Генератор униполярных импульсов

 

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, в частности к генераторам импульсов для электроэрозионных станков, и может быть.использовано в металлообрабатывающей промышленности, Це ль изобретения - повышение надежности работы. Генератор содержит тиристоры 1-4, 17-21, диоды, дроссели, конденсаторы и резисторы, а также источники 16 и

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (19) (11) (5D4 В 23 Н 1 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

llPH ГКНТ СССР (21) 4184811/24-21 (22) 26.01.87 (46) 15.03.89. Бюл. У 10 (71) Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе (72) И.Л.Аитов, И.З.Арсланбаев и И.Ф.Ихсанов (53) 621.373 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 836741, кл. Н 02 M 7/515, 1981..

Авторское свидетельство СССР

Ф 819919, кл. В 23 P 1/02, 1981. (54) ГЕНЕРАТОР УНИПОЛЯРНЬБ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, в частности к генераторам импульсов для электроэрозионных станков, и может быть, использовано в металлообрабатывающей промышленности. Цель изобретения — повышение надежности работы.

Генератор содержит тиристоры 1-4, 17-21, диоды, дроссели, конденсаторы и резисторы, а также источники 16 и

1465206

10

23 питания, формирователи 27 и 28 противофазных импульсов, формирователь 29 управляющих импульсов, задающие генераторы 32 и 33, ключи 34 и

35,триггер 36, элементы И 37, формирователь 39 аварийного импульса, датчик 10 срыва инвертирования, кнопку

41 "Пуск", одновибратор 46, шины 43 и 44 питания. Введение в генератор

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике, в частности к генераторам импульсов для электроэрозионных станков, и может быть использовано в металлообрабатывающей промышленности и.в других

Отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

На чертеже изображена электричес кая принципиальная схема предложенНого генератора.

Генератор униполярных импульсов содержит первый, второй, третий и четвертый тиристоры 1-4, первый, второй, третий и четвертый, пятый и шестой диоды 5-10, первый и второй конденсаторы 11 и 12, первый и второй дроссели 13 и 14, выходные клеммы 15 электроэрозионного промежутка, первый источник 16 питания,, аноды первого и второго тиристоров, шунтированных соответствующим первым и вторым диодами 5 и 6, включенными в обратном направлении, .соединены между собой; катод первого тиристора 1 соединен с анодом третьего тиристора

3, катодом третьего диода 7 и через последовательно соединенные первый конденсатор 11 и первый дроссель 13 подключен к катоду второго тиристора

2, аноду четвертого тиристора 4 и к катоду четвертого диода 8, анод которого соединен с анодом третьего диода 2, первым электродом 15 элект-. троэрозионного промежутка и анодом пятого диода 9, катод которого подключен к первой обкладке второго кон. денсатора 12 и аноду шестого диода

10, катод которого соединен с катодополнительных элементов позволяет значительно повысить надежность работы и расширить функциональные воэможности генератора за счет полного ограничения аварийных токов, получения импульсов с высокой крутизной нарастания, регулирования частоты и длительности импульсов в широких пределах. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. дами третьего и четвертого тиристоров 3 и 4, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый тиристоры 17-21, третий конденсатор 22, второй источ" ник 23 питания, седьмой и восьмой диоды 24 и 25, третий дроссель 26, положительная шина первого источника

16 питания соединена с второй обклад кой второго конденсатора 12 и анодом первого тиристора 1, отрицательная шина первого источника 16 питания подключена к аноду седьмого диода 24, катод которого .соединен с анодом шестого диода, и соединена через второй дроссель 14 с анодом пятого диода и отрицательной шиной второго источника 23 питания, положительная шина которого соединена с анодами пятого и шестого тиристоров 17.и 18, катоды которых соединены между собой через третий конденсатор 22 и подключены к анодам соответственно седьмого и восьмого тиристоров 19 и 20, катэды которых соединены между собой и подключены к анодам восьмого диода и девятого тиристоров, катод восьмого диода 25 соединен с катодом четвер- того тиристора 4 и через третий дроссель 26 - с катодом девятого тиристора 21 °

Блок управления может. быть выполнен на первом и втором формирователях 27 и 28 противофазных импульсов и формирователе 29 управляющих импульсов, подключенных соответственно к управляющим входам первого, вто" рого„ третьего, четвертого тиристоров 1-4, пятого, шестого, седьмого и восьмого тиристоров 17 - 20, и девятого тиристора 21. Входы первого

