Устройство для защиты от коротких замыканий при электроэрозионной обработке

 

О П

Союз Советских

Социалистических

Республик (1и 738,816

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

S б»=: г (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 09.11.77 (21) 2541322/25-08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

В 23 Р t/14

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 0506.80. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания . 05.06.80 йо делам изобретений и открытий (53) УД К 621.9.048..4.06 (088.8) Н. Я. Астраханцев 1и В. М. Нуждов (72) Авторы изобретения

Ф

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (71) Заявитель

t . .(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ

ПРИ ЭЛЕКТРОЗРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКЕ

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки, в частности касается устройства для защиты от коротких замыканий при электроэрозионной обработке.

Известно устройство для защиты от коротких замыканий при электроэрозионной обработке, которое содержит релейный элемент, формирователь укороченных импульсов, подключенный к выходу задающего генератора, и логический элемент ИЛИ, входы которого присоединены к выходам формирователя и релейного элемента,. а выход подключен ко входу логического элемента И, установленного между задающим генератором и цепями управления: выходными ключами генератора импульсов технологического тока. Это устройство осуществляет прерывание всякого импульса, подаваемо1 го на межэлектродный зазор, если напряжение на последнем не достигает требуемой величины. . В режиме короткого замыкания ЭДС выходных блоков генератора с этим защитным устройством имеет вид коротких импульсов большой скважности.

i«

Недостатком известного устройства является невозможность его применения без дополнительных устройств на частотах более 8-10 кГц. Это связано с тем, что ток короткого замыкания генератора с известным устройством пропорцио пален частоте следования импульсов. Так, например, при амплитуде импульса тока 50А средний ток короткого замыкания равен 0,2-04А на час.тоте 1 кГц, 1,5-3А на частоте 8 кГц и 13-26А на частоте 66 кГц.

Целью изобретения является расширение диа пазона рабочих частот устройства за счет ограничения тока короткого замыкания на низком уровне независимо от рабочей частоты..

Поставленная цель достигается тем, что в

15 устройство, в котором задающий генератор через логический элемент И связан,, с цепью управления выходными ключами генератора импульсов технологического тока, содержащее репейный элемент, вход которого присоединен к межэлектронному зазору, а выход к одному из входов логического элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу элемен- та И, введены подключенный к инверсному

3 7388 выходу задающего гейератора формирователь расширенных импульсов, вспомогательный гене ратор коротких импульсов с управляющим клюиом и дополнительный логический элемент И, включенный между выходом формирователя и входом элемента ИЛИ, Выход последнего соединен со входами управляющего ключа вспомогательного генератора и свободным входом дополкйтельйого элемента И. Выход вспомогательного генератора подключен ко входу элемента ИЛИ.

Введение в защитное устройство дополнительного элемента И и вспомогательного генератора коротких импульсов с управляющим ключом

Необходимо для снижения частоты импульсов, подаваемых ка межэлектродный зазор, после обнаружения короткого замыкания. Это позволяет скизить ток короткого замыкания до допустимого уровня, Формирователь расширенншх Mnym con обеспевает необходимое время ана- 20 лиза состояния межэлектродкого зазора (порядка 2-20 мкс) и запрет работы вспомогательного генератора при отсутствии корогкого замыкания.

На фиг. 1 изображена схема генератора импульсов с предлагаемым устройством, "на фиг. 2— диаграммы напряжений прн работе устройства: а) напряжение на прямом выходе задающего генератора 1; б) напряжение на выходе формирователя расширенных импульсов 8;

30 в) напряжение на межэлектродном зазоре; г} напряжекие на выходе элемента "ИЛИ" .

10; д) напряжение ка выходе вспомогательного генератора 11; е) ЭДС выходных блоков 4.

Прямой выход задающего генератора 1 подключен через логический элемент И 2 ко входу промежуточных усилителей 3, управляющих ра40 ботой выходных блоков 4 генератора импульсов, которые подключены к зазору между инструментом 5 и заготовкой 6. Релейкый элемент 7, вход которого присоединен к зазору, служит для контроля напряжения во время разряда. Инверсный выход задающего генератора 1 присоединен к входу формирователя 8 расширенных импульсов, выход которого через логический элемект И 9 подключен ко входу логического элемента ИЛИ

10, К двум другим входам элемента ИЛИ 10

50 присоединены выходы релейного элемента 7 и вспомогательного генератора 11 коротких импульсов с управляющим ключом 12, К выходу элемента ИЛИ 10 подключены входы элементов И 2 и 9, а также вход управляющего. ключа 12, определяющего работу вспомогательного генератора в заторможенном или автоколебательном режиме.

