Источник питания для электроэрозионных станков

 

1. ИСТОЧНИК ПИ.ТАНИЯ ДЛЯ !ЭЛЕКТР'ОЭРОЭИ6ННЫХ СТАНКОВ, содержащий источник напряж'ёния, фильтр, датчи'к рабочего тока, индуктивное балластное сопротивление и силовой полупроводниковый ключ с подключенными к нему демпфируюеоим диодом и задающим ге- ^нератором, соединенным через усили- j те ль с датчиком тока, о' т л и ч а' - • 'ю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности, КПД и уменьшения Габаритов источника питания, в него введен стабилизатор мощности, включенный между источником ;' напряжения и фильтром.2. Источник iio П.1, о т л и ч а - ;ю щ и и с я тем, что стабилизатор мощности выполнен в виде управляемого' двухполупериодното трехфазного " 'моста, Лодключенного к трехфазному трансформатору, причем выход моста • закорочен, к средней точке трансформатора и указанному выходу моста подключены ^ по следов ательно соедине нные емкость и индуктивность, паргшлельно которой вк^аочен выпрямитель, выход которого является выходом ста- .билизатора..3.Источник по П.1, о т л и ч а - ю щ и и с я тем, что фильтр выпол- ; HjgH в виде по меныией мере двух пос- i л'едовательно соединенных Г-обраэнах Lt звеньев, емкость последнего из которых подключена к клeм^{e индуктивного балластного сопротивления, вто— {.рая клемма которого через диод подключена к емкости первого звена .фильтра.4.Источник по п'. 1, о т л и ч а - 'ю щ и и с я тем, что в задаю1ф1й генератор введен блок изменения групповых_ п аУ3, к .^которому подключен выход усилителя.. 5. Источник JK>&; ;д.1, отличающий с f^ тем, 'гго в него введено переменное активное сопротивление, 'включенное последовательно с демпфи- 1рукячим диодом.

„1, с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

SING@ В 23 P 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 2486222/25-08 (22) 16.05.77 (46) 07.07.83.. Бюл. 9 25 (72) М.И.Отто (71) Ордена Трудового Красного Знамени Экспериментальный. научно-исследовательский институт металлорежущих станков (53) 621.9.048 ° 4.06(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 335070, кл. В 23 P 1/02, 1970. (54)(57) 1. ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ

IЭЛЕКТРОЭРОЭИОННЫХ СТАНКОВ, содержащий источник напряжения, фильтр, датчик рабочего тока, индуктивное балластное сопротивление и силовой полупроводниковый ключ с подключенными к нему демпфирующнм диодом и эадаюыим генератором, соединенным через усили тель с датчиком тока, о т л и ч а - ю шийся тем, что, с целью пОвышения производительности, КПД и уменьшения габаритов источника питания, в него введен стабилизатор мощности, включенный между источником напряжения и фильтром.

2. Источник по п.1, о т л и ч а - .

::ю шийся тем, что стабилизатор мощности выполнен в виде управляемо„.SU„„700627 А го двухполупериодного трехфазного моста, подключенного к трехфазному трансформатору, причем выход моста закорочен, к средней точке трансформатора и указанному выходу моста подключены: последовательно соединенные емкость и индуктивность, параллельно которой включен выпрямитель, выход которого является выходом ста,билизатора. .3. Источник по п.1, о т л и ч аю шийся -теМ, что фильтр выполнен в виде по меньшей мере двух пос-! ледовательно соединенных Г-образных

LC звеньев, емкость последнего иэ которых подключена к клемме индуктивного балластного сопротивления, вто pg рая клемма которого через диод подключена к емкости первого звена .фильтра.

4. Источник по п .1, отличающийся тем, что в задающий ге; нератор введен блок изменения груп- Й повых пауз, к -которому подключем выход усилителя.

5. Источник По п.1, о т л и ч а.ю щ и и с q тTеeмM, "iso в него введено переменное активное сопротивление, включенное последовательно с демпфи рующим диодом.

