Источник униполярных гребенчатых импульсов для электроэрозионной обработки металлов

 

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к конструкциям источника униполярных импульсов тока на базе электромашинного индукторного генератора. Целью изобретения является повышение надежности сварки путем получения пачек импульсов при использовании неуправляемого выпрямительного моста. Для этого зубцы ротора размещают по окружности сердечника отдельными группами, промежутки между которыми имеют ширину, кратную высоте зубца ротора, и глубину, равную высоте зубца ротора, а контуры обмотки статора выполнены с шириной катушек и расстоянием между рядом лежащими катушками, равными произведению числа контуров M на зубцовое деление статора Z, причем количество групп зубцов ротора кратно числу катушек в контуре пакета статора, связанному с частотой гребенчатых импульсов F<SB POS="POST">м</SB> и частотой вращения ротора N соотношением Z = F<SB POS="POST">м</SB>/(2<SP POS="POST">.</SP>N). 3 ил.

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ СКИХ

РГСПУВЛИК

ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОЬРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Р, I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4489548/07 (22) 03.10.88 (46) 15.08.91. Бюл. Гч 30 (71) Харьковский политехнический институт им, В.И. Ленина (72) А.С, Рабешко, Н.Я. Петренко и Ю.Я. Хмелевский (53) 621.313.333.2(088.8) (56) Лившиц А.Л. Генераторы импульсов, М.:

"Э не ргия", 1970, с. 105-107.

Авторское свидетельство СССР

М. 253264. кл, Н 02 К 19/20 В 23 P 1/02, 1966. (54) И С Т О Ч Н И К У Н И П О Л Я P Н Ы X Г Р Е Б Е НЧАТЫХ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОИ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение относи ся к электромашиностроению, а именно к конструкциям источника уни поля рных импульсов тока на базе

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к электромашинным генераторам униполярных импульсов, используемых в качестве источников питания электроэрозионных станков.

Целью изобретения является повышение надежности путем получения пачек импульсов при использовании неуправляемого выпрямительного моста.

На фиг. 1 изображена активная зона двухпакетного индукторного генератора источника униполярных импульсов тока для электроэрозионнои обработки металлов; на фиг. 2 — схема подключения предлагаемого источника к межэлектродному промежутку электроэрозионного станка; на фиг, 3 — временные зависимости ЭДС и токов.

Источник униполярных импульсов содержит двухпакетный индукторный генера!

Ю 1670751 А1

<я)5 Н 02 К 19/20, В 23 Н 1/02 электромашинного индукторного генератора. Целью изобретения является повышение надежности сварки путем получения пачек импульсов при использовании неуправляемого выпрямительного моста, Для этого зубцы ротора размещают по окружности сердечника отдельными группами, промежутки между которыми имеют ширину, кратную высоте зубца ротора, и глубину, равную высоте зубца ротора, а контуры обмотки отатора выполнены с шириной катушек и расстоянием между рядом лежащими катушками, равными произведению числа контуров m на зубцовое деление статора 2, причем количество групп зубцов ротора кратно числу катушек в кон гуре пакета статора,связанному с частотой гребенчатых импульсов f, и частотой вращения ротора и соотношением

Z=f /(2 и). 3 ил. тор, состоящий из зубчатого статора 1 и зубчатого ротора 2. На каждом из двух пакеТо B с та тора 1 размещена обмотка, с остоя щая из трех контуров (трех однофазных обмоток)

К), Kz, Кз. Всего в индукторном генераторе имеется 6 контуров, каждый из которых может быть подключен на отдельный межэлектродный промежуток. Контуры обмотки статора 1 выполнены с шириной катушек и расстоянием между рядом лежащими катушками одного и того же контура, равными произведению числа контуров пакета m на зубцовое деление статора tz, т.е. в данном случае 3 tz>, Причем число катушек Z в контуре пакета статора 1 связано с частотой гребенчатых импульсов тока f и частотой и вращения ротора 2 следующим соотношением:Z=f>/2n. Зубцы ротора 2 размещены по окружности сердечника отдельными

1670751 группами, промежутки между которыми имеют ширину, кратную зубцовому делению ротора tzz, и глубину, равную высоте зубцов ротора. При этом количество групп зубцов ротора кратно числу катушек 2 в контуре пакета статора.

