Генератор импульсов для электроэрозионной обработки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Св JlbCYSY

Союз Советскмк

С оцнвлнстнческнд. Республик и,745634 (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

I (5Ф)М. Кл.2

В 23 Р 1/02 (22) Заявлено 31D578 (21) 2620974/25-08 с присоединением заявки ¹

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и откр ыти Й (23) Приоритет

Опубликовано 0707.80. Бюллетень М 25

Дата опубликования описания 07 ° 07. 80 (53) УДК 621.9 ° 048.

4,06 (088 ° 8) (72) Автор изобретения

О. Г, Потанин (71) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ

OBPABOTKH

Изобретение относится g области машиностроения, касается злект яэфи,зических методов обработки материа- . лов и мсокет быть использовано в генераторах импульсов для электроэро-, зионных станков.

Известен генератор импульсов, который содержит трехфазный источник to переменного тока с тремя выходными ,вывсдами, три- последовательно-согласно соединенные между собой вентиль ные ячейки, каждая из которых содержит два последовательно-согласно 15 соединенные между собой вентиЛя, Причем анод крайнего вентиля третьей вентильной ячейки подключен к одной из обкладок накопительного конденсатора, три емкостных цепочки, каждая из ко- 29 торых выполнена нз двух соединенных последовательно конденсаторов, управ° ляемый вентиль, например тиристор, блок контроля напряженйя н управле... ния тнристорами, три управляежх вен-25 тнля н восемь неуправляемых (11, Этот генератор известен как каскадный трехфазный умножитель напряжения вентильно-конденсаторного типа, первый кас- "кад которого выполнен по трехфазной 3р

2 мостовой схеме на управляемых вентилях-THpHc Topaz.

Такой генератор при наличии двенадцати вентилей и шести тиристоров име4т низкий; коэффициент, уиноженияя, равный двум, Неоправданно завышенное количеств о полупров одник овых, элементов приводит, во-первых, к сравнительно сложному схемному решению, во-вто}.„аах к увеличению потерь электрической энергии иа их омических сопротивлениях, а следовательно, к низкому значению коэффициента полезного действия и,в-третьих, к громоздкой системе охлаждения (18 радиаторов), что влечет за собой значительное увеличение массы и габаритов генератора и, как следствие, приводит к неЙысоким уу(ельным энергетическим пока-; зателям„ например низкой величине мак симальной энергии, запасаемой накопительным конденсатором За один цикл заряда, отнесенной к амплитуде линей- . ного напряжения трехфазного источника переменного. тока. Кроме того, такой генератор имеет сложную и громоздкую систему управления, в которой неизбежно должно быть предусмотрено не только управление шестью ти- .745634 4 ристорами, но и фазовый сдвиг управляющих. сигналов, подаваежх поочередВУ йа"соответствующе пары тиристоров, Это также приводит к усложнению схе — ж, завышению массы и габаритов сис тема управления, по сравнению с мас- сой и габаритами системы управления всего лишь одногQ тирйстора, и в целом к ухудшению удельных энергетических показателей всего генератора ймйульсов в целом .

Целью настоящего изобретения яв"ляется упрощение, увеличение максимального зарядного напряжения и улучшение удельных энергетических показателей генератора импульсов для электроэроэ ионн ой обработки.

Эта цель достигается тем, -что параллельно первой вентильной ячейке подключена первая емкостная цепочка, точка соединения конденсаторов кото рой подключена к первому выходному выводу трехфазного источника переменного тока, параллельно третьей вентильной ячейке подключена третья емкостная цепочка, точка соединения конденсаторов которой подключена к третьему выходному выводу упомянутого источника, а между точками соединения вентилей первой и третьей вен ЗЖйьнйх ячеек включена вторая емкостная цепочка, точка соединения конденсаторов которой подключена к точке соединения вентилей второй вентильйой ячейки и ко второму выходному, выводу источника, при этом тиристор каТодом подключен к другой обкладке накопительного конденсатора, а ано" дом - к катоду краййего" вейтйля первой вентильной ячейки.

