Ждущий генератор для электро-импульсного диспергирования струй расплавов

 

Изобретение относится к устрой- . ствам для электрофизических методов обработки материалов, может быть использовано в Качестве источника тока для электроимпульсного дробления металлических струй и получения дисперг yW4 4 LZJ О сных металлических порошков. Цель изобретения - повышение КПД генератора - достигается синхронизацией частоты разрядных импульсов с частотой замыкания электродов разрядника струй расплава . Генератор содержит вьтрямитель 1, накопительный конденсатор 3, тиристор 4, разрядник 5, формирователь 10 импульсов. Дпя достижения поставлен-i ной цели в него введены датчики 6 и 7 тока зарядной и разрядной цепей, инверторы 8 и 9 сигнала, блок 11 управления , содержащий RS-триггер 12, логический элемент Ни коммутатор 14. Использование блока управления обеспечивает формирование импульса разрядного тока Только за счет накопителя 3 и дает возможность строго дозировать величину энергии. 2 ил. (Л Jj 4 П 00 to О) 4:.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

И9) (!!) А1 (s!) 4 В 23 Н 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP !

1О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3855568/24-21 (22) 18.12.84 (46) 30.07.87. Бюл. и 28 (71) Центральный научно-исследовательский институт оловянной промышленности (72) Ю.Н.Коновальченко и Е.И.Протасов. (53) 621.9.048 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1038163, кл. В 23 Н 1/02, 1981. (54) ЖДУЩИЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОИИПУЛЬСНОГО ДИСПЕРГИРОВАНИЯ СТРУЙ РАСПЛАВОВ (57) Изобретение относится к устройствам для электрофиэических методов обработки материалов, может быть использовано в Качестве источника тока для электроимпульсного дробления металлических струй и получения дисперсных металлических порошков. Цель изобретения — повышение КПД генератора " достигается синхронизацией частоты разрядных импульсов с частотой замыкания электродов разрядника струй расплава. Генератор содержит выпрямитель

1, накопительный конденсатор 3, тиристор 4, разрядник 5, формирователь 10 импульсов. Для достижения поставлен.. ной цели в него введены датчики 6 и

7 тока зарядной и разрядной цепей, инверторы 8 и 9 сигнала, блок 11 управления, содержащий RS-триггер 12, логический элемент И и коммутатор 14.

Использование блока управления обеспечивает формирование импульса разряд" ного тока только за счет накопителя 1

3 и дает возможность строго дозировать величину энергии. 2 ил.

С:

1326401

Изобретение относится к устройrгвам для электрофизических методов обработки материалов, в частности предназначено для использования в качестве источника тока для электроимпульсного дробления металлических струй и получения дисперсных металлических порошков.

Целью изобретения является повышение КПД генератора путем синхронизации частоты разрядных импульсов счастотой замыкания электродов разрядника струей расплава.

На фиг.1 изображена схема генератора4 на фиг.2 — временные диаграммы изменения токов и напряжений. . Ждущий генератор (фиг.1} содержит выпрямитель 1, зарядную индуктивность

2, накопительный конденсатор 3, тиристор 4, соединенные последовательно с образованием зарядной цепи, разрядник 5, подключенный параллельно накопительному конденсатору 3, причем вход выпрямителя 1 соединен с источником переменного напряжения, датчики 6 и 7 тока зарядной и разрядной цепей, первый 8 и второй 9 инверторы сигнала, формирователь 10 импульсов, выход которого соедчнен с катодом и управляющим электродом тиристара 4, блок 11 управления, содержащий RSтриггер, логический элемент И 13 и коммутатор. При этом датчик 6 тока зарядной цепи через первый инвертор

8 сигнала соединен с Б-входом RS--триг гера 12, выход которого соединен с первым входом логического элемента

И 13, выход которого поцключен к входу формирователя 10 импульсов, а да,— ! чик 7 тока разрядкой цепи через вто-! рой инвертор 9 сигнала подключен к

K-входу RS-триггера 12, второму входу логического элемента И i3 и через коммутатор 14 — с общей шиной, а второй вход формирователя 10 импульсов соединен с накопительным конденсатором 3.

Ждущий генератор работает следующим образом..

При замыкании коммутатора 14 логический нуль подается на Р-вход RSтриггера 12 и на первый вход элемента И 13, RS-триггер переходит в сос— тояние, когца на его инверсном О-выходе появляется логическая единица, которая подается на второй вход элемента И 13. При отпирании коммутатора 14 на первый вход э емента И 13 поступает лгическая единица от второго инвертора 9 сигнала, после чего на выходе элемента И 13 образуется также логическая ециница, которая по. дается на вход формирователя 10 импульсов и запускает его в момент вре. мени t. (фиг,2). Отпирающие импульсы (фиг.2ж) подаются на управляющий электрод и катод тиристора 4, который отпирается н через него и зарядную индуктивность 2 течет тока заряда 1 накопительной емкости 3 от выпрямйтеля 1, носящий колебательный характер. Наличие тока I заряда вос. принимается датчиком 6 тока зарядной цени и передается первому инвертору

8 сигнала, который при наличии сигнала с датчика 6 тока заряцной цепи образует логический нуль и передает. его на 8-вход RS-триггера 12. RS-триг. . гер переходит в новое состояние,, когда на инверсном Q-выходе появляет. ся логический нуль, поступающий на

25 второй вход элемента И 13, на выходе которого появлетя логический нуль и формирователь 10 импульсов отключается. Однако тиристор 4 остается открытым, так как по нему протекает

ЗО тока заряда 1 в проводящем направле Ф нии, и запирается только при перехо= де тока заряда Х > через нуль в момент времени с . Поэтому длительность про.-. текания тока :àðÿäà I> равна половине периода собственных колебаний зарядной цепи и определяется из выражения

Л вЂ” 9

1 кз т 3с 4т„7Ь з где Т =(с -t ) — длительность протекания тока заряда

Х, с, индуктивность зарядной цепи, Гн, С вЂ” величина накопительной емкости, Ф, R — сопротивление зарядной цепи, Ом.