Кроме индукторного генератора в источник униполярных импульсов тока для электроэрозионной обработки металлов входит внешнее формирующее устройство, состоящее из продольной компенсирующей емкости 3, неуправляемого выпрямительного моста 4 и регулируемой индуктивности 5, которая введена в разрядный контур станка для объединения простых импульсов тока. входящих в сложный гребенчатый импульс, и регулирования его минимальной составляющей, Посредством описанного внешнего формирующего устройства контур К1 обмотки пакета статора 1 индукторного генератора подключен к межэлектродному промежутку 6 станка для электроэрозионной обработки металлов.

Для данной конструкции источника униполярных импульсов принято, что число зубцовых делений статора Zx-54, а число зубцовых делений ротора 2г=81, значение частоты гребенчатых импульсов (модулирующей частоты) 1М=900 пер/с. При частоте вращения ротора n= 50 I/с число катушек в контуре пакета статора 1 составляет Z=

= 900/2 50= 9 шт.

При вращении ротора 2 возбужденного индукторного генератора в контурах его обмотки статора 1 наводится ЭДС с частотой

f=Zz n = 81 ° 50Б= 4050 Гц, Благодаря тому, что зубцы ротора 2 размещены по окружности отдельными группами, промежутки между которыми кратны его зубцовому делению, наводимая ЭДС имеет прерывистый характер (см. фиг. За). Прерывание ЭДС осуществляется с частотой f = 2. Z n = 2.9.50=

=.имп/с.

Скважность импульсов ЭДС вычисляТе ется по формуле q<-- — —, где Т, — период

<е гребенчатых импульсов ЭДС, te — длительность импульсов ЭДС, В данном примере скважность qe= 9/7 получена благодаря отсутствию во всех девяти частях зубцовой эоны ротора каждого

4-го и 9-го зубцов. При этом расчетное количество зубцов в каждой элементарной

Zz 81 части составляет Zen= — = — 9 (см. фиг. 1).

При двухполупериодном выпрямлении в разрядном контуре формируются пачки импульсов ЭДС(см. фиг, За), При замыкании контура на электроэроэионный промежуток

6 через регулируемую индуктивность 5 в нем образуются среднечастотные импульсы тоТ( ка с частотой fM и скважностью q = — = т

=1,1 1,28 (Tl= Te)

Такие импульсы тока используются при обработке на черновых режимах, обеспечивая более высокую производительность и малый износ электродов-инструментов (см, фиг. Зб).

Для получения более качественной поверхности обработки уменьшается минимальнаясоставляющая гребенчатых импульсов за счет усиления их пульсаций путем уменьшения величины индуктивности 5. При отключении индуктивности 5 в разрядном контуре формируются пачки высокочастотных импульсов (см. фиг. Зв). Входящие в их состав простые импульсы тока имеют скважность

qi= 1-1,2. Она обеспечивается формирующим действием самого злектроэрозионного промежутка.

Таким образом, путем выбора конструкции эубцовой эоны индукторного генератора обеспечивается прерывание генерации

ЭДС (тока) и формирование униполярных импульсов тока без применения внешних управляемых коммутирующих устройств, что упрощает схему источника униполя рных импульсов и повышает надежность его работы, При этом уменьшение числа зубцов ротора приводит к снижению потерь в стали сердечников статора, а следовательно, к повышению КПД генератора.

Формула изобретения

Источник униполярных гребенчатых импульсов для электроэроэионной обработки металлов, содержащий емкость, регулируемую индуктивность, двухполупериодный выпрямительныймости индукторный генератор с зубчатым ротором и зубчатым статором, на котором размещено m однофазных обмоток, каждая из которых состоит из последовательно соединенных катушек, каждая однофазная обмотка вместе с последовательно соединенной емкостью подключена к входным клеммам двухполупериодного выпрямительного моста, а к выходным клеммам выпрямительного моста подключена регулируемая индуктивность, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности обработки путем получения пачек импульсов при использовании неуправляемого выпрямительного моста, ширина катушек и расстояние между соседними катушками одной и той же обмотки равны произведению числа обмоток m на зубцовое деление статора, а зубцы ротора размещены по ок1670751 ружности ротора группами, промежутки между которыми имеют ширину, кратную эубцовому делению ротора и высоту, равную высоте зубца ротора, причем количество групп зубцов ротора кратно числу катушек в одной обмотке статора.

1670751

Составитель А. Кецарис

Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Редактор В. Фельдман

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2755 Тираж 325 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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