Генератор импульсов для электроэрозионной обработки

 

(72) Авторы изобретения

О.Г.Потанин и Г.Д.Никифоров (7!) Заявитель!

V (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ

ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к электроФизическим методам обработки материалов и касается генераторов импульсов для электроэрозионной обработки.

Известен генератор импульсов, содержащий трехфазный трансформатор с 5 тремя электрически разделенными вторичными обмотками, наполнительный конденсатор, трехфазный линейный дроссель, каждая фазная обмотка которого выполнена с отводом от части ее вит- 1о ков, три резонансных конденсатора, включенных соответственно между началом вторичных обмоток трансформатора и соответствующим отводом от части витков oGMoTQK трехфазного линейного дросселя, выпрямитель, выполненный на двух вентилях, которые своими анодами подключены соответственно к одним . выводам второй и третьей обмоток ю трехфазного линейного дросселя, причем другой вывод третьей обмотки подключен к отрицательной обкладке накопительного конденсатора. Кроме то2 го, генератор содержит вентиль, который анодом подключен к одному выводу первой обмотки трехфазного линей-. ного дросселя. Все вентили катодами соединены с положительной обкладкой накопительного конденсатора, а отрицательная его обкладка подключена к другим выводам первой и второй обмоток трехфазного линейного дросселя, причем концы вторичных обмоток трех" фазного трансформатора соединены между собой.

Этот генератор имеет сравнительно небольшое количество полупроводниковых и реактивных элементов, что благоприятно сказывается на его удельных энергетических показателях (1).

Недостатком данного. генератора является невысокое значение максимального зарядного напряжения на накопительном конденсаторе, равное К.Q« иЕтф, где К - коэффициент трансформации обмотки трехфазного линейного дросселя, Q -- добротность реэонансно94485 го контура; Ет, - амплитуда фазного напряжения вторичных обмоток трехфазного трансформатора. Это неизбежно приводит к существенному ограничению функциональных возможностей ге5 нератора по его использованию в разли чных технологических установках.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора путем увеличения максимального 1р зарядного напряжения на накопительном конденсаторе.

Поставленная цель достигается тем, что генератор дополнительно снабжен двумя соединенными последовательно конденсаторами, точка соединения которых подключена к другому выводу второй обмотки трехфазного линейного дросселя, а их свободные обкладки подключены к положительной и отрицательной обкладкам накопительного конденсатора, причем другой вывод первой обмотки трехфазного линейного дросселя подключен к положительной обкладке накопительного кон- 5 денсатора, при этом анод одного вентиля подключен к катоду другого вентиля и к концу вторичной обмотки второй фазы трехфазного трансформатора, конец вторичной обмотки первой фазы которого подключен к катоду одного, вентиля и к одному выводу первой обмотки трехфазного линейного дросселя, а конец вторичной обмотки третьей фазы - к аноду другого вен35 тиля, при этом суммарное индуктивное сопротивление каждой вторичной обмотки трехфазного трансформатора и непосредственно соединенной с ней части витков обмотки трехфазного линей40 ного дросселя при отключенном накопительном конденсаторе на частоте источника по абсолютной величине не меньше половинного и не больше полуторакратного значения емкостного сопротивления резонансного конденсато45 ра, а их суммарное реактивное сопротивление по абсолютной величине не меньше омического сопротивления контура, состоящего из вторичной обмотки трехфазного трансформатора, упомянутой части витков трехфазного линейного дросселя и резонансного конденсатора.

