Транзисторный генератор для электроэрозионной обработки

 

ТРАНЗИСТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ, содержа1Г№1й поджигакиций источник питания , подключенный положительным выводом, через первый транзисторный ключ к аноду, а отрицательным выводом - к катоду электроэрозионного промежутка, силовой источник питания, подключенный положительным выводом к аноду разделительного диода, а отрицательным вьшодом через второй транзисторный ключ - к катоду электроэрозионного промежутка, блок управления , первый и второй выходы которого соединены соответственно с базами первого и второго транзисторных ключей, кнопку пуска,соединенную с первым входом блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, в него введены двухпороговый и логический элементы и дополнительный диод, причем его анод и катод соединены соответственно с катодом электроэрозионного промежутка и анодом разделительного диода, параллельно дополнительному диоду подключен двухпороговый элемент, nepBbrii выход которого соединен с вторым входом (Л блока управления, а второй выход с первым входом логического элемента, выход которого соединен с третьим входом блока управления, второй и третий входы.логического элемента соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управления. со 00 М со N5 S ii

СО1ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) Н 03 К 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfHÐÛÒÈÉ (21) 3568765/24-21 (22) 28.03.83 (46) 07.02.85. Бюл. Ф 5 (72) И.Л. Аитов и Б.Б. Костенко (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им. Орджоникидзе (53) 621.374(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 370001, кл. В 23 P 1/02, 1973.

2. Лившиц А.Л. и др. Генераторы импульсов. М., "Энергия", 1970, с. 178 (прототип). (54)(57) ТРАНЗИСТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР

ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ, содержащий поджигающий источник питания, подключенный положительным выводом, через первый транзисторный ключ к аноду, а отрицательным выводом — к катоду электроэрозионного промежутка, силовой источник питания, подключенный положительным выводом к аноду разделительного диода, а отрицательным выводом через второй транзисторный ключ — к катоду электро,.Я0„„1138927 A эрозионного промежутка, блок управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с базами первого и второго транзисторных ключей, кнопку пуска, соединенную с первым входом блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и КПД, в него введены двухпороговый и логический элементы и дополнительный диод, причем его анод и катод соединены соответственно с катодом электроэрозионного промежутка и анодом разделительного диода, параллель. но дополнительному диоду подключен двухпороговый элемент, первый выход которого соединен с вторым входом Е блока управления, а второй выход— .с первым входом логического элемента, выход которого соединен с третьим С входом блока управления, второй и третий входы. логического элемента соединены соответственно с первым и гг, вторым выходами блока управления. г б

I 138927

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, в частности к генераторам импульсов для электроэрозионных станков, и..может быть использовано в металлообрабаты- 5 вающей промьппленности и в других отраслях народного хозяйства, Для электроэрозионной обработки металлов используются униполярные импульсы ступенчато-прямоугольной формы, которые могут быть получены с помощью различных генераторов, Известен генератор импульсов, позволяющий получить униполярные импульсы ступенчато-прямоугольной 15 формы, содержащий два источника питания, последовательный инвертор, однофаэный выпрямитель, переключающий тиристор, присоединенный к электроэрозионному промежутку через огра- 20 ничивающее сопротивление Г13.

Недостатками устройства являются относительная сложность, весьма низкий КПД из-за того, что ток нагрузки в течение всего времени формиро- 25 вания импульсов протекает через ограничивающее сопротивление, а также невозможность плавного изменения в широких пределах поджигающего участка рабочих импульсов и автоматичес- 39 кого контроля момента пробоя электроэрозионного промежутка и подключения к нему силового источника питания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является транзисторный генератор для электроэрозионной обработки, содержащий поджигающий источник питания, подключенный положительным выводом че- 4р рез первый транзисторный ключ к аноду, а отрицательным выводом — к катоду электроэрозионного промежутка, силовой источник питания, подключенный положительным выводом к ано- 45 ду разделительного диода, а отрица гельным выводом через второй транзисторный ключ †. к катоду электроэро- зионного промежутка блок управления, первый,и второй выходы которого сое- 50 динены соответственно с базами первого и второго транзисторных ключей, кнопку пуска, соединенную с первым входом блока управления, резистивные датчики тока, включенные между выхо- 55 дом первого транзисторного ключа и анодом электроэрозионного промежутка С21, Недостатками известного. устройства являются низкий КПД за счет потерь в резисторах поджигающего источника питания и в системе управления, сложность управления силовым источником питания, а также невозможность защиты генератора при коротких замыканиях электроэрозионного промежутка, что снижает надежность генератора. . Цель изобретения — повышение надежности и КПД генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в транзисторный генератор для электроэрозионной обработки, содержащий поджигающий источник питания, подключенный положительным выводом через первый транзисторный ключ к аноду, а отрицательным выводом — к катоду электроэрозионного промежутка, силовой источник питания, подключенный положительным выводом к аноду разделительного диода, а отрицательным выводом через второй транзисторный ключ — к катоду электроэрозионного промежутка, блок управления, первый и второй выходы которого соединены соответственно с базами первого и второго транзисторных ключей,:кнопку пуска, соединенную с первым входом блока управления, введены двухпороroвый и логический элементы и дополнительный диод, причем его.анод и катод соединены соответственно с катодом электроэрозионного промежутка и анодом разделительного диода, параллельно дополнительному диоду подключен двухпороговый элемент, первый выход которого соединен с вторым входом блока управления, а второй выход — с перУ вым входом логического элемента, выход которого соединен с третьим входом блока управления, второй и третий входы логического элемента соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управления.

