Тиристорный генератор импульсов

 

ОП ИСАНИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистических

Респубяии (iii917986 (8t ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22)Заявлено 05 .08.80 (2! ) 2969496/25-08

B 23 Р 1/02 с присоединением заявки М(23)Приоритет

1овударстеаиный кеиктет

СССР ав делам изебретекнй и еткрмтий

Опубликовано 07.04.82. Ьтоллетень J4 13

Дата опубликования описания 07 . 04 .82 (53) УДК 621.9. .o48(o88.8) E. М. Ьелявский, Н.В.Кутовой, А и Д.И.Коломенский (72) Авторы изобретения

Харьковский политехнический 1щ„Титут- им.,:&;,И. Лен (7I) Заявитель на (54) ТИРИС ТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР ИИПУЛЬС08

Изобретение относится к электро".. эрозионной обработке, в частности к источникам питания технологическим током вырезных электроэрозионных станков.

Известны генераторы импульсов ма"

S лой длительности для питания электроэрозионных вырезных станков (1), которые представляют собой мостовой пос" ледовательный инвертор с выпрямитель" то ным мостом на выходе. При изменении нагрузки напряжение на накопительных конденсаторах его изменяется в боль" ших пределах.

Наиболее близким по технической сущности является генератор импульсов, который представляет собой мос" товой последовательный инвертор с. колебательным характером перезарядки накопительных конденсаторов, с включением эрозионного промежутка последовательно с источником питания и фор" мирователем импульсов (2). Этот гене" ратор импульсов имеет группу накопительных конденсаторов со средней точкой, подключенной через сопротив-: ление к плюсу источника питания. Это позволяет улучшить запирание тиристоров при выключении, поднять рабочую частоту и т.д.

Недостатком этого генератора импульсов является то, что напряжение на накопительных конденсаторах зависит от состояния эрозионного промежутка. Поскольку накопительные конденсаторы и тиристоры имеют вполне опре" деленное .допустимое рабочее напряжение, расчет генератора производится такий образом, чтобы при коротком замыкании эрозионного промежутка (в этом случае имеет место наиболее высокая добротность электрических цепей) напряжение на накопительных конден" саторах не превышало этой величины.

В этом случае при рабочем состоянии эрозионного промежутка напряжение на накопительных конденсаторах ниже, 3 91798 генератор импульсов не отдает всей своей мощности.

Цель изобретения - повышение про изводительности, снижение перенапряжений на элементах схемы. S

Указанная цель достигается за счет того, что. стабилизированный тиристорный генератор импульсов, содержащий мостовой последовательный инвертор, формирователь импульсов и включенныи последовательно с инвертором эрозион" ный промежуток, дополнительно содер" жит цепь, шунтирующую конденсаторы инверторы, состоящую из дросселя и тиристора, управление которым осуществляется от автономной системы управления, подключенной к накопительным конденсаторам.

На чертеже изображена схема генератора.,20

Источник питания 1 подключен через эрозионный промежуток 2,формирователь

3 к мостовому инвертору 4 на тиристорах 5-8 с накопительными конденсаторами 9-11. Конденсаторы шунтированы щ тиристором 12 и обмоткой 13 дросселя.

Управление тиристором 12 осуществляется от системы управления 14, подключенной к конденсаторам: обмотка 15 дросселя шунтирована регулируемым сопротив- З0 лением 16.

От отдельной системы управления (на схеме не показана) импульсы управления следуют на пары тиристоров 5, 7 и 6, 8, которые. попарно отпираются. 3S

При отпирании пары тиристоров 5, 7 от источника питания 1 создается путь для тока через эрозионный промежуток

2, формирователь импульсов 3, обмотку

15, конденсаторы 9-11, которые при 40 этом перезаряжаются до полярности напряжения, показанной на схеме. Так как это напряжение обратно по знаку полярности тиристоров 6, .7, то они отключаются. Следует отметить, что 4S величина этого напряжения зависит от добротности схемы, которая, в свою очередь, зависит от величины индуктивности, емкости конденсаторов 9-11 и активных потерь. Поскольку состояние S0 эрозионного промежутка 2 в процессе обработки может изменяться, изменяются активные потери, индуктивность, схемы. Соответственно может изменять" ся напряжение на конденсаторах 9-11.