14652 и второго формирователей 27 и 28 противофазных имяульсов соединены через соответствующий девятый и десятый .диоды 30 и 31 с соответст5 вующим первым и вторым задающими генераторами 32 и 33, первые запускающие входы которых через соответствующий первый и второй ключ 34 и 35 соединены с выходом триггера 36 и пер- 10 вым входом элемента И 37, выход которого подключен через одиннадцатый диод 38 к входу второго формирователя 28 противофазных импульсов, а вто" рой вход элемента И 37 подключен к входу триггера 36 и через формирователь 39 аварийного импульса — к датчику 40 срыва инвертирования, включенному последовательно с первым дросселем 13, S""âõîä триггера 36 соединен через кнопку 41 "Пуск" и через резистор 42 соответственно с первой и второй шинами 43, 44 питания, вход формирователя 29 управляю щих импульсов соединен через двенад- 25 цатый диод 45 к выходу второго задающего .генератора 33 и через одновибратор 46 — к второму запускающему входу первого задающего генератора 32.

Генератор в установившемся режиме д0 работает следующим образом.

Пусть в данный момент времени кон. денсаторы 11, 12 и 22 заряжены с полярностью, указанной на чертеже. При .включении кнопки 41 "Пуск" на S-вход триггера 36 подается 0", и ключи

34, 35 запираются. В результате запускается генератор 33, запуская формирователь 28, формирующий управляющие импульсы. Одновременно импульсом 40 от задающего генератора 33 запускаются: формирователь 29, который управляет тиристором 21, и одновибратор 46. В результате запускается за-. дающий генератор 32, формирователь

27 противофазных импульсов будет формировать управляющие импульсы в течение времени, определяемого длительностью выходных импульсов одновибратора 46, которая может регулироваться в широких пределах. Длительность им пульсов одновибратора 46 определяет и длительность выходных импульсов генератора, частота повторения которых определяется частотой задающего генератора. 33.

Пусть в данный момент времени импульсы управления подаются на соответствующие диагональные пары тирис06

4 торов 17-20, тиристор 21 и тиристоры 1,4, Вначале формируется поджигающая часть выходного импульса с высокой крутизной нарастания переднего фронта и большой амплитудой, так как в первый момент включаются тиристор

21 и тиристоры 17, 20 и к нагрузке прикладывается суммарное напряжение на конденсаторе 22 и источнике 23 питания. Происходит пробой электроэрозионного промежутка (нагрузки} 15, напряжение на нем начинает спадать по экспоненте, а конденсатор 22 начинает перезаряжаться на обратную полярность. Далее при снижении напряжения на нагрузке 15 включаются тиристоры 1,4 и через нее начинает протекать еще колебательный ток перезаряда конденсатора 11 по цепи элементов 12, 1, 11, 13, 4, 26,15, 9 и 12.

После перезаряда конденсатора 11 включаются встречные диоды 5, 8 и ток через нагрузку протекает в том же направлении по цепи элементов 11, 5, 12, 10, 26, 15, 8, 13 и 11. Далее когда выключаются диоды 5,8, включаются тиристоры 2, 3 и процесс повторяется, тем самым формируется рабочая часть импульсов генератора, длительность которой определяется длительностью выходного импульса одновибратора 46. В процессе формирования рабочей части при спадании (изменении) тока тиристоров и встречных диодов происходит включение первого диода 24, и тогда ток дросселя 14 замыкается и по цепи элементов 14, 24,10, 26, 15 и 14, т.е. происходит сброс энергии, накопленной в дрос.селе 14 в цепь нагрузки. Так же происходит сброс энергии, накопленной в индуктивности дросселя 26, при этом ток может замыкаться и по цепи элементов 26, 15, 9, 10 и 26. Все

I это позволяет получить сглаженную ! рабочую часть импульса что позвоЭ ляет повысить КПД и надежность работы генератора. После окончания фор- мирования рабочей части через некоторое время, определяемое частотой работы задающего генератора 33, импульсы управления подаются на очередные тиристоры моста, тиристор 33 и тиристоры первого моста и начинается формирование второго импульса генератора.

