Генератор импульсов для электроэрозионной обработки материалов

 

ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ , содержащий три конденсатора, две Пары вентильных ячеек, в первой из которых диоды соединены анодами, а во второй - катодами, две положительные и две отрицательные выходные клеммы для подключения двух пар рабочих электродов и четыре входные клеммы для подключения трехфазного источника переменного тока, фазовые обмотки которого соединены по схеме электрической звезды с выведенной нейтралью , причем две входные клеммы через конденсаторы подключены к положительным выходным клеммам, отличающийся тем, что, с целью улучшения удельных энергетических показателей путем повышения выходного напряжения, третья входная клемма соединена с отрицательными выходными клеммами, вывод нейтрали источника переменного тока через третий кон- i денсатор соединен со средними выводами обеих вентильных ячеек, при этом катоды диодов первой ячейки подключены соответственно к положительным выходным клеммам, а свободные аноды . § второй ячейки - к двум входным клем (Л . мам, связанным с конденсаторами. о ю X)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) В 23 P 1 02

1.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ д

12

ГосудАРственный номитет сссР по делАм изОБРетений и отнРытий

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3340266/25-08 (22) 17.09.81 (46) 15.07.83. Бюл. Р 26, 72) В.К.Быстров, И.И.Демчук и A.Ã ° Íèколаев (53) 621 .9.048(088 .8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 897455, кл. В 23 P 1/02, 1980. (54)(57) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ

ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОИ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ, содержащий три конденсатора, две пары вентильных ячеек, в первой из которых диоды соединены анодами, а во второй — катодами, две положительные и две отрицательные выходные клеммы для подключения двух пар рабочих электродов и четыре входные клеммы для подключения трехфазного источника переменного тока, фазовые обмот„„SU„„1028460 А ки которого соединены по схеме электрической звезды с выведенной нейт" ралью, причем две входные клеммы через конденсаторы подключены к положительным выходным клеммам, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения удельных энергетических показателей путем повышения выходного напряжения, третья входная клемма соединена с отрицательными выходными клеммами, вывод нейтралы источника переменного тока через третий кон- денсатор соединен со средними выводами обеих вентильных ячеек, при этом катоды диодов первой ячейки подключены соответственно к положительным выходным клеммам, а свободные аноды .<р

Ф второй ячейки — к двум входным клеммам, связанным с конденсаторами.

1028460;

Изобретение относится к.электрофиэическнм методам обработки материа" лов.

Иэвестен генератор импульсов для электроэрозионной обработки материалов, содержащий три конденсатора, две пары вентильных ячеек, в первой из которых диоды соединены анодами, а во второй-катодами, две положительные и две отряцательные выходные клеммы для подключения двух пар ра- 10 бачих электродов и четыре входные клеммы для подключения трехфазного источника переменного тока, фазовые обмотки которого соединены по схеме электрической звезды с выведенной 15 нейтралью, -причем две входные клеммы через соответствукхцие конденсаторы подключены к положительным выходным клеммам (1).

Недостатком данного генератора является небольшая величина его выходного напряжения, которое не пре" восходит утроенного амплитудного ,значения фаэного напряжения трехфазного источника переменного тока и сравнительно высокие массо-габарит- ные и низкие удельные энергетические показатели.

Целью изобретения является улучшение удельных энергетических показателей путем увеличения выходного напряжения генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе импульсов для электI роэрозионной обработки материалов, содержащем три конденсатора, две парыЗ5 вентильных ячеек, в первой из которых диоды соединены анодами, а во второй - катодами, две положительные и две отрицательные выходные клеммы для подключения двух пар рабочих 40 электродов,и четыре входные клеммы для подключения трехфазного источника переменного тока, фазовые обмотки которого соединены по схеме электрической звезды с выведенной нейтралью,45 причем два входных вывода через соответственные конденсаторы подключены к положительным выходным клеммам, третий входной вывод объединен с отрицательными выходными клеммами, вывод нейтрали источника переменного тока через третий конденсатор соединен со средними выводами обеих вентильных ячеек, при этом катоды диодов .первой ячейки подключены соответственно к положительным"выходным клеммам, а свободные аноды второй ячейки — к двум входным клеммам, связанным с конденсатором.

Такой генератор па сравнению с базовым объектом"прототипом имеет на 60 один конденсатор меньше, что позволяет улучшить удельные энергетические ..показатели путем повышения выходного напряжения разрядных импульсов гене- . ратора до значения, в 3,73 превышаю- 65 щего амплитуду фазного напряжения источника. 1

На чертеже представлена электрическая схема генератора импульсов для электроэроэионной обработки материалов.

Генератор содержит три 1,2 и 3 конденсатора, две пары вентильных ячеек, в первой из которых диоды 4 и 5 соединены анодами, а во второй диоды (или тиристоры) б и 7 - катодами, две положительные 8 и 9 я две отрицательные 10 и ll выходные «леэечн для подключения двух пар рабочих электродов 12 и 13 и четыре входные клеммы

14-17 для подключения трехфазнога источника переменного тока, фазовые обмотки которого соединены по схеме электрической звезды с выведенной нейтралью, причем две входных клеммы

14 и 16 через конденсаторы 2 и 3 подключены к положительным 8 и 9 выходBh3M клеммаме

При описании электромагнитных про6, ессов в генераторе, s целях упращеия, рассматривается его работа s режиме холостого хода, т.е. при разведенных -Электродах. В случае исполЬзования тяристоров б и 7 последние считаются открытымя, т.е. работакв ими как обычные диоды. Первая Фаза источника подключена к входной клемме 15, вторая — к входной клемме 14, а третьяк .входной клемме 16 и емкости конденсаторов выполняют условие Cl > С2СЗ.