При увеличении напряжения большем, чем напряжение уставки, система управления 14 выдает импульс на от6 4 пирание тиристора 12. При отпирании пары тиристоров 6 и 8 происходит перезарядка накопительных конденсаторов 9-11. При изменении знака напряжения на этих конденсаторах происходит отпирание тиристора 12, который, отпираясь, создает добавочную цепь разрядки конденсаторов 9- ll, в результате чего напряжение на них снижа-. ется. Разрядка конденсаторов 9-Il происходит через обмотку 13 дросселя кривая намагничивания которого исполь" зуется неполностью, так как перемагничивание происходит Ilo частным циклам.в зависимости от частоты следования тока, определяющей время перемагничивания сердечника дросселя и напряжения на конденсаторах 9-11.

8 зависимости от напряжения на конденсаторах 9-11, после включения пары тиристоров 5, 7 тиристор стабилизации 12 может включаться каждый раз, через раз и т.д. после отпирания пары тиристоров 6 и 8. Кроме того, вместо тиристора 12 может быть использован другой ключевой элемент, например транзистор. Принцип работы схемы при этом на изменяется. Та1 им образом. так как напряжение на накопительных конденсаторах 9"1I не зависит .от состояния эрозионного промежутка 2, энергия импульса выходного тока при рабочем состоянии эрозионного промежутка 2 такая же, как и при коротком замыкании его. При этом возрастает производительность процесса, снижаются перенапряжения на тиристорах 5-8.

Кроме того, генератор импульсов позволяет регулировать энергию импульса тока эа счет того,что дроссель .13 имеет дополнительную обмотку 15, включенную последовательно в цепь пи" тания последовательного инвертора, шунтированную регулируемым сопротивлением 16.

Если конденсаторы 9-11 перезаряжаются до напряжения большего, чем напряжение уставки,и система управления

14 формирует импульс управления тиристором 12, то через эрозионный промежуток 2 протекает. импульс тока, который, протекая через дополнительную обмотку 15, перемагничивает сердечник дросселя. По окончании импульса тока сердечник дросселя возвращается в магнитное состояние, а котором он находится до прихода импульсов управления

5 9179 на пару тир 1сторов 8 Тиристоры

6 и 8 отпираются,и создается цепь для перезарядки конденсаторов 9-11, которые перезаряжаются.При изменении знака напряжения на конденсаторах 9-11 от-, s пирается тиристор 12, создавая через обмотку 13 дросселя дополнительную цепь для разрядки конденсаторов .9"11.

Намагничивание сердечника дросселя производится разностью ампер-витков 1в обмоток дросселя 13 и 15. 8 зависимости от этого перемагничивание, сердечника дросселя может происходить,по. различным циклам. Соответственно мо" жет изменяться .форма импульса напряжения. Ампер-витки можно изменять изме" няя величину сопротивления 16, регу" лируя таким образом начальное напряжение на конденсаторах 9"1l для последующего импульса тока, регулируя та- 2о ким образом его энергию.

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 1977/14

Подписное

Тираж 1151

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

1. Тиристорный генератор импуль- 25 сов, содержащий последовательно вклю-.

86 6 ченные мостовой инвертор, формирователь импульсов и эрозионный промежу-, ток, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и снижения,йеренапряжений на тиристорах, накопительные конденсаторы инвертора .вунтированы цепью,сос-. тоящей из дросселя и ключевого элемента, связанного с автономной системой управления, подключенной к накопительным конденсаторам.

2. Генератор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью регулирования энергии импульса тока, дроссель выполнен с дополнительной обмоткой, которая включена последовательно в цепь питания инвертора и шунтирована регулируемым сопротивлением.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

IF 320922, кл. H 03 K 3/335, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ь 2б8б053/18-2 1, кл. Н 03 К 3/53, 1978.