Такое схеиное решение позволяет сократить до двух количество вентилей, а также расширить функциональные возможности генератора за счет увеличения зарядного напряжения на

1 4 накопительном конденсаторе, максимальное значение которого равно

2.Г3 K Q-Å .,, т.е. в 2 1 3 К 0 раз превышает амплитуду фазного напряжения на вторичных обмотках трехфазного трансформатора, что при практическои сохранении массы и габаритов генератора улучшает его энергетические показатели.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого генератора.. . Генератор содержит трехфазный трансформатор с тремя электрически разделенными вторичными обмотками

1-3, трехфазный линейный дроссель, каждая обмотка которого разделена отводом от части ее витков на две секции соответственно 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9, три резонансных конденсатора

10-12, включенных соответственно между началом вторичных обмоток 1-3 трансформатора и соответствующим отводом от части витков обмоток трехфазного линейного дросселя, вентильно-конденсаторный выпрямитель, выполненный на двух вентилях 13 и 14, соединенных между собой последовательно-согласно, и двух конденсаторах 15 и 16, соединенных между собой последовательно в цепочку, подключенную параллельно накопительному конденсатору 17. Концы вторичных обмоток 1-3 трехфазного трансформатора подключены к выводам секций 8,6 и 4 соответственно обмоток трехфазного линейного дросселя, а вывод секции 6 - к точке соединения вентилей 13 и 14, причем катод вентиля 14 подключен к выводу секции 8, а анод вентиля 13 — к выводу секции 4 обмоток трехфазного линейного дросселя. Вывод секции 9 подключен к положительной обкладке накопительного конденсатора, вывод секции

5 подключен к отрицательной обкладке накопительного конденсатора, а вовод секции 7 - к точке соединения конденсаторов 15 и 17.

Генератор работает следующим образом.

Каждая вторичная обмотка 1 (2,3) трансформатора вместе с резонансныи конденсатором 10 {11, 12) и частью витков 4 (6,8) трехфазного линейного дросселя образуют три независимых индуктивно-емкостных контура. При равенстве между собой при отключенном накопительнои конденсаторе 17 на частоте источника величины суммарно94485 го индуктивного сопротивления втори чной обмотки трансформатора 1 (2, 3 ) и части витков 8 (6,4) обмотки линейного дросселя и величины емкостного сопротивления резонансного конденсатора 12 (11,10) при добротности контура, большей единицы, в каждом этом контуре на индуктивно-емкостных эле" ментах возникают резонансные напряжения, мгновенные значения которых по абсолютной величине равны между собой и противоположны по фазе. Поскольку индуктивное сопротивление

1о рассеяния вторичной обмотки трансформатора значительно меньше индуктивно- 1

ro сопротивления части витков одной обмотки трехфазного линейного дросселя, то для практических расчетов с достаточной степенью точности целесообразно предполагать, что резонансные напряжения на части витков обмотки линейного дросселя и резонансном конденсаторе равны между собой зо по величине и противоположны по фазе, а индуктивность рассеяния вторичной обмотки трансформатора можно не принимать во внимание. Резонансные напряжения, возникающие на обмотках трехфазного линейного дросселя, по амплитуде равны между собой и сдвинуты друг относительно друга на зо

120 эл. град. В полупериоды изменения торной схеме на повышение напряжения, поэтому максимальное значение напрязначения фазных напряжений на вторичных обмотках трехфазного трансформатора будет происходить заряд конденсаторов 15 и 16. Ток заряда конденса3S тора 15 течет в тот промежуток времени, в течение которого положительный потенциал складывается из суммарной величины мгновенных значений на40 пряжений на конденсаторе 15 и на секциях 4 и 5, 6 и 7 обмоток линейного дросселя. В этом случае ток заряда конденсатора l5 потечет по цепи:

6-7-15-5-4-13. Конденсатор 16 заряжа43 ется в промежуток времени, в течение которого к аноду вентиля 14 приложен положительный по отношению к его катоду потенциал, складывающийся из суммарной величины мгновенных значений напряжений на конденсаторе 16 и на секциях 6 и 7,8 и 9 обмоток линейного дросселя. В этом случае ток заряда конденсатора 16 потечет по цепи: 8-9-16- 7-6-14 ° Обмотки трехфазного линейного дросселя включены в преобразователь по автотрансформа1 6 жения, до которого может быть заряжен конденсатор 15, также как и конденса" тор 16, равно 3 K« Q Етф, а максимальное .значение напряжения на накопительном конденсаторе составит величину, равную 2- 3 К Q-Етф, т.е.