1 702627

ИзобретеВие относи ся к электро-- --- вательно соединенные eMROCTb 3 H HHфизй Искйй методам обработки "H в дуктивность 4, параллельно которой частности, касается источника питания вкпючен- выпрямитель 5, двухзвенный для электроэроэйонйых станков. - - .фильтр-накопитель на индуктивностях — Известны источники питания, содер- 6 и 7 и емкостях 8 и 9, диод 10 для жане источник напряжения, фильтр-на- 5 замыкания цепи токоограничивающего копитель силбвой полупроводниковый ийдуктивного сопротивления 11, сйло- Ийоч, датчик тока, например; актив- . вой ключ 12, токовый шунт 13, задаюный-суит"; индУктивное балластйое со- щий генератор 14 с подключенным к противление, а также задающий гене- нему усилителем 15, демпфирующий ратор (1 3. 10 диод 16 с последовательно соединенE ным сопротивлением 17, распределенОднако -эта схема, как и все из- ную индуктивность 18 силовой. цепи IIecTíûå независимые генераторы для -и эрозионный=промежуток 19. электрбэрозионной обработки, облада", . Источник питания работает следую вт на любом заданном режиме постоян- 5 щим образом. ными амплитудой напряжения и, без ис— пользования адаптивных устройств,— Импульсы запуска подаются на величиной паузы между группами им- верхнюю и нижнюю группу тиристоров

-пульсов, . 2 моста поочередно с частотой .0 5Обработка "деталей .со сложйой кон- 5 кГц.

20 фигурацией и на большую глубину за- При запуске, например, верхней трудняет стабилизацию процесса и эва- гРуппы тиристоров открывается тот из -Муацию продуктов эрозии из межэлек- них, на аноде которого в данный мо— тродной полости и обусловливает необ - меНт ВреМЕНИ ИМЕЕтоя Наибольшее цолоходимость работы с большим отставани- жительное йайряженйе. ем, т.е. при большом числе импульсов При этом по цепи средняя точка .

25 холостого хода. - - — — - - вторичной обмотки трансформатора 1 -, Целью изобретения является-йбвй-- емкость .3 - инцуктивность 4 - фаэная

- Шние производительности и стабйзЫза- обмотка трайсформатора происходит сии процесса йри одновременном позы- " Резонансный заряд емкости 3 до велишении КЕД и весогабаритных характе- 30 чины 0 i U с Фаъы" ристик источника питания. При изменении направления тока

Поставленная цель достигается тем, тиристор запирается, затем импульсы что в цепь между источником напряже- запуска подаются на нижнюю группу тин я и выпрямителем включен йреобра-" ристоров и емкость 3 перезаряжаетс зо атель неизменного. напряжения в 35 также в резонансном режиме по цепи в я близкую к неизменной мощность (ста"-,средняя точка трансформатора 1 - инбилизатор мощности ), в качестве тако-:дуктивность 4 - фазная обмотка трансго" преобразователя применен двухполу- форматора 1. периодный трехфазный управляемый = . " Если эквивалентное сопротивление" мост, питаемый от трехфазного транс- 40 нагрузкй,:йодключенное к индуктивносформатора, с з акороченным выходом, ти 4 "через вйпрямитель 5, относитель-а к средней точке трансформатора H yka- но велико, велика и добротность посзаиномувыходу моста подключены после-,,;; ледовательного резонансного контура до а "ель о соедийенййе емкость йийдук- При этом напряжение на"индуктйвности тивность,параллельно которой включена 4 и на емкости 9 фильтра может мнон r а рузка. Кроме того, применен двух- гократно превыйать напряжение лита45 . -, ж мнофазный фильтр-накопитель, емкость - Ния,. так как режим контура близок первого звена которого подключена че- к резонансу напряжений. рез диод к силовому выходу полупро- Таким образом, при малых рабочих вьдникового ключа, к токовому шунту токах амплитуда напряжения на выходе в е ц пи этого ключа через усилител фильтра может многократно превышать

50 подключен узел задающего генерато1.а, напряжение на питающем трансформатоуправляющий изменением величййй=йау- pe H yciiHaaiiHsae cs выбором величин зы между группами из заданногь чиСла емкости 3, индуктивности 4, частотй: импульсов; демпфирующий диод, завы- :тиристоров 2 моста, индуктивнооти б кающий цепь тока при размыкании клю- 5 (индуктивность б может быть установ-ча, соединен с выходной клеммой иб .лена до выпрямителя в цепи перементочника через переменное сойротив- ного тока j, а также дополнительный балластных сойротивлений.

