Генератор импульсов для электроэрозионной обработки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски

Социалистических Республик (1)952496 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 090780 (21) 2983236/25-08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230882 Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 23.08.82 (511М Кп 3

В 23 P 1/02

Госуларственный комитет

СССР но лелам изобретений и открытий (53) УДК 621,9. . 048 (088 .8) (72) Авторы изобретения

A.Ô. Бойко и С.A. Шаповалов (7! ) Заявитель

25

30 (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ

ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к электроэрозионной обработке в токопроводящей среде и может быть использовано в качестве источника питания технологическим током в электроэрозионны)с станках.

Известен тиристорный генератор импульсов для электроэрозионной обработки в токопроводящей среде, выполненный на основе последовательного инвертора с емкостным накопителем энергии, в котором источник постоянного тока подключен через за.рядный тиристор к накопительному конденсатору, параллельно которому !5 подключена последовательная цепь из разрядного тиристора и эрозионного промежутка с параллельно подключенным к нему дросселем (1) .

Однако генератор формирует на выходе биполярные импульсы напряжения при среднем значении напряжения на межэлектродном промежутке, близком к нулю. Это обеспечивается тем, что параллельно межэлектродному промежутку подключен дроссель ° При этом обратный выброс напряжения на межэлектродном промежутке создается действием ЭДС самоиндукции, наводимой в дросселе при спадании тока

ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ через него, и имеет значительную амплитуду, достигающую 50-70% от неличины амплитуды положительного импульса. Следотвием чего является наличие значительного количества пробоев межэлектродного промежутка отрицательными импульсами напряжения, . приводящих к повышенному износу электрода-инструмента, а также невысокой производительности процесса.

Простым увеличением индуктивности дросселя, подключенного параллельно межэлектродному промежутку, можно достичь снижения амплитуды и повышения длительности обратного выброса напряжения, однако при этом увеличивается длительность переходного процесса разряда накопительного конденсатора через дроссель, в течение которого разрядный тиристор поддерживается во включенном состоянии и, следовательно, снижается допустимая максимальная частота ксммутации тиристоров и, следовательно, производительность процесса.

Целью изобретения является повышение производительности процесса электроэрозионной обработки в токопроводящей среде и снижение износа электрода-инструмента путем сниже952496 ния амплитуды и увеличения длительности обратного выброса напряжения на межэлектродном промежутке без снижения частоты импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор импульсов для электроэрозионной обработки введены два диода и последовательная цепочка из диода и резистора, причем один диод включен последовательно с эрозионным промежутком анодом к катоду разрядного тиристора, а ка- . тодом — к электроду-инструменту, второй диод подключен последовательно к дросселю анодом к общей точке разрядного тиристора и первого диода, а катодом — к дросселю, последовательная цепочка подключена катодом иода к общей точке тиристо ров и накопительного конденсатора, а свободньм концом резистора — к электроду-инструменту эрозионного промежутка.

На чертеже дана схема генератора

Положительный полюс источника 1 постоянного тока подключен к аноду зарядного тирнстора 2, катод которого через общую точку 3 подключен к накопительному конденсатору 4. Отрицательный полюс источника 1 постоянного тока через общую точку .5 подключен к второй обкладке конденса- ЗО тора 4. К общей точке 3 подключен анод разрядного тиристора 6, катод которого через общую точку 7 подключен к аноду диода 8, предотвращающего шунтирование эрозионного 35 промежутка. Катод диода 8 подключен к концу дросселя 9, второй конец которого через общую точку 10 подключен к общей точке 5 и к электроду 11 обрабатываемой детали эро- pg зионного промежутка. К общей точке 7 подключен анод диода 12, служащего для отсечки обратного выброса напряжения. Катод диода 12 через обшve точку 13 подключен к электроду-инструменту 14 эрозионного промежутка и к концу резистора 15, обеспечивающего снижение амплитуды импульса. напряжения обратного выброса и увеличение его длительности, Второй конец резистора 15 подключен к аноду диода 16, обеспечивающего нормальную работу инвертора, катод которого подключен к общей точке 3.

Генератор работает следующим образом.

При подаче управляющего импульса на тиристор 2 накопительный конден- Я сатор 4 заряжается от источника 1 постоянного тока. После заряда конденсатора 4 и запирания тиристора

2 управляющим импульсом открывается тиристор 6 и на межэлектродный ц промежуток подается короткий импульс напряжения, создаваемый разрядом конденсатора 4. Ток разряда .i< разветвляется на две цепочки ip„ é

1 . Соотношение i pÄ v ip зависит от состояния межзлектродного промежутка.