При срыве инвертирования, когда, например, одновременно проводят ти06

5 14652 ристоры 1 и 3, датчик 40 выдает сигнал на запуск формирователя 39 аварийного импульса, который формирует сигналы с необходимыми параметрами,, 3 и сигналы поступают на К-вход триггера 36 и второй вход элемента

И 37, на первый вход которого поступает сигнал с выхода триггера 36, который при подаче аварийного им- 10 пульса на R-вход отпирает пусковые ключи 34 и 35, в результате чего блокируются управляющие импульсы первого и второго мостов (тиристоры 1-4;

17-20). Одчовременио выходной сигнал триггера Зб поступает на первый вход элемента И 37 и при совпадении сигналов выдает сигнал на однократное формирование очередных управляющих импульсов соответствующих тиристоров 2р

17-20 моста. В результате к проводящим тиристорам 1, 3 прикладывается обратное напряжение, равное сумме напряжений источника 23 и конденсатора 22, и эти тиристоры выключаются, 25 а. конденсатор 22 переэаряжается че" рез диод 25, дроссель 26 и нагрузку

15.

Введение в генератор дополнительных элементов позволяет значительно 30 повысить надежность работы и расшир ить функциональные возможности генератора за счет полного ограничения аварийных токов, получения импульсов с, высокой крутизной нарастания и ам35

Плитудой поджигающей части и сглажен" ной рабочей частью, регулирования частоты и длительности импульсов в широких пределах.

Формула изобретения

1. Генератор униполярных импульсов, содержащий первый, второй, третий и .четвертый тиристоры, вктпоченпые по схеме тиристорного моста, пер- 45 вый, второй, третий, четвертый,.пя-" гый и шестой диоды, первый и второй конденсаторы, первый и второй дрос-. сели, электроды электроэроэионного промежутка, первый источник питания„ первый и второй тиристоры, шунтированные соответственно первым и вторым диодами, включенными в обратном направлении, катод первого тиристора соединен с анодом третьего тиристора, 55 катодом третьего диода и через диа "гональ тиристорного моста на последовательно соединенных первом конденсаторе и первом дросселе подключен к катоду второго тиристора, аноду четвертого тиристора и катоду четвертого диода, анод которого соединен с анодом третьего диода, первым электродом электроэрозионного промежутка и анодом пятого диода, катод которого подключен к первой обклад- . ке второго конденсатора и аноду шестого диода, катод которого соединен с катодами третьего и четвертого тиристоров„ отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности работы, в него введены пятый, 1 шестой, седьмой, восьмой и девятый тиристоры, третий конденсатор, второй источник питания, седьмой и вось-. мой диоды, третий дроссель, положительная шина первого источника питания соединена с второй обкладкой второго конденсатора и анодом первого тиристора, отрицательная шина первого источника питания подключена к аноду седьмого диода, катод которого соединен с анодом шестого диода, а через второй дроссель соединена с анодом пятого диода и отрицательной шиной второго источника питания, положительная шина которого соединена с анодами пятого и шестого тиристоров, катоды которых соединены между собой через третий конденсатор и подключены к анодам соответственно седьмого и восьмого тиристоров, катоды которых соединены между собой и подключены к анодам восьмого диода и девятого тиристора, катод восьмого диода соединен с катодом четвертого тирис" тора и через третий дроссель — с катодом девятого тиристора и вторым электродом электроэрозионного промежутка.

2. Генератор по п.1, о т л и— ч а ю щ и й-с я гем, что, с целью повышения надежности, блок управления выполнен на первом и втором формирователях противофазных импульсов и формирователе управляющих импульсов, подключенных соответственно к управляющим входам первого, второго, третьего, четвертого тиристоров, пятого, шестого, седьмого и восьмого тиристоров и девятого тиристора, входы первого и второго формирователей противофазных импульсов соединены через соответствующий девятый и десятый диоды с соответствующими первым и вторым задающими генерато1465206

Составитель В. Чижиков

Редактор M.Êåëåìåm 7ехред Л.Сердюкова Корректор М.Демчик

Заказ. 868/!6 Тираж 892 Подписное

ВНИИПК Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101 рами, запускающие входы которых через соответствующие первый и второй ключи соединены с выходом триггера и первым входом элемента И выход которого подключен через одиннадцатый диод к входу второго формирователя противофазных импульсов, а второй вход элемента И подключен к входу триггера и через формирователь аварийного импульса - к датчику срыва инвертирования, включенному последовательно в диагональ тиристорного моста, S-вход триггера соединен через кнопку "Пуск" и через резистор соответственно с первой и второй шинами питания, вход формиро« вателя управляющих импульсов соединен через двенадцатый диод с выходом второго задающего генератора и

1р через одновибратор с вторым запускающим входом первого задающего генератора.