Генератор импульсов тока для электроискрового легирования

 

Союз Соаетскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 764916 (61) Дополнительное к авт. свид-ву у 563257 (22) Заявлено 1107.78 (2! ) 2644417/25-08 с присоединением заявки ¹вЂ” (51)М. Кл.з

В 23 P 1/02

Государствеииый комитет

СССР

Ilo делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликованб 230980. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликованияописания 02.10.80 (53) УДК 621 9. 048..4.06(088.8) (72) Авторы изобретения

А.М.Покровский, Л.A.Ôóðåð, Н.П.Коваль и A È.Êoðíèåíêî

Опытный завод института прикладной физики

AH Молдавской CCP (71) Заявитель (5 4 ) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА ДЛЯ

ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки материалов, в частности к источникам питания для электроискрового легирования.

Из основного авт. св. Р 563257 известен генератор, который недостаточно надежен в работе и имеет низкое качество легирования, что связано с возникновением сквозного тока силового источника через эроэиоиный промежуток, т.е. короткого замыкания.

Основным недостатком такого генератора является возможность подачи управляющего сигнала на разрядный тиристор до восстановления запирающей способности зарядного тиристо-. ра, что вызывает прохождение сквозного тока.

Кроме того, существенно сказывается температурная нестабильиость напряжения включения динисторов, колебания напряжения силового и .вспомогательного источников.

Цель изобретения — повышение надежности и качества легирования.

Это достигается тем, что в генератор импульсов тока для электроискрового легирования введен вклю2 ченный между анодами динисторов и общим отрицательным полюсом источников управляеьый ключ, вход которого подключен к аноду зарядного

5 тиристора.

„Этот ключ позволяет снизить потейциал на анодах динисторов ниже их напряжения включения в течение такого момента времени, пока открыт

30 зарядный тиристор, т.е. исключает отпирание разрядного тиристора до запирания зарядного.

Кроме того, в качестве ключа использован транзистор типа я-р-II к базе которого подключен через резистор коллектор дополнительно введенного в генератор транзистора типа р-л-р, эммитер которого подключен к положительному полюсу вспомогательного источника, а база — через резистор к аноду зарядного тиристора. для повышения чувствительности схемы управляемый ключ состоит йэ транзистора типа п-р-п, коллектор которого подключен к точке соединения резистора и анода динисторов, а эмиттер — к отрицательному полюсу источников, и транзистора типа р-и-р присоединенного змиттером

764916 к полбжительному полюсу вспомогательного источника, коллекторомчерез резистор к базе первого транзистора, а базой — через резистор к аноду зарядного тиристора.

Экспериментально установлено, что для надежной работы схемы с одним транзистором типа р-rt-р выбираются динисторы .с напряжением включения, удовлетворяющим следующему соотношению Ub=(1,2-1,5)U „ где Ощ — максймальное напряжение силового источника питания, а напряжение вспомогательного источника питания выбирают из соотношения

U = (1, 2-1,4) U1, .

На фйг. 1 дана схема генератора с управляемым током ключом; на фиг. 2 и 3 — примеры конкретных схем генераторов.

Накопительный конденсатор 1 (см. фиг. 1) с одной стороны подключен через токоограничивающий дроссель

2 и зарядный тиристор 3 к клеммам

4 и 5 силового источника постоянного тока (на черт. не показан), с другой — через разрядный тиристор б к искровому промежутку, составленному деталью 7 и обрабатывающим электродом 8 (привод электрода — вибратор или вращающийся инструмент — на черт. íе показан).

К управляющим электродам тиристоров 3 и б присоединены катоды динисторов 9 .и 10. Аноды динисторов объединены в точке 11 и подключены через резистор 12 к положительному полюсу (клемма 13) вспомогательного источника тока. Отрицательные полюсы силового и вспомогательного и точника тока объединены на клемме 5.

Между анодами динисторов (точкой 11 и клеммой 5). включен управляемый . током ключ 14, вход которого подключен к аноду тиристора 3(точка 15)

Наиболее просто ключ может быть выполнен в виде транзистора 16 типа р-й-р (см. фиг. 2), подключенного эмиттером к точке 11, коллектором — к отрицательному полюсу источников, а базой — через резистор

17 к аноду зарядного тиристора 3 (точка 15) Резистором 17 выбирает.— ся режим работы транзистора 16 °

Повышение надежности работы генератора обеспечивается также увеличением чувствительности ключа.

Например, в генераторе на фиг. 3 ключ состоит из транзистора 16 р-и-р, подключенного эмиттером к положительному полюсу 13 вспомогательного источника, базой — через резистор

-17 к аноду тиристора 3 (точка 15), а коллектором - через резистор 18 к базе транзистора 19 типа п-р-и, подключенного коллектором к анодам динисторов (точка 11), и эмиттером к отрицательному полюсу источников (клемме 5) .

5 (9

2О

Работу генератора целесообразнб рассмотреть с момента, когда источники тока отключены, конденсатор 1 раз-. ряжен и электрод 8 отведен от поверх-, ности детали 7.