Напряжение на всех Фазах источника сдвинуты на 120 эл. град. относительно друг друга и s исходный момент времени относительно яейтрали фазы имеют потенциалы: первая - положительний, вторая — нулевой, третья — отрицательный. Фазнне напряжения имеют прямой порядок чередования. В этом случае диоды 5 и 6 закрыты, а диоды

4 и 7 открыты, так как линейное на-пряжение на клеммах 14-16 на 30 эл. град опережает напряжение второй фазы я происходит заряд конденсатора 3 под действием линейного напряжей ния источника. Положительное напряжение на клеммах 14-16 через диады 4 и 7 заряжает конденсатор 3. По мере возрастания напряжения второй фазы конденсатор 3 заряжается до .линейяо,га напряжения второй и третьей фаз.

Одновременно по цепи входная клемма

14 — диод 4 — конденсатор 1 — входная клемма 17 напряжением второй фазы источника осуществляется начальный заряд конденсатора 1, (а во т9ром,=я последуиицях периодах - подзаряд этого конденсатор так как напряжение второй Фазы яа 30 эл. град. отстоит от линейного напряжения яа клеммах 14««16 заряд (подзаряд) конденсатора 1 завершается через 30 эл. град. после окончания заряда кояден1028460

Составитель В.Влодавский

Редактор С.Тимохина Техред А.Бабинец Корректор В.Гирняк

Эаказ 4858/11 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгоррд, ул.Проектная, 4 сатора 3, т.е. через 90 эл. град. от начала отсчета. Поэтому диод 7 закрывается. через 60 зл. град; после начала отсчета времени, а диод 4 через 90 эл. град. и одновременно вновь открывается диод 7 и конденсатор 3 заряжается {до удвоенного фазного напряжения источника) суммарным . напряжением конденсатора 1 к третьей фазовой обмотки. Через 30 зл. град.> т.е. через 120 эл. град. от начала (О отсчета, происходит смена полярности напряжения на третьей фазовой обмотке (входные клеммы 17 и 16). Диод

7 вновь закрывается. Диоды 4 и 7 предотвращают разряд конденсаторов 3 )5 к 1 на вторую и третью фазовые обмотки,. Через 90. эл. град. от начала отсче-; та открывается диод б, так как наt пряжекие, прикладываемое к аноду этого диода, положительное относитель. но его катода, тем саум создается цепь для передачи энергии, накопленкой конденсатором l через фазовую обмотку (входные клеммы 14-17) в кон- денсатор 2. Через 120 эл. град. про25 исходит смена полярности напряжения на фаэовой обмотке (входные клеммы

1 17 и 16) . Диод б закрывается. Под ействием фазного напряжения третьей фазы через 150 эл. град. от начала отсчета. открывается диод 5 и вновь диод б и положительное напряжение клемм 16-14 через диоды 5 и б заряжает конденсатор 2, а фазное напряжение обмотки (входные клеммы 17 и lá) Ç5 подзаряжает конденсатор l через диод

5. Через 180 эл. град. от начала отсчета проксх<щит смена полярности напряжения на концах фазовой обмотки второй фазы и конденсатор 2 дозаря- 40 жается (до удвоенного фазного напряжекия источника) суюааркым напряжением конденсатора 1 и второй фазовой об» мотки. Этот подзаряд- завершается через 210 эл. град. от начала отсчета. 45

По окончании цикла заряда конденсаторов 2 к 3 диоды 7 и 5, а также диоды

4 и 6 оказываются запертыми и предотвращают разряд этих конденсаторов °

Импульсы сдвинуты относительно друг друга на 60 эл. град., по завершении импульсов конденсаторы 2 и 3 находятся в разряженном состоянии и их последукщкй заряд осуществляется по цепям, .описанным ранее при рассмотрении работы генератора в режиме хопос» того хода и далее процессы повторяются циклически с частотой изменения тока источника.

Во время обработки материалов, помещаемых в межэлектродные промежутки

10-12 и 11-13, к этим промежуткам прикладываются в каждом периоде изме:нения тока трехфазного источника, по одному импульсу напряжения, обеспечивающие протекание тока через обрабатываемый материал. Эти импульсы фор" мируются во время разряда конденсаторов 2 и 3 через линейные выводы источника - клеммы 14-15 н 16-15 так как максимум напряжения на этих выводах в три раза превышает амплитуду фаэного напряжения источника, к деталям прикладывается рабочее напряженке, которое в 3,73 раза превышает амплитуду фазного напряжения источника. Первый рабочий импульс формируется по цепи отрицательная выходная клемма 10 — входная клемма 15 - входная клемма 17 - входная клемма 14 конденсатор 2 — положительная выходная клемма 8 - рабочий электрод 12 а второй рабочий импульс по цепи отрицательная выходная клемма ll - входная клемма 15. Так как масса накопительных конденсаторов пропорциональна энергии, в них запасаемой, увеличение напряжения выходного импульса позволяет (при той же энергии) уменьшить емкость, а соответственно уменьшить и постоянную времени разряда (f --RC). Поэтому скорость передачи энергии из накопительных конденсаторов в разрядный промежуток увеличи-. вается. Мощность, выделяющаяся в этом промежутке за время разряда,C иэ-за уменьшения fp возрастает, в .результате чего скорость обработки детали увеличивается, это повышает производительность обработки материалов при использовании данного генератора.

В связи с тем, что данный генератор имеет три накопительных кондей" сатора (вместо четырех в базовом объ екте), масса накопительного конденсатора уменьшается на 25%,.а. соответственно уменьшается и масса генератора более чем на 20%, так как масса конденсаторов составляет более 60% всей массы генератора.