Источник питания, схема которого При увеличени рабочего тока и представлена на чертеже, содержит 60 уменьшении эквивалентного сопротив т е лер хфазный трайсфбрматор"1 с шунти-- ния нагрузки уменьшается энергия, рующими вторичную обмотку (для запасаемая при зарядно-разрядных компенсации индуктивности рассеянуя;) циклаМ "ййцуЗГтйвйостьИ 4, соответстемкостями, трехфазный двухполуперй- . . венно снижается напряжейие на фйльтодный мост на тиристорах 2, последо- 65 ре-накопителе при одновременном

3 7026 росте тока эа счет, увеличения частоты

Импульсов запуска.

Описанный источник может быть использован и как источник неизменного тока путем соответствующего изменения его параметров. Таким образом, на- . пряжение питания (на емкости 9) функционально связано с величиной рабочего тока через нагрузку — эрозионный промежуток 19.

Импульсы рабочего тока формируют- 30 см следукщим образом.

При замыкании транзисторного ключа 12 напряжение подводится к нагрузке. Пробой эроэионного промежутка 19 вызывает ток в силовой цепи токоогра-1

ыичивающая индуктивность 11 — ключ

12 — активный шунт 13 - распределенная индуктивность 18 силовой цепи эрозионный промежуток 19.

Если во время паузы между импульсами ток через индуктивность 11 не был равен нулю, происходит небольшое:. нарастание этого тока эа время раз-: ряда. При выключении ключа, во время паузы между разрядами, ток индуктивности замыкается по цепи индуктивность 11 - диод 10 - емкость 9, что приводит к частичному разряду индуктивности и заряду емкости 8. Энергия, накопленная в индуктивности 18, разряжаемой при отключении ключа 12 по цепи шунт 13. - индуктивность 18— нагрузка - сопротивление 17 -. диод 16, должна во время паузы между импульсами уменьшиться до нуля.

Однако если запускать ключ 12 па- Ç5 кетами импульсов от задающего генератора 14 с увеличенной паузой между пакеТами, то уменьшением сопротивления 17 (увеличением постоянной време ни силовой цепи после ключа 12 f мож- 4{) 4 но получить нулевую паузу между импульсами тока в пакете, т.е. получить импульсы тока гребенчатой формы.

В описываемом источнике амплитуда тока ограничивается благодаря включенному в силовую цепь шунту 13 и пороговому усилителю 15; Если амплитуда тока превышает заданный предел, пороговый усилитель 15 воздействует на задающий генератор 14, увеличивая. величину паузы между пакетами импульсов, что приводит к более длительному разряду индуктивности 11, снижению уровня пульсирующего в ней тока и в результате - уменьшению амплитуды разрядного тока, так как амплитуда тока во время разряда определяется током в индуктивности к моменту начала разряда. Поскольку. скважность импульсов в пакете не изменяется, сохраняется заданные износ инструмента и шероховатость поверхности.

Поэтому, когда при уменьшении среднего тока во время процесса pac= тет напряжение на емкости 9 и начинает увеличиваться ток, автоматически увеличивается величина паузы меж ду пакетами импульсов при неизменной амплитуде разрядного тока . Обе эти меры направлены на стабилизацию процесса и повышение его производитель ности °

Применение в серийно выпускаемых генераторах типа ШРИ данного иэобре+. тения позволит в 2,5-3 раза повысить

КПД и в 1,3-1,7 раэ уменьшить габариты генераторов, повысить стабильность и производительность процесса,а также создать единый для гамьи генерато- ров силовой блок.

Редактор Т.Морозова Техред Ж.Кастелевич Корректор И.Ват-..ушкина —

Заказ 6361/1 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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