1, 2 1З <-Q тф

Резонансное у вели чение на пряжения на индуктивно-емкостных элементах генератора будет и в том случае, если собственная частота. контура находится в пределах так называемой полосы пропускания резонансного контура при добротности его больше единицы.

В этом случае суммарное индуктивное сопротивление контура (складывающегося из индуктивного сопротивления рассеивания одной вторичной обмотки трехфазного трансформатора и индуктивного сопротивления части витков одной обмотки трехфазного линейного дросселя) на частоте источника по абсолютной величине не меньше половинного и не больше полуторакратного значения емкостного сопротивления резонансного конденсатора, а их суммарное реактивное сопротивление должно быть не меньше суммарного омического сопротивления этого резонансного контура.

Таким образом, предложенный генератор импульсов для электроэрозионной обмотки позволяет сократить до минймально возможного (двух) количество вентилей, а также существенным образом увеличить зарядное напряжение на накопительном конденсаторе, максимальное значение которого в 2 1 3 раз больше максимального значения напряжения на накопительном конденсаторе в известном генераторе, что при практическом сохранении массы и габаритов генератора обеспечивает улучшение удельных энергетических показателей и расширение его функциональных возможностей.

Формула изобретения

Генератор импульсов для электроэрозионной обработки, содержащий трехфазный трансформатор с тремя электрическими разделенными вторичными обмотками, накопительный конденсатор, трехфазный линейный дроссель, каждая фазная обмотка которого выполнена с отводом or части ее витков, три резонансных конденсатора, включенных соСоставитель В.Влодавский

Редактор Т.Киселева Техред С. Мигунова

Корректор Е.Рошко

Заказ 5218/17 Тираж. 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная, 4

7 94485 ответственно между началом вторичных обмоток трансформатора и соответствующим отводом от части витков обмоток трехфазного линейного дросселя, выпрямитель, выполненный на двух венти- g лях, которые своими анодами подключены соответственно к выводам второй и третьей обмоток трехфазного линейного дросселя, причем другой вывод третьей обмотки дросселя подключен к отрица- to тельной обкладке накопительного конденсатора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора путем увеличения максимального зарядно-ts

ro напряжения на накопительном конденсаторе, он снабжен дополнительно двумя соединенными последовательно конденсаторами, точка соединения которых подключена к другому выводу щв второй обмотки трехфазного линейного дросселя, а их свободные обкладки подключены к положительной и отрицательной обкладкам накопительного конденсатора, причем вывод первой обмот-2s ки трехфазного линейного дросселя подключен к положительной обкладке накопительного конденсатора, при этом анод одного вентиля подключен к катоду другого вентиля и к концу вто1 8 ричной обмотки второй фазы трехфазного трансформатора, конец вторичной обмотки первой фазы которого подключен к катоду одного вентиля и к другому выводу первой обмотки трехфазного линейного дросселя, а конец вто-ричной обмотки третьей фазы - к аноду другого вентиля, при этом суммарное индуктивное сопротивление каждой вторичной обмотки трехфазного трансформатора и непосредственно соединенной с ней части витков обмотки трехфазного линейного дросселя при отключенном накопительном конденсаторе на частоте источника по абсолютной величине на меньше половинного и не больше полуторакратного значения емкостного сопротивления резонансного конденсатора, а их суммарное реактивное сопротивление по абсолютной величине не меньше омического сопротивления контура, состоящего иэ вторичной обмотки трехфазного трансформа-. тора, упомянутой части витков обмотки трехфазного линейного дросселя и резонансного конденсаторг.

Источники информации, принятые. во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 736298, кл. H 02 M 7/06, 1978.