Способ защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке

 

СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ ПРИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ, согласно которому регистрируют появление, а затем измеряют амплитуду высокочастотных выбросов тока в межэлектродном зазоре, непрерывно определяют текущее значение производной от вероятностной характеристики высокочастотных выбросов тока,, причем запоминают первоначальное значение производной, сравнивают его с текущими значениями в зависимости от их разности, формируют сигнал управления схемой отключения источника тока , отличающийся тем, что, с целью расщирения технологических возможностей путем повышения надежности защиты, отключение источника тока производят в случае превыщения текущего значения производной над первоначальным значением в 2-3 раза. (Л СП 1чЭ СА:) сд со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А. SU„„ 1052359

3(д) В 23 P 1/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

t - Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

> (21) 3362447 25-08 (22) 10.12.81 (46) 07.11.83. Бюл. № 41 (72) В. В. Атрощенко, P. Р. Мухутдинов, Г. А. Вахрамеева и Ш. А. Сагадеев (71) Уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 621-9.048.4.06 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 573308, кл. В 23 P 1/14, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 874298, кл. В 23 Р 1/14, 1981 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ ПРИ ЭЛЕКТРОХИМИ-, ЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ, согласно которому

1 регистрируют появление, а затем измеряют амплитуду высокочастотных выбросов тока в межэлектродном зазоре, непрерывно определяют текущее значение производной от вероятностной характеристики высокочастотных выбросов тока„причем запоминают первоначальное значение производной, сравнивают его с текущими значениями в зависимости от их разности, формируют сигнал управления схемой отключения источника тока, отличающийся тем, чго, с целью расширения технологических возможностей путем повышения надежности защиты, отключение источника тока производят в случае превышения текущего значения производной над первоначальным значением в 2 — 3 раза.

1052359

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к способам защиты электрохимических станков от коротких замыканий.

Известен способ защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке, согласно которому регистрируют появление и измеряют амплитуду высокочастотных выбросов тока, повторно измеряют эту величину через промежуток времени равный разности времени развития короткого за- 0 мыкания и времени отключения источника и в случае возрастания измеряемой величины отключают источник технологического тока (1).

Недостатками данного способа являются 15 низкая надежность защиты и сложность технической реализации способа.

Низкая надежность защиты обусловлена дискретностью слежения за изменением амплитуды высокочастотных выбросов тока.

Трудоемкость технической реализации спо- >0 соба связана с необходимостью определения времени развития короткого замыкания для каждого технологического режима обработки.

Наиболее близким по технической сущ- ности к изобретению является способ электрохимической обработки, согласно которому в качестве информационного сигнала для системы управления процессом, обработки используют значения производной от вероятностной характеристики, например диспер- ЗО сии высокочастотных выбросов тока в межэлектродном зазоре, предшествующих короткому замыканию.

Согласно этому способу регистрируют появление и измеряют амплитуду высокочастотных выбросов тока, непрерывно опре- З5 деляют текущие значения производной от вероятностной характеристики высокочастотных выбросов тока, причем запоминают первоначальное значение производной, сравнивают его с текущим значением и 40 в зависимости от разности формируют сиг-. нал управления схемой отключения источника тока (2).

Известный способ тоже имеет низкую надежность защиты из-за отсутствия надлежащих критериев для оценки момента сра- 45 батывания системы управления.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей способа путем повышения надежности защиты от коротких замыканий.

Поставленная цель достигается тем, что

50 согласно способу защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке, по которому регистрируют появление и измеряют амплитуду высокочастотных выбросов тока в межэлектродном зазоре, непрерывно 55 определяют текущее значение производной

b7 вероятностной характеристики высокочастотных выбросов тока, причем запоминают

AD@

СРкз <пР,1,, А

3 1 091 2,13

6 4 1,10 236

9 7 0,94 2,36

12 10 0,85 1 90

15 13 1,01 2,87

18 16 0,93 1,90

21 19 1,05 3,07

2,35

2,1 5

2,51

2,24

2,85

2,05

2,93

Данные получены при выполнении следующих условий.