При состоянии межэлектродного промежутка, которое соответствует, так называемому, холостому ходу (межэлектродный промежуток разомкнут)

1р. >> з. „, т.е. большая часть разрядного тока протекает по цепи: верхняя обкладка конденсатора 4, тиристор 6, диод 8, дроссель 9, нижняя обкладка конденсатора 4, ток обусловлен лишь незначительной проводимостью токопроводящей среды межэлектродного промежутка.

При пробое межэлектродного промежутка ip >> ip« .e. большая часть разрядного тока протекает по цепи: верхняя обкладка конденсатора 4, тиристор 6, диод 12, межэлектрод.— ный промежуток, нижняя обкладка конденсатора 4 (составляющая 1р ), протекание меньшей составляющей

1р разрядного тока обусловлено импульсным падением напряжения меж ду точками 7 и 10, создаваемым током i „ Hà участке цепи: точка 7, диод 12, точка 13, межэлектродный промежуток, точка 10 °

Положительный импульс напряжения на межзлектродном промежутке формируется в тот период времени, когда происходит нарастание разрядного тока ip через дроссель 9. Начало формирования отрицательного импульса напряжения на межэлектродном промежутке соответствует моменту спадания тока 1 р через дроссель 9, когда в нем наводится ЭДС самоиндукции Хдр, которая перезаряжает конденсатор 4. Затем перез аряженный конденсатор 4 разряжается и формирует на межэлектродном промежутке отрицательный импульс напряжения по цепи: нижняя обкладка конденсатора 4, точка 5, межэлектродный промежуток, точка 13, резистор

15, диод 16 тбчка 3, верхняя обкладка конденсатора 4. Наличие резистора 15 в цепи формирования отрицательного импульса напряжения позволяет существенно снизить его амплитуду и увеличить его длительность. Величина сопротивления резистора 15 выбирается такой, чтобы на межэлектродном промежутке обеспечивалось среднее напряжение за период близкий к нулю.

Для устранения возможности прямого замыкания ЭДС самоиндукции

ХАР, имеющей значительную амплитуду на межэлектродный промежуток, в схему генератора введен диод 12, включенный встречно Тщ. Для того, 952496

Формула изобретения

Составитель В. Влодавский

Редактор О. Юрковецкая ТехредМ.Гергель Корректор A. Ференц

Заказ 6146/19 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 чтобы ток 1 О разряда перезаряженного конденсатора 4 протекал от. точки 10 до точки 13 только через межэлектродный промежуток в момент формирования отрицательного выброса напряжения и не шунтировался цепочкой: дроссель 9, диод 12, последовательно с дросселем 9 включен диод 8 встречно.

Генератор дает возможность формировать на эрозионном промежутке биполярные импульсы, содержащие огрицательный выброс напряжения малой амплитуды большой длительности без снижения максимально допустимой частоты коммутации тиристоров и формируемых импульсов напряжения при среднем значении напряжения на эрозионном промежутке, близком к нулю. Это поэволяет повысить производительность процесса электроэрозионной обработки в токопроводящей среде в 1,3-1,5 раза и снизить износ электрода-инструмента в 1,5-2 раза по сравнению с известным генератором импульсов.

Генератор импульсов для электроэрозионной обработки в токопроводящей среде, выполненный на основе последовательного тиристорного инвертора с накопительным конденсатором и содержащий источник постоянного тока, поцключенный через зарядный тиристор к накопительному конденсатору, к которому параллельно подключена последовательная цепь из разрядного тиристора и эрозионного промежутка с подключенным к нему дросселем, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности процесса электроэрозионной обработки и снижения износа электрода-инструмента путем уменьшения амплитуды и увеличения длительности отрицательного выброса напряжения при среднем значении напряжения на эрозионном промежутке, близком к нулю, в него введены два диода и последовательная цепочка из диода и резистора, причем один диод включен последовательно c ýóîçèoííûì промежутком анодом к катоду разрядного тиристора, а катодом — к электроду-инструменту, второй диод включен последовательно с дросселем анодом к общей точке разрядного тиристора и первого диода, а катодом — к дросселю, последовательная цепочка

25 из диода и резистора подключена катодом диода к общей точке тиристоров и накопительного конденсатора, а свободным концом резистора — к электроду-инструменту эрозионного

Зр промежутка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Электрофизические и электрохимические станки. Каталог. М., 35 НИИМАШ, 1978, с. 216-217.