花放电加工技术是近年来研 究发展的新型电火花加工技术之一， 在工具电极上施 加超声振动， 参数选择合理不仅可以提高加工效率， 而 且可以降低电极损耗， 是 21 世纪有可能取得突破的绿 色加工技术之一
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εr S εr S C = = （ 6） 4 πkd（ t） 4 πk［ d + Asin（ ωt + ） ］ 电容 的 变 化 范 围 为 （ ε r S / （ 4 πk （ d + A ） ） ， εr S / （ 4 πk（ dHale Waihona Puke Baidu－ A ） ） ） 。 当极间距达到最大时， 电容值达到 最小， 根据式（ 1 ） 可得极板上的电量变化规律为 ε r SU 4 πk［ d + Asin（ ωt + ） ］ 当板间距最大时， 极板上的电量值为 Q = CU = ε r SU Q1 = C 1 U = 4 πk （ d + A） 当板间距达到最小时， 极板上的电量值为 Q2 = C 2 U = ε r SU 4 πk （ d － A）
大功率伺服驱动器的优化设计
杨立波 吴孔圣 白彦庆 韩贵春 丁云飞
（ 大连光洋科技工程有限公司， 辽宁 大连 116600 ） 摘 要： 介绍一种 110 kW 的交流伺服驱动系统， 其中伺服驱动器主电路开关元件采用绝缘栅双极晶体管 IGBT。文中从吸收电路、 过流保护和直流母线等方面对大功率伺服驱动器进行了优化设计 。 关键词： IGBT 直流母线 过流保护 吸收电路 中图分类号： TM383． 4 文献标识码： A
取值 100 100 5． 6 300 70 1 09 10
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验证实验
实验采用阿奇 SF201 电火花成型机床， Z 轴垂直
进给分辨率为 1 μm； 脉冲电源为 HELI － 50A 型脉冲 电源， 其脉宽范围为 1 ～ 2 000 μs， 脉间为 1 ～ 500 μs， 输出电压为 100 ～ 300 V， 最大输出电流为 40 A； 工具 电极与工件均采用 45 钢； 加工电介质为煤油； 工具沿 Z 轴轴向 超 声 振 动； 放 电 的 间 隙 电 压 信 号 采 用 普 源 DS5102CAE 型数字示波器采集。
Ukp0 E M［ Asin（ ωt + ） ］ + 3 3
假设极间电压 U 不变， 放电间距为 10 μm， 超声振 幅为 5 μm， 则 Q2 = 3 Q1 。 极间电场的变化规律为 E = U Q U 4 πk = d d + Asin（ ωt + ） εr S （ 7）
极间介质的耐压变化范围为（ Ukp0 / 3 － E M A / 3， Ukp0 / 3 + E M A / 3 ） 。 假 设 极 间 电 压 U 不 变， 放 电 间 距 为 10 超声振幅为 5 μm， 则当极间距离最大时极间介质 μm， 的耐压变化范围为（ Ukp0 / 6， Ukp0 / 2） 。 当极间距离最小时， 极间电介质的耐压值达到最
* 国家 863 计划重点项目（ 2009AA044204 ） · 52 ·
式中： C 为充有电介质的平行板电容器的电容， F； S 为 cm ； σ 为充有电介质的平行板电 两极板的正对面积， 容器极板上的电荷密度， C / cm2 ； σ0 为极间为真空的平 C / cm ； σ' 为束缚电荷 行板电容器极板上的电荷密度， 2 密度， C / cm ； ε r 为电介质的相对介电系数。
［4 － 5 ］
板电容器， 其极板面积为 S， 极板间距为放电间距 d， 其 间为真空， 当给两极接通电压为 U V 的电源时， 电容 器将充电至 U V。假设充电之后极板上带有的电荷量 为 Q0 ， 则定义该电容器的电容量为： C 0 = Q0 / U 位差， 即极间电压， V。 当极板间充满电介质（ 如煤油） 之后（ 如图 1b 所 示） ， C = （ σ0 + σ ' ） S ε r σ0 S σS = = U U U （ 2） （ 1） F； Q0 为电荷量， C ； U 为极板间的电 式中： C0 为电容量，
［1 － 3 ］
态， 减少短路与电弧放电； 影响放电通道的形成； 超声 搅拌破碎作用促进电蚀材料的抛出， 提高加 空化作用、 工速度。此外， 超声振动还可以降低电介质的击穿电 压， 本文将对此进行深入的研究。
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1． 1
理论推导
极间电容计算 如图 1a 所示， 假设工具电极与工件组成一对平行
。
1989 年， 法国的 D. Kremer， J. L. Lebrun， B. Hosari 和 A. Mosisan 系统地研究了超声振动对电火花加工性 能的影响
The optimization design of high power servo drive
YANG Libo，WU Kongsheng，BAI Yanqing，HAN Guichun，DING Yunfei （ Dalian Guangyang Technology Engineering Co． ，Ltd． ，Dalian 116600 ，CHN ） Abstract ： This article introduces a 110 kW AC servo drive system，with the main circuit switch components of the servo drives using insulated gate bipolar transistor IGBT． This article makes optimized design from those aspects such as absorbing circuit，over － current protection and of high power DC bus． Keywords： IGBT； DC Bus； Over － current Protection； Absorption Circuit 随着我国经济和工业的发展， 工厂大功率数控设 备越来越多， 数控机床需要的伺服驱动器功率越来越 大， 对大功率伺服驱动器需求也越来越大， 市场前景十 分看好。为满足市场的需求， 迫切需要研制可靠性高 的大功率伺服驱动器。 为此我公司集中力量， 完全按 照国家标准要求， 针对大功率伺服驱动器主电路功率 器件上的电流大和电路的耗散功率大， 散热问题严重 以及对电网污染大等特点， 主要从吸收电路， 过流保护 和直流母线等方面对大功率伺服驱动器进行了优化设 计， 研制出了高可靠性的 110 kW 大功率伺服驱动器。 下几种： （ 1 ） 印刷电路板母线主要用于小功率的 变 频 电 源， 缺点是通过的电流小； （ 2 ） 圆铜导线是最常用的功率母线， 适用于中功 率变频电源， 缺点是寄生电感大； （ 3 ） 宽度 2 ～ 3 cm， 厚度 2 ～ 3 mm 的窄铜条， 适用 于中功率的变频电源， 缺点是寄生电感大 。 随着功率的加大， 以上功率母线就不适合了， 会带 来一些问题，大功率变频电源的功率器件在开关过程 中， 由于从直流储能电容至 IGBT 器件之间的直流母 线上的寄生电感和 IGBT 模块自身电感的影响， 会产 生很高的尖峰电压， 这种尖峰电压会使器件过热， 甚至 有 时使 IGBT 失控并超过器件的额定安全工作区而损