Формирователь импульсов для питания электроэрозионных станков

 

Союз Советских

Социалистических .

Республик

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. синд-ву— (22)Заявлено 23.07.80 (21) 2963359/25-08 с присоединением заявки %в (23) 11риорнтет—

Опубликовано 07. 09. 82. Бюллетень М 33

Дата опубликования описания 07.09. 82 (51)M, Кл.

В 23 P 1/02

1Ъеударстеекный комитет

СССР во волам изобретений к открытий (53) УДК 621.9. .048(088.8) С. И. Зиенко, Ю. И. Грушенко, В. M и Д. Л. Ройтман

:-Реине в (72) Авторы изобретения т, .1 ....,т .,Т.

Смоленский филиал Московского орде а Ленина и ордена

Октябрьской Революции энергетичес ro ий11Ф утЪ и Смоленское центральное конструкторскЬГвайологичесТсое бюро (71) Заявители (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ПИТАНИЯ

ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫХ СТАНКОВ

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки и касается источника питания для электроэро зионных станков.

Известны устройства для электроэрозионной обработки с поджигающими импульсами на межэлектродном промежутке, подключенном через разделительный диод ко вторичной обмотке импульсного трансформатора, первичная обмот- 1о ка которого подсоединена через диод к выходным зажимам генератора силовых импульсов (1).

Недостатком этого устройства является невысокий КПД, обусловленный дополнительной потерей мощности на импульсном трансформаторе. Кроме того, наличие трансформатора ограничивает

20 скорость нарастания напряжения на межэлектродном промежутке. Поэтому значение крутизны поджигающих импульсов невелико.

Известен формирователь импульсов, который содержит источник питания, дроссель, начала обмоток которого объединены вместе. Первичная обмотка дросселя подключена к коллектору и-р-и транзистора, а вторичная через диод - к нагрузке. Нагрузка в свою очередь через диод подключена парал лельно накопительному конденсатору t2i.

Недостатком этого устройства является невысокий КПД, так как большую часть периода транзисторный ключ, шунтирующий разрядный промежуток, находится в открытом состоянии. Послед" нее при больших коммутируемых токах приводит к значительному выделению мощности на открытом транзисторном ключе. Устройство также имеет невысокую скорость нарастания .напряжения на межэлектродном промежутке. Это объясняется тем, что мгновенное значение напряжения на нагрузке нараста3 956212 ет во времени по колебательному за1 кону с периодом М О- . где 1.140 индуктивность первичной обмотки дросселя; С - емкость, включенная параллельно транзисторному ключу, Целью изобретения является увеличение скорости нарастания поджигающих импульсов и КПД.

Поставленная цель достигается тем„ l0 что параллельно нагрузке включен дополнительный конденсатор, а транзистор эмиттером подключен. к источнику питания и коллектором через диод - в обратном направлении к накопительному 15 конденсатору, причем общая точка сое.динения обмоток дросселя,подсоединена к общей шине схемы.

На чертеже изображен предлагае. мый формирователь.

Формирователь содержит клемму, к которой подключается источник питания

1, ключевой транзистор 2, дроссель с первичной обмоткой 3 и вторичной об" моткой 4, диоды 5 и 6 и накопительный конденсатор 7, резистор 8, изолирующий диод 9, дополнительный конденсатор 10, сопротивление нагрузки

11, тиристор 12 и схему управления 13.

Формирователь импульсов работает следующим образом.

Схема управления 13 вырабатывает последовательность импульсов длительностью t>, с амплитудой, необходимой для отпирания транзистором 2. С приходом импульса транзистор 2 открыва35 ется и входит в состояние насыщения.

В первичной обмотке 3 дросселя начинает протекать ток, изменяющийся во времени по экспоненциальному закону.

В момент окончания управляющего импульса и запирания транзистора 2 ток в дросселе достигает значения J, а величина магнитной энергии, накопленная дросселем, равна — т, где L

4 a3 т

Л 45 индуктивность первичной обмотки 3 дросселя.

