Способ защиты от коротких замыканий при размерной электрохимической обработке

 

» 860976

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.08.79 (21) 2807509/25-08 с присоединением заяькн №вЂ” (51) М. К .

В 23 Р 1/02 ло делам изобретений (43) Опубликовано 07.09.81. Бюллетень № 33 (53) УДК 621.9.047 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования описания 07.09.81 (72) Автор изобретения

В. В. Атрощенко

Уфимский авиационный институт им. Орджоникидвй* (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ КОРОТКИХ

ЗАМЫКАНИЙ ПРИ РАЗМЕРНОЙ

ЭЛ ЕКТРОХИ МИ Ч ЕС КОЙ ОБРАБОТКЕ

Государственный комитет

23 Пр,иоритет—

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и, в частности, касается способа защиты от коротких замыканий при размерной электрохимической обработке.

Известен способ защиты от коротких замыканий при размерной электрохимической обработке, при котором в качестве сигнала управления используют высокочастопные колебания, возникающие в цепи технологического тока, величину амплитуды которых сравнивают с заданным значением (1).

Недостатком известного способа является низкая надежность защиты от коротких замыканий, которая связана с влиянием и ндустриальных помех на величину сигнала управления, по которому осуществляют защиту от тооротких замыканий.

Известный способ в качестве сигнала управления используют либо ток, либо напряжение от высокочастотных колебаний, что приводит к частичной потере информации о развитии короткого замыкания в зоне обработки.

Целью .изобретения является повышение надежности защиты от коротких замыканий.

Поставленная цель достигается тем, что из рабочей цепи одновременно. выделяют разнополярные сигналы, соответствующие току и напряжению высокочастотных колебаний, и производят их перемножение, полученные при этом величины мгновенных мощностей осредняют за равные интервалы времени, после чего осуществляют упомянутую операцию сравнвния.

На чертеже приведена блок-схема устройства, поясняющего способ.

Устройство состоит из фильтров 1 и 2

1ð высоких частот, выходы которых через усилители 3 и 4 соединены со входами высокочастотных детекторов 5 .и 6, подключенных выходами к двум входам множительного устройства 7,,выход которого через интегратор 8 подсоединен к схеме 9 сравнения, подключен ной через регулятор 10 межэлектродного промежутка ко входу источника 11 питания, который через измеритель 12 технологического тока соединен с электродом2Р инструментом 13 и обрабатываемой деталью 14, образующих межэлектродный промежуток. Источник питания 11 может быть соединен с электродом-инструментом

13 и обрабатываемой деталью 14 через

25 трасформатор тока.

Устройство работает следующим образом.

В процессе электрохимической обработки с выходов измерителя 12 и межэлектродзр ного промежутка на вход фильтров 1 и 2

860976

:5

3 будут поступать как сигналы от высокочастотных колебаний, возникающих в межэлектродном промежутке, так и сигналы, вызванные различными помехами и коммутацией тиристоров источника 11 питания.

Предлагаемый, способ основан на том факте, что сигналы, соответствующие току и,напряжению высокочастотных колебаний, всегда,разнополярны, а сигналы от помех— однополярны. Данное обстоятельство исходит из физической природы высокочастотных колебаний и помех. Первые возникают вследствие частичных пробоев газопарового слоя в межэлектродном зазоре при малой величине последнего и имеют длительность менее 10-5 с. Пробойные явления, как правило, характеризуются спадом напряжения и ростом тока, т. е. сигналами разной полярности. Вторые возникают либо за счет наводок от мощных промышленных установок, либо за счет .коммутации силовых элементов энергетической цепи и могут иметь ту же длительность, что и высокочастотные колебания. И в том и в другом случае росту напряжения соответствует рост тока и наоборот. В результате сигналы от помех всегда однополярны.

На вход фильтров 1 и 2 будут поступать низкочастотные составляющие технологического тока и напряжения, которые не пропускаются фильтрами 2 и 1. Полярности сигналов тока 1 от высокочастотных колебаний, возникающих в межэлектродном промежутке, всегда положительна, а сигналов напряжения U — отрицательна. В то же время полярности сигналов тока и напряжения, вызванных помехами и коммутацией тиристоров, будут всегда одинаковыми.

С выхода измерителя 12 поступают сигналы тока I, а с выхода межэлектродного промежутка — сигналы напряжения U. В результате через фильтр 1 проходят сигналы:напряжения U, а через фильтр 2 — тока I. Выделенные фильтра 1 и 2 сигналы усиливаются усилителями 3 и 4, после чего поступают на входы высокочастотных детекторов 5 и б. Причем детектор 5 пропускает только сигналы отрицательной полярности, а детектор 6 — только положительной полярности. Отобранные по полярности сипналы поступают с выходов детекторов 5 и 6 на два входа множительного устройства 7. Последнее производит перемножение сигналов тока 1 и напряжения U, если данные сигналы одновременно поступят на его оба входа. Отсюда очевидно, что множительное устройство 7 будет регистрировать мпнавенну|о мощность сигналов P = U I только от высокочастотных колебаний. Сиги алы с выхода м ножитель ного устр о йств а 7 поступают на вход интегратора 8, который производит осреднение мощности сигналов

4 от высокочастотных колебаний за равные т промежутки времени, т. е, P = — ) Ь . Idt.

1 (7

Полученные значения осредненной мощности сравниваются в схеме 9 с предельно допустимым для данного режима электрохимической обработки значением. В случае превышения допустимого значения, что имеет место перед коротким замыканием, схема

9 выдает сигнал на регулятор 10 межэлектродного промежутка. Последний увеличивает расстояние между электродами и выключает источник 11 питания, устраняя тем самым короткое замыкание.

Таким образом, принцип действия предлагаемого способа состоит в использовании сильной корреляционной связи между мощностью сигналов OT высокочастотных, колебаний и ухудшением условий в зоне обработки.

Повышение надежности защиты от коротких замыканий связано с измерением мощности сигналов от высокочастотных колебаний, являющийся их энергетической характеристикой. В этом случае резко увеличивается достоверность информации об ухудшении условий в зоне обработки, так как одновременно используются два параметра — сигналы тока и напряжения от высокочастопных колебаний. Кроме того, повышение надежности происходит за счет селективного отбора сигналов, в результате которого не регистрируются сигналы, вызванные помехами и коммутацией тиристоров источника питания.

Формула изобретения

Способ защиты от коротких замыканий при размерной электрохимической обработке, при котором в качестве сигнала управления используют высокочастотные колебания, возникающие в цепи технологического тока, величину амплитуды которых сравнивают с заданным значением, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности защиты, производят выделение из цепи технологического тока разнополярных сигналов, соответствующих току и напряжению высокочастотных колебаний, и производит их перемножение, полученные при этом значения величи н мгновенных мощностей осредняют за равные интервалы времени, после чего осуществляют упомянутую операцию сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 450636, кл. В 23 P 1/00, 1966.

860976

Заказ 5896

Изд. № 510 Тираж 1148

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома

Составитель В. Артамонов

Редактор И. Гохфельд Техред М. Гайдамак Корректор Т. Добровольская