Такое схемное решение позволяет

" уг1рбстить схему за счет уменьшения количества вентилей до шести, тиристоров — до одного, а также эа счет упрощеййя "система уйравлейия" тиристором, что обеспечйвает уменьшение общей массы и габаритов полупроводниковых элементов и блока контроля " йапряйения и управления тиристором и йриводит к существенному улучшению удельных энергетических показателей всего генератора в целом. Кроме того, такое схемное решение обеспечив ает довольно высокий коэффициент умножения, равный семи, и позволяет существенно увеличить количество: электрической энергии, запасаемой наопительным конденсатором за один икл заряда, отнесенное к амплитуде линейного напряжения источнйка, На черетеже представлена принципиальная электрическая схема генера тора импульсов, выполненная согласно из обретению.

Генератор содержит трехфазный источник 1 переменного тока с тремя выходными выводами 2,3,4, шесть последовательно-согласно соединенных между собой вентилей 5-10, три емкостных цепочки, каждая из которых выполнена из двух соединенных последовательно конденсаторов, соответственно

11 и 12, 13 и 14,15 и 16, тиристор 17, блок 18 контроля напряжения и управления тиристорами и накопительный конденсатор 19. Параллельно вентилям.

5 и 6, образующим первую вентильную .. ячейку, подключена первая емкостная цепочка из конденсаторов 11 и 12, точка соединения которых подключена к первому выходному выводу 2 источника

1. Параллельно вентилям 9 и 1,0, об разующим третью вентильную ячейку, подключена третья емкостная цепочка из конденсаторов 15 и 16, точка соединения которых подключена к третьему выходному выводу 4 источника 1, Между точками соединения вентилей 5, б и 9,10 включена вторая емкостная

20 цепочка из конденсаторов 13, 14, точка соединения которых подключена ко второму выходному выводу 3 источника 1 и к точке соединения вентилей

7 и 8, образующих вторую вентильную

$$ ячейку, Тиристор 17 своим катодом соединен с одной обкладкой накопительного конденсатора 19, а анодом— с катодом вентиля 5, при этом другая обкладка накопительного конденсатора

ЗО 19 соединена с анодом вентиля 10.

Работает генератор следующим образомм, При периодическом изменении напряжений трехфазного источника кон,денсаторы 11-16 заряжаются до различного уровня напряжений на своих обкладках, а именно: конденсаторы 12 и 15 заряжаются до амплитудного значения Ет линейного напряжения истоняика, конденсаторы 13 и 14 — 2Е .„, "О а конденсаторы 11 и 16 — до ЗЕТ„.

Полярность напряжений заряжаемых конденсаторов показана на чертеже. 8 йромежуток времени, при котором потенциал вывода 3 выше потенциала вы45 вода 2 и мгновенное значение линейного напряжения Ugg изменяется от нуля до Е „ ; ток заряда конденсатора 12 течет по цепи: 3-7-12-2, При

ОбратНой полярности этого линейного напряжения, когда потенциал вывода

2 выше потенциала вывода 3, заряжается конденсатор 13 по цепи: 2-12-613-3 °

Максимальное значение напряжения, которое может быть приложено к конденсатору 13, складывается из амплитуды линейного на ряжения U >, равной Е и максимального значения напряжения на конденсаторе 12 равного также

Еп,, поэтому конденсатор 13 заряжаетЬО ся до величины напряжений, равной 2Е

В полупериод изменения линейного напряжения У., при котором потенциал вывода 3 вйше потенциала вывода 2, заряжается и конденсатор 11 по цепи:

65 3-13-5-11 -2. Максимальное значение

745634 напряжения, которое прикладываетс я к конденсатору 11, складывается из максимального значения напряжения на конденсаторе 13, равного 2Е „, и ам плитуды напряжения U <, равной Е. поэтому конденсатор 11 заряжается до утроенного амплитудного значения линейного напряжения источника. Аналогичным о бр аз ом проис ходит з ар яд к онденсаторов 14,15 и 16 при периодическом изменении мгновенного значения линейного напряжения U4> трехфазного источника. Заряд конденсатора 15 до