При запирании транзистора магнитная энергия дросселя преобразуется в электрическую энергию конденсатора 7 и !0, 50

В зависимости от емкости конденсаторов и коэффициента передачи дросселей значения напряжений на конденсаторах могут существенно отличаться друг от друга.

В процессе формирования поджигающего импульса может участвовать любой из конденсаторов. Однако для прак4 тической реализации устройства целесообразно использовать конденсатор

10. В этом случае благодаря выбору . коэффициента передачи дросселя удается обеспечить требуемое напряжение между коллектором и эмиттером транзистора 2, не превышающее по величине максимально допустимое значение.

Процесс заряда конденсаторов 7 и

l10 носит колебательный характер. После того, как напряжение на них достигает максимального значения, зарядный ток станет равным нулю, а затем сменит свой знак на противоположный, в результате чего диоды 5 и 9 закроются.

Так как напряжение на конденсаторе

10 превышает напряжение на конденсаторе 7, то диод 6 закрыт. Конденсатор

l0 частично разряжается через резистор 8. При соответствующем выборе параметров схемы ухудшение напряжения на конденсаторе 10 незначительно.

По окончании заряда конденсаторов

7 и 10 со схемы управления поступает импульс на управляющий электрод тиристора l2. Последний включается. К цепи нагрузка 11 - тиристор 12 прикладывается высокое напряжение конденсатора 10. Разрядный промежуток нагрузки 11 пробивается. В цепи начинает протекать ток, спадающий во времени. После того как напряжение на конденсаторе 10 достигает значения равного величине напряжения на конденсаторе 7, диод 6 включается. Начинается совместный разряд конденсаторов 7 и 10. Емкость конденсатора

7 намного больше емкости конденсатора 10. Поэтому в разряде основное участие принимает емкость конденсатора 7, обеспечивающая выделение требуемой энергии в газоразрядном промежутке нагрузки 11. Емкость дополнительного конденсатора 10 выбирается такой величины, чтобы к моменту окон чания Формирования разряда в электроэрозионном промежутке нагрузки 11 диод 6 открывался, и в работу вступал конденсатор 7.

При достижении величины разрядного тока конденсатора 7, равного току выключения тиристора 12, последний выключается.

При поступлении следующего импульса на вход транзистора 2 и его отпирания процессы в схеме повторяются .

Резистор 8, включенный между коллек6212

Формула изобретения

Составитель В. Влодавский

Редактор С. Титова Техред И,Коштура Корректор C. Решетник

Заказ 6902/17

Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

5 95 тором транзистора 2 и нагрузкой ll, служит для принудительного запирания тиристора 12. Последнее обеспечивается тем, что благодаря включению одного конца дросселя к общей шине схе мы полярность напряжения на аноде .тиристора оказывается противоположной полярности напряжения источника питания 1.. Если при последующем отпирании транзистора тиристор не закрылся, то в цепи источник 1 - транзистор

2 - резистор 8 - нагрузка 11 - тиристор 12 начинает протекать запирающий ток. Под действием этого тока происхо дит принудительное запирание тиристора. Такое запирание тиристора благоприятно сказывается на работе схемы при повышенной частоте следования импульсов или при коротком замыкании электроэрозионного промежутка.

Формирователь импульсов для питания электроэрозионных станков, содержащий источник питания, дроссель, начала обмоток которого объединены вместе, а первичная обмотка подклю чена к коллектору и-р-п транзистора, вторичная через диод - к нагрузке, параллельно которой через другой диод включен накопительный конденсатор, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости нарастания

10 поджигающих импульсов и КПД, параллельно нагрузке включен дополнительный конденсатор, а транзистор эмитте ром подключен к источнику питания и коллектором через диод - в обратном направлении к накопительному конденсатору, причем общая точка соединени обмоток дросселя подсоединена к обшей шине схемы.

20 Источники информации у принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР. 372849, кл. В 23 Р 1/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

N 457572, кл. В 23 P 1/02, 1975 (прототип).