Устройство работмт следующим образом.

16 4

В исходном состоянии на выходе элемента

ИЛИ 10 имеется напряжение, соответствующее логической "1", поэтому при появлении импульса на прямом выходе задающего генератора 1, открываются транзисторы выходных блоков 4, и напряжение от источника питания подается на межэлектродный зазор, Сигнал на выходе формирователя расширенных импульсов 8 исчезает с некоторой задержкой ty по отношению к переднему фронту импульса на прямом выходе задающего генератора 1, Эта задержка необходима для того, чтобы анализировать напряжение ка межэлектродном зазоре по завершении переходкых процессов в силовой цепи при отсутствии разряда. Если напряжение на зазоре достигает значения U,, то срабатывает репейный элемент 7 и дальнейшее прохождение сигнала от задающего генератора 1 через элемент И 2 обеспечивается за счет логической "1" на выходе релейного элемента, поступающей через элемент ИЛИ 10 на второй вход элемента "И" 2. Если же за время ty напряжение на зазоре меньше U,, что соответствует фиктивному импульсу или короткому замыканию, то после исчезновения логической "1" на выходе формирователя 8 произойдет прерывание выходного импульса. То же будет, если во время разряда напряжение на дуге станет ниже значения 0э, при котором отключается релейный элемент.

Возникающий прй прерывайий импульса логический "0" на выходе элемента "ИЛИ" 10 запоминается за счет подачи этого сигнала на второй вход элемента И 9, так как последующие импульсы с выхода формирователя 8 не поступают на вход элемента ИЛИ 10. При этом импульсы с прямого выхода задающего генератора 1 не поступают на промежуточные усилители 3 и выходные блоки 4, а ключ 12 растормаживает вспомогательный генератор 11. Импульсы с выхода генератора 11 дают кратковременное разрешение на включение транзисторов выходных блоков 4, поэтому.в режиме короткого замыкания ЭЛС выходных блоков имеет вид коротких импульсов пониженной частоты. Как только ка межэлектродном зазоре возникает импульс холостого хода или нормальный разряд, схема возвращается в исходное состояние, а выходные импульсы подаются с нормальной длительностью и частотой.

Так как в режиме короткого замыкания частота выходных импульсов определяется не задающим, а вспомогательным генератором и может быть установлена низкой, равной, например, 1 кГц, ток короткого замыкания незначителен и не зависит от рабочей частоты. Поэтому устройство позволяет расширить диапазон рабочйх частот быстродействующей защиты с 8 до

88 кГц, Время срабатывания устройстваоможет

1 быть установлено от 2 до 20 мкс в зависимости,. 5 7388 от материалов применяемых электродов и виДа рабочей жидкости.

При отсутствии нежелательных импульсов сигнал на выходе элемента "ИЛИ" 10 постоянен и соответствует логической "1" -(фиг. 1 и 2).

Поэтому он, будучи проинвертированным, может быть использован в качестве команд дпя привода подачи на разведение электродов.

В результате в канале команды на отвод электро- . о да-инструмента становится ненужным сглаживающий фильтр, что приводит к повьппению быстродействия регулятСра межэлектродного зазора.

Устройство для защиты от коротких замыканий при электроэроэионной обработке, в котором задающий генератор через логический элеФиг. f

CocTRBHTQJIb В Влодавскии

Техред Л.Теслюк

Корректор В. Бутяга

Заказ 2730/13

Тираж 1160

ЦНИИПИ .Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Формула изобретения

Редактор М. Стрельникова

16 6 мент И связан с цепью управления выходными ключами генератора технологического тока, содержащее релейный элемент, вход которого присоединен к межэлектродному зазору, а выход к одному из входов логического элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу элемента Й, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот устройства за счет огранйчения тока короткого замыкания, в него введены подключенныи к инверсному выходу задающего генератора формирователь расширенных импульсов,,вспомогательный генератор коротких импульсов с управ ляющим ключом и дополнительный логический элемент И, включенный между выходом, форми, рователя и входом элемента ИЛИ, причем вход управляющего ключа и свободный вход дополнительного элемента И соединены с выходом элемента ИЛИ, свободный вход которого;подключен к выходу вспомогательного генератора.