:,величины напряжения, равной Е „, ïðîисходит по цепи: 4-15-8-3, конденсатора 14 — до напряжения на его обклад15 ках, равного 2ЕП,, — по цепи: 3-149-15-4, и конденсатора 16 до напряжения ЗЕ1-д- по цепи: 4-16 -10-14-3 ° В промежуток времени, при котором потенциал вывода 2 выше потенциала вывода 4 и мгновенное значение линейного напряжения U< изменяется от нуля до Е „, в момент времени, при котором суммарное напряжение, складывающееся из мгновенного значения линейного 25 напряжения U и напряжений на конденсаторах 11 и 16, станет равным, а затем большим величины напряжения

;на накопительном конденсаторе 19, подается сигнал уйравления на управляющий электрод тиристора 17, который открывается и конденсатор 19 заряжается по цепи: 2-11-17-19-16-4. Максимальное значение напряжения, до ко торого заряжается накопительный конденсатор 19, равное суммарному значению, с кладыв ающемус я из максимального напряжения на конденсаторе 16, равного ЗЕ,. амплитудного значения Е линейного напряжения U4yi H мак.тк симального напряжения на конденсато- 40 ре 11, равного ЗЕ, поэтому накопительний конденсатор 19 заряжаЕтся за один цикл заряда до напряжения на своих обкладках, в семь раз превышающего .амплитудное значение линейного 45 напряжени я трех фа з н ого источника переменного тока.

Таким образом, генератор импульсов для электроэрозионной обработки позволяет упростить схему, увеличить 50 мак с имальн ое з ар ядн ое н апряжение s

3,5 раза по сравнению с известным генератором импульсов, уменьшить массу и габариты генератора по сравнению с ПРОтОтипОм H таким Образому 55 существенно улучшить удельные энергетические показатели, например, увеличить в 12,25 раза по сравнению с прототипом количеств о электрической энергии, запасаемой накопительнымконденсатором эа один цикл заряда, отнесенное к Е р,.

Формула изобретения

Генератор импульсов для электроэрозионной обработки, с одержащий трехфазный источник переменного тока с .тремя выходными выводами, три последовательно-согласно соединенные между собой вентильные ячейки, каждая иэ которых содержит два последовательно-согласно соединенных между собой вентиля, причем анод крайнего вентиля третьей:вентильной ячейки подключен к однoN иэ обкладок накопительного конденсатора генератора, три емкостных цепочки, каждая из которых выполнена иэ двух соединенных

:;последовательно конденсаторов, тиристор, и блок контроля напряжения и управления тиристором о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения, увеличения максимапьного заряд:ного напряжения и улучшения удельных энергетических показателей, параллельно первой вентильной ячейке подключена первая емкостная цепочка, точка . соединения конденсаторов которой подключена к первому выходному выводу трехфазного источника переменного тока, параллельно третьей вентильной ячейке подключена третья емкостная цепочка, точка соединения конденсаторов которой подключена к третьему вы ходному выводу упомянутого источни ка, а между точками соединения венти„:лей первой и третьей вентильных ячеек, включена вторая емкостная цепочка, точка соединения конденсаторов которой подключена к точке соединения вентилей второй вентильной ячейки и ко второму выходному выводу источника, при этом тиристор катодом подключен к свободной обкладке накопительного конденсатора, а анодомк катоду крайнего вентиля первой вентильной ячейки, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

9 423228, кл, Н 02 М 7/10, 1974, 745634

Сост авитель В, Нлодавский

Редактор О. Стенина Техред М . Кузьма ЯГ ф:.ХфЖфЪЗЖ : Э т : 44& "Р" *

Корректор И. Муска

Подписи ое

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

Заказ 3859/9 . Тйраж 1160

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иЪобретений и открытий

113035, Москва, щ-35, Раушская наб °, д, 4/5