Время развития короткого замыкания

t <3 (время, отсчитываемое с момента роста интенсивности высокочастотных выбросов тока до момента короткого замыкания) согласно применяемым режимам обработки ограничивается в 80 — 85О/о случаях развития замыканий значениями 5 — 22 мс. В остальных случаях (замыкания от пассивационных явлений и зашламления электролита) время развития короткого замыкания

tp > не превышает 5 мс. При этом искомое время tpp в течение которого защита от первоначальное значение производной, сравнивают его с текущим в зависимости от их разности, формируют сигнал управления отключения источника тока, отключение источника тока производят в случае превышения текущего „значения производной над первоначальным значением в 2 — 3 раза.

На чертеже показано семейство зависимостей вероятностных характеристик высокочастотных выбросов тока от времени при различных скоростях уменьшения межэлектродного зазора, приводящих к короткому замыканию.

В качестве вероятностной характеристики высокочастотных выбросов тока может быть выбрана дисперсия D, характеризующая интенсивность высокочастотных выбросов тока относительно их среднего значения.

На чертеже показано начальное значение производной дисперсии — " — рн — и текущее значение — - —.

ct 01 dt

&Ч

В таблице прйведены экспериментальные данные, показывающие взаимосвязь величин:

1ркз — время развития короткого замыкания;

imp — время срабатывания системы защиты; — „— начальное зафиксированное значение производной дисперсии; — — значение производной дисперсии, в

4t момент срабатывания защиты;

A;= / — отношение значений про/ из водных.

Эксперименты проводятся на стальных (ЭИ 961, XI8H9T) и титановых (ВТ9-1, ВТ9) образцах с использованием электролитов на основе 10/р NaCI и 1 /p NaCI+

+10 /p NANO +1 /О глицерина.

1052359

3 коротких замыканий должна принять решение о срабатывании, определяется как разность времени:

1пр = 1риз — 1оип — tea, (1) где to a — время отключения источникатехнологического напряжения;

tc.q — время срабатывания электронных узлов системы защиты (отсчитывается с момента принятия реше.ния о срабатывании до появления выходного сигнала на откЛючение 10 источника технологического напряжения) .

Времена 1оип, 1сз заранее известны, их величины обусловлены конкретными типами источников технологического напряжения и систем защиты от коротких замыкании.

Применением короткозамыкателей или источников с принудительным выключением эти времена сводятся к значениям, не превышающим 1. мс, т. е. в подавляющем большинстве случаев сумма 1оип+1сз й2 мс. 2О

В результате выражение (1) можно свести к виду

t вр — — 1рнз — 2 (мс) . (2)

На основании выражения (2) проведены экспериментальные исследования, в ходе которыъ определяются значения производных,„, вычисляемые с момента начала

* роста интенсивности высокочастотных выбросов тока до короткого замыкания (таблица ). В каждом опыте определяется время t1 и по выражению (2) время 1вр.

Из вычислительных значений производных — — находятся значения, соответствующие

АD моменту начала роста интенсивности высокочастотных выбросов тока и моменту 1ар, а также отношение этих значений — А1.

Из таблицы видно, что во всех случаях развития коротких замыканий превышение

А1 находится в диапазоне значений 2 — 3, т. е. наиболее эффективное срабатывание защиты будет иметь место тогда, когда текущее значение производнои — 1 в 2 — 3 раЫО

А за превысит первоначальное значение.

Выбранный диапазон позволяет осуществить надежное срабатывание защиты на всех возможных режимах обработки. Система защиты не требует переналадок и регулировок при изменении режима обработки. Таким образом, выбранный диапазон обеспечивает универсальность и простоту использования в разнообразных технологических процессах.

Использование производнои — в каd,D

4t честве управляющего сигнала не требует предварительной оценки времени развития короткого замыкания 1ркз . Фактически это время складывается из времени, за которое производная — — увеличится в 2 — 3 раза

401 ({. t относительно первоначального значения — „--,и, и из заранее известных времен отклюс1,0 чения источника технологического напряжения и срабатывания электронных узлов системы защиты.

Редактор М. Дылыи

Заказ 8741/! 0

Составитель Р. Мельдер

Техред И. Верес Корректор А. Дзятко

Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4