Включаются источники тока. На анодах динисторов 9 и 10 тиристора 3 возникает потенциал относительно клеммы 5, достаточный для их отпирания. Динистор 9 отпирается и через него течет ток по цепи — клемма 13, резистор 12, динистор 9, управляющий электрод и катод тиристора 3, конденсатор 1, клемма 5 и далее — через вспомогательный источник. Этот тск открывает тиристор

3, через который проходит заряд конденсатора 1.

В процессе заряда конденсатора

1 в ключе 14 создается отпирающий ток управления,,протекающий по цепи от ключа 14 через точку 15, тиристор 3, конденсатор 1. Ключ 14 при этом находится в открытом состоянии и снижает потенциал точки

11 ниже напряжения включения дннисторов 9 и 10.

Запирание ключа 14 возможно только в случае выключения тиристора 3.

Таким образом, потенциал точки

11 не может подняться до напряжения, равного напряжению включения динисторов, до тех пор, пока открыт зарядный тиристор 3. Это исключает возможность преждевременного включения тиристора б и прохождение тока короткого замыкания силового источника через электроискровой промежуток.

После окончания заряда конденсатора 1 и запирания тиристора 3 ток управления ключом 14 выключается, ключ запирается и потенциал точки 11 восстанавливается до напряжения вспомогательного источника.

В момент контакта электрода 8 с деталью 7 на динисторе 10 возникает напряжение, достаточное для его включения. Он включается и через управляющий электрод тиристора

6 протекает ток управления. Тиристор 6 отпирается и через искровой промежуток. происходит импульсный разряд конденсаторов, сопровождающийся известным эффектом электроискрового легирования.

На все время электрического контакта между электродом 8 и деталью

7 динистор 10 остается открытым и потенциал точки 11 ниже напряжения отпирания динистора 9. Это исключает отпирание динистора 9 и тиристора 3, т.е. возникновение тока короткого замыкания.

После размыкания электродов с деталью 7, динистор 10 запирается

764916

Формула изобретения

13

+ и потенциал точки 11 восстанавливается.

В дальнейшем циклы заряда-разряца, в процессе которых происходит обработка, повторяется.

Схема на фиг. 2 работает анало- . гично схеме на.фиг. 1, при этом транзистор 16 остается в открытом состоянии до тех пор, пока протекает ток через тиристор 3, и снижает потенциал точки 11 ниже напряжения включения динисторов 9 и 10.

Наиболее надежная работа схемы по фиг. 2 достигается при выполне-нии следующих соотношений:

0 =(1,3-1,5)0, ; 09=(1,2-1,4)0 ; где U - максимальное напряжение сиЩ лового источника питания В;

Ub - напряжение включения динисторов 9 и 10, В;

0 - напряжение вспомогательноЬ го источника, В.

При соблюдении этих соотношений исключается влияние на работу генератора нестабильностей напряжений источников; напряжений включения динисторов 9 и 10; удерживающего тока тиристоров 3 и 6.

Ключ по фиг. 3 работает следующим образом.

При открытом состоянии тиристора

3 через эмиттерный переход транзистора 16 и резистора 17 протекает ток, отпирающий транзистор 16. От отрицательного полюса 13 вспомогательного источника через транзистор 16, резистор 18 и змиттерный переход транзистора 19 к отрицательному полюсу источника протекает ток, отпирающий транзистор 19.

Выбором величин сопротивления резисторов 17 и 18 обеспечивается такой режим работы схемы, при котором транзистор 19 насыщен все время пока открыт тиристор 3. Этим достига.ется снижение потенциала точки 11 до величины напряжения насыщения транзистора 19, намного меньшей напряжения включения динисторов 9 и 10.

Таким образом, полностью исключается возможность преждевременного включения динистора 10 и тиристора 6 пока открыт тиристор 3.

Генератор (см. Фиг. 1), а также его модификации (см. фиг. 2 и 3) обладает повьиаенной надежностью в работе благодаря полному исключению коротких замыканий через межэлектродный промежуток ° Этим обеспечивается и повышение качества легирования за счет исключения прижогов и

15 разрушений на обрабатываемой поверхности, что особенно важно при упрочнении режущих кромок инструмента.

1. Генератор импульсов тока для электроискрового легирования по авт. св. 9 563257, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности и качества легирования, в него введен включенный между анодами динисторов и общим отрицательным полюсом источников управляемый ключ, вход которого подключен к аноду зарядного тиристора.

2. Генератор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве ключа использован транзистор

35 типа.я-р-и, к базе которого подклю- . чен через резистор коллектор дополнительно введенного в генератор транзистора типа р-п-р,эмиттер которого подключен к положительному полюсу вспомогательного источника, а базачерез резистор к аноду зарядного тиристора.

764916

Составитель В.Владавский

Редактор.М.Рогсва Техред Н.Ковалева

Корректор М. Коста

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, Ул. Проекная, Заказ 6400 Тираж 60

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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