На фиг. 1 изображена схема гене,ратора; на фиг. 2 — структура порогового элемента; на фиг. 3 — структура логического элемента; на фиг. 4 — структура блока управле-, ния; на фиг. 5 — временные диаграммы сигналов, поясняющие функционирование генератора.

Генератор содержит поджигающий источник 1 питания с напряжением.

V подключенный через первый транзисторный ключ 2 к электроэрозион1138

927

3, ному промежутку 3, силовой источник 4 питания с напряжением Ч4, положительный вывод которого через разделительный диод 5 соединен с анодом промежутка 3, а,минусовый вывод через второй транзисторный ключ 6 - с катодом электроэрозионного промежутка 3, дополнительный диод 7,. подключенный между анодом диода 5 и минусовым выводом источ- 10 ника 1 питания, параллельно диоду включен двухпороговый элемент 8, первый выход которого соединен с вторым входом блока 10 управления, а второй выход — с третьим входом логического элемента 9, выход которого соединен с третьим входом блока 10 управления, причем первый и второй входы логического элеглента 9 соединены соответственно с первым и вторым выходами блока 10 управления, а первый вход его соединен с кнопкой ll пуска, Двухпороговый элемент 8 (фиг . 2) состоит иэ источника 12 опорного напряжения с двумя выходными напряжениями Ч1. и V,,компаратора 13 первого порогового уровня (V ) и компаратора 14 второго. порогового уровня (v„) °

Логический элемент 9 (фиг. 3) состоит из элемента 15 типа 2-ИЛИ и элемента 16 типа 2-И.

Блок 10 управления (фиг. 41 состоит иэ задающего:генератора 17 импульсов, дифференцирующей цепочки

18, логического элемента 19 типа

2-И, триггеров 20 и 21, логических элементов 22 и 23 типа 3-И и формирователей 24 и 25 управляющих импуль40 сов транзисторных ключей 2 и 6.

На фиг. 5 изображены осциллограммы напряжений на входах транзисторных ключей 2 и 6 соответственно

113. и 0 напряжения 05 нйтельйом диоде 7, напряжения Ug на электроэроэионном промежутке 3 и указаны уровни напряжений срабатывания двухпорогового элемента 8 при пробое Ч и при коротком замы1 50 канин V электроэрозионного промеВ жутка.

Генератор работает следующим образом (фиг. 1 и 4).

Выходной импульс в нагрузке начиИ нает формироваться с приходом на базу транзисторного ключа 2 отпирающего импульса U> (фиг. 5 ) с блока 10 уп4 равления, запуск которого происходит синхронно с передним фронтом импульса задающего генератора 17 при нажатии кнопки 11 "Пуск" sa счет использования дифференцирующей цепочки

18 и логического элемента 1.9. При этом триггер 20 устанавливается в единичное состояние и положительный импульс с генератора 17 проходит через элемент 22 на вход формирователя

24, так как триггер 21 также устанавливаетея в единичное состояние передним фронтом импульса генератора 1.7. Управляющий импульс формирователя 24 подается на транзистор 2.

В первый момент времени 1 электроэрозионный промежуток 3 имеет высокое сопротивление, и к диодам 5 и 7 при- .,кладывается обратное напряжение. При пробое промежутка 3 в момент времени 1 диод 5 отпирается, а величина напряжения на диоде 7 уменьшается от

V до величины напряжения V> на промежутке 3 в послепробойной стадии.

При пробое промежутка 3 (Ч (V аЧ ) на вход R триггера 21 поступает импульс с компаратора 13 двухпорогово го элемента 8 и устанавливает его в нулевое состояние. При этом происходит переброс (переключение ) положительного импульса с входа формирователя 24 на вход формирователя 25, т.е. импульс управления подается на транзисторный ключ 6 °

После окончания положительного импульса с выхода генератора 17 (t ) запирается формирователь 25. С приходом следующего импульса с генератора

17 процесс повторяется.

В случае короткого замыкания промежутка 3 в интервале управления

С1 -tä . на вход триггера 20 проходит импульс с компаратора 14 элемента 8 через логический элемент 9 и устанавливает триггер 20 в нулевое состояние. В результате запираются элементы 22 и 23 и мгновенно прекращается

:,работа формирователей 24 и 25, т.е. ! генератор отключается. Последующее включение блока IO управления осуществляется только при нажатии кнопки 11 "Пуск".

Таким образом, предлагаемый генератор имеет повышенные надежность за счет автоматического контроля как момента пробоя электроэроэионного промежутка, так и момента его корот1138927

10 кого замыкания, и КПД эа счет исклю- чения мощности потерь в резистивных датчиках тока и применения простой и экономичной системы управления, а

-s также поэволяет получать любые импуль" сы ступенчато-прямоугольной формы, параметры которых могут меняться в широких пределах, 1 138927

Составитель В. Мясников я

Редактор О.Юрковецкая. Техред О.Неце Корректор A. Обручар

Заказ 10705/44 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Рауиская наб. д. 4/5

Филиал ППП."Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4