В момент времени с тиристор 4 запирается и ток заряда Х прекращаетэ ся. В результате протекания тока I> заряда накопительная емкость 3 полу1 я " чает определенную величину энергии, которая необходима для диспергирования требуемого количества расплава.

Б том состоянии формирователь 10 им1326 пульсов находится некоторое время до .замыкания разрядной цепи накопительной емкости 3 струей расплава. Эта пауза требуется для того чтобы накоФ

5 пительная" емкость 3 успевала заряжаться до требуемого значения, и тиристор 4 запирается. Струя расплава замыкает цепь разряда накопительной емкости 3 в момент времени с„, которая начинает разряжаться через разрядник 5 (форма импульса тока ?р разряда показана на фиг.2а). Наличие тока I разряда воспринимается датчиР ком 7 тока разрядной цепи и передает- 15 ся второму инвертору 9 сигнала, который выдает логический нуль на первый вход элемента И 13 и И.-вход RS-триггера 12,измененяя его состояние. На инверсном Q-выходе RS-триггера 12 по- 2О является логическая единица, которая подается на второй вход элемента И

13. Однако наличие на первом входе элемента И 13 логического нуля от второго инвертора 7 сигнала не позволяет включиться формирователю 10 импульсов в момент t прекращения тоР ка Х разряда, сигнал с датчика 7 разрядного тока, передаваемый второму инвертору 9 сигнала, падает до ЗО нуля. При этом второй инвертор сигнала формирует логическую единицу, поступающую на первый вход элемента И, на выходе которого также появляется логическая единица и передается на

35 вход формирователя 10 импульсов, который снова включается и подает отпирающие импульсы на тиристор 4; который отпирается, и снова происходит. заряд накопительной емкости 3, только уже во время движения новой струи расплава в межэлектродном промежутке между электродами разрядника 5. Цикл повторяется, и генератор продолжает работать в автоматическом режиме, .re- 45 нерируя импульсы тока I< разряда.

Частота замыкания эрозионного промежутка между электроддми разрядника

5 струей расплава, т.е. частота генерируемых импульсов I определяется из выражения

Ждущий генератор для электроимпульсного диспергирования струй расплавов, содержащий накопительную емкость, разрядник, формирователь импульсов, тнристор, выпрямитель, вход которого соединен с источником переменного напряжения, а выход формирователя импульсов соединен с катодом и управляющим электродом тиристора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД путем синхронизации частоты разрядных импульсов с частотой замыкания электродов разрядника струей расплава, в него введены датчики тока зарядной и разрядной цепей, первый и второй инверторы, зарядная индуктивность и блок управления, еогде f, ст

1 1 с ст т ст- у +у в

cr 3 Р— частота замыкания эрозион55 ного промежутка разрядника

5 струей расплава; период замыкания эровионного промежутка разрядника 5.

401 4

Момент времени с (фиг.2) соответствует полному заряду накопительной емкости 3 и появлению сигнала U (фиг.2г) в цепи выхода первого интервала 8 сигнала, а в момент t„ начинается нарастание тока I (фиг.2а) ( разряда (уменьшение напряжения U на накопительном емкости 3 показано на фиг.2в, а.появление сигнала логического нуля Ut, в цепи выхода второго инвертора 9 сигнала и сигнала логической единицы U на Q-выходе RSтриггера 12 — соответственно на фиг. 2д и 2е).

Момент времени t соответствует нарастанию тока (фиг.2а) I разряда до максимума. В момент t „ времени происходит диспергирование струи расплава. Этот момент времени характеризуется стабилизацией тока I< разряда.

Формирователь импульсов представляет собой формирователь импульсов для управления мощными тиристорами. Использование блока управления позволяет формировать импульс разрядного тока только за счет заряженной накопительной емкости без участия питающей сети и дает возможность строго дозировать величину энергии.

Соединение накопительной емкости с электродами разрядника без коммутирующих устройств обеспечивает автоматическую подстройку работы схемы генератора к изменению режима истечения струи расплава и позволяет синхронизировать частоту разрядных импульсов тока с частотой замыкания электродов разрядника струей расплава.

Формула изобретения

1 2 1 4() Составитель В. Еежоян

Редактор Л. Е! еыдкая

Еорректор А. Зимакосов

Техред f. Сер юкова

Заказ 3228/10 Тираж "J? 4 Псдписное

ВШЫ1И Государст å-ного комитета СССР по дел Г«м изоорс те н«1и i : тьрьл ил

"*1Ê 35, Моски», М35, Рау аская наб., д. 4/.

Пвоиэводс". à,ûè-Uo, i÷ãðàôè еское яре„ «приятие. г. Ужгород„ул. Проектная,4 держащий КЯ-триггер, логический элемент И и коммутатор, причем выпрями.тель, зарядная индуктивность, накопительный конденсатор и тиристор соединены последователь-.o с образованием зарядной цепи, а разрядник подключен параллельно накопительному конденсатору, датчик тока зарядной цепи через первый инверiор сигнала соедичен с 8-входом RS-триггера, выход коОиа

8

Qyp

j 1 фр

Ир

W торого соединен с первым входом лог ческого элемента И, выход которого подключен к Ьходу формирователя импульсов, второй выход которого подключен к накопительному конденсатору, а датчик тока разрядной цепи через второй инвертор сигнала подключен R й--входу RS-триггера, второму входу лсгиче;ского э лемента И и через коммуvdtop — к общей вине.