Устройство защиты от коротких замыканий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Союз Советсиик

Социалистических

Республик (iii959977 (61) Дополнительное к авт. свив-ву (22) Заявлено 17. 10. 80 (21) 2993420/25-08 с присоеаинеииеи заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 23.09.82 ° бюллетень М 35

Дата опубликования описания 23.09.82 (Sf)M. Кл, В 23 Р 1/02

9еударствеаЫ кемитвт

СССР. ао авяам кзобрвтеик11 к открытий (53) УДК 621.9.

048(088 8) рлдн()щ )ц о (72) Автор изобретения

А.Г.Орлов

БББЛБО ы"; (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЗЛЦИТЫ ОТ КОРОТКИХ

ЗАИЬ1КАНИЙ

Изобретение относится к электрофиэическим методамобработки и относится к устройствам защиты от корот ких замыканий при электроэроэионной обработке, Известно устройство для защиты от коротких замыканий, в котором задающий генератор соединен с выходными силовыми каскадами через схему совпадения, имеющий два входа, на другой вход которой поступает сигнал от триггера, также имеющего два входа, при чем оди н вход три ггера соединен с выходом задающего генератора, а второй вход - с выходом релейного элемента (датчика коротких замыканий), соединенного с разрядным контуром генератора $1).

Недостатком устройства является то, что на время ликвидации короткого замыкания отключаются силовые импульсы, а это снижает производительность обработки. Кроме того, для контроля нали чия короткого . замыкания используются кратковременные импульсы от основного силового источника и от источника поджигающих импульсов, что приводит к по-

5 терям мощности и перегрузкам выходных транзисторов.

Цель изобретения - повышение надежности защиты силовых транзисторов от короткого замыкания беэ снижения производительности процес= са а также повышение КПД генератора импульсов .

Поставленная цель достигается тем, что устройство для злектроэрози" онной обработки содержит связанные, с межэлектродным зазором через транзисторные ключи основной силовой источник, высоковольтный источник поджигающего напряжения, низковольт20 ный силовой источник для ликвидации коротких замыканий, подключен" ные к межэлектродному зазору низковольтный маломощный источник и релейный элемент, задающий .генератор

77 4 рым входом схемы ИЛИ 15, а выход этой схемы ИЛИ 15 соединен со вторым входом схемы 9 совпадения. Два противоположных выхода триггера 12 подсоединены: прямой — ко второму входу, схемы 10 совпадения, а инверсный - к третьему входу схемы 9 совпадения.

Схема работает следующим обра-зом.(см. фиг. 2), В момент t< появляется импульс задающего генератора 11 U и укоро И ченный импульс U формирователя 13.

Длит ельност ь укороченного и мпул ьса должна быть достаточной для того, чтобы за время действия могли бы разрушиться токопроводящие мостики в межэлектродном зазоре. Одновременно запускается формирователь. 14 задержанных импульсов, который выдает короткий импульс 0„4 через время задержки Т с момента t . Время за1 держки Т> выбрано таким образом, чтобы задержанный импульс появлялся в конце паузы, непосредственно перед началом следующего импульса задающего генератора. Релейный элемент

8 выдает сигнал (логическую "1") U только при. отсутствии короткого заВ иыкания, причем благодаря наличию низковольтного источника 7 информации об условиях в межэлектродном зазоре вырабатывается даже в течение паузы между импульсами задающего генерато-, ра.

Если разряд протекает в нормальных условиях (нет короткого замыкания), то на основном выходе триггера 12 - логическая "1" и полный

1 импульс задающего генератора 11 через схему 10 совпадения отпирает транзисторный силовой ключ 5 основного рабочего контура (источники 1 и 2 - ключ 5 - межэлектродный зазор) и транзисторный ключ 6 поджигающего контура. Соответственно, -на инверсном выходе триггера "0" и схема 9. совпадения закрыта.

Если в момент времени t образу2. ется короткое замыкание, то на выходе релейного элемента 8 - логический "0" и в момент ta срабатывает схема ЗАПРЕТ 16, перебрасывая триггер 12 в другое устойчивое положение, при котором подается сигнал

tl II

1 на схему 9 совпадения, а схема

10 совпадения запирается по одному входу.

В момент t возникает очередной импульс задающего генератора U „ и

3 9599 через одну схему совпадения сое диненний с транзисторными ключами основного и поджигающего контуров, а через схему совпадения - с транзисторным ключом низковольтного силового контура защиты, триггер, прямой выход которого соединен со вторым входом схемы совпадения основного и поджигающего контуров, а входы - с задающим генератором и с 10 релейным элементом, и схему ИЛИ, выход которой соединен со вторым входом cxGHbl совпадения низковольтного контура защиты, а два входа соединены с выходом релейного элемен- ts та и с.выходом формирователя укороченных импульсов, вход которого соединен с задающим генератором, схему

ЗАПРЕТ между выходом релейного элемента и входом триггера, а другой вход этой схемы ЗАПРЕТ через формирователь задержанных импульсов соединен с выходом задающего ген ратора, третий вход схемы совпадения конту.— ра защиты, соединен с инверсным вы-ходом триггера, а основной силовой источник выполнен в виде двух последовательно соединенных источников, один из которых включен в контур защиты.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства защиты от коротких замыканий, на фиг, 2 - временные диаграммы.

Блок-схема устройства защиты

35 (фиг. 1) содержит источники 1 и 2 силового напряжения, источник 3 поджигающего напряжения, транзисторные ключи 4-6, низковольтный маломощный источник 7 и релейный элемент 8.

Транзисторный ключ 4. соединен по управляющей цепи с выходом схемы 9 сов-, падения, а ключи 5 и 6 " с выходом схемы 10 совпадения. Выход задающего генератора 11 подключен ко входу

45 схемы 9 совпадения, ко входу схемы

10 совпадения, ко входу триггера 12, ко входу формирователя 13 укороченных импульсов и ко входу формирователя

14 задержанных импульсов. Выход ре50 леиного элемента 8 соединен с одним из входов схемы ИЛИ 15 и с запрещающим входом схемам ЗАПРЕТ 16. Информационный вход схемы ЗАПРЕТ 16 сое" динен с выходом формирователя 14 задержанных импульсов, а выход схем

ЗАПРЕТ 16 - со вторым входом триггера 12. Выход формирователя 13 укороченных импульсов соединен со вто5 959977 6 укороченный импульс 08. Схема 9 совпадения пропускает укороченный импульс, который отпирает силовой транзисторный ключ 4 контура защиты (источник 1 -.транзисторный ключ 4— межэлектродный зазор).При лоявлении тока в этом контуре, короткое замыкание ликвидируется без участия поджигающей схемы и основного контура и еще в течение действия укорочен- 10 ного импульса релейный элемент 9 перебрасывается в положение "1", способствуя прохождению полного импульса задающего генератора 11 через ,схему 9 совпадения. При этом в тече- и ние импульса задаацего генератора

11 t4"t осуществляется полезный съем материала с обрабатываемой заготовки .

В момент с задним фронтом импульса задающего генератора 11 триггер 12 26 перебрасывается в исходное состояние.

Предположим, что в момент t< воз» ни кает устой чи вое корот кое замы кание, которое не разрушается в течение длительности укороченного импульса

t -.tS. Тогда на выходе релейного элемента 8,- логический "0" и ключ 4 открыт только в течение длительности укороченного импульса t4-tg.

Предположим, что короткое замыкание Эе устранено в момент t . Тогда в момент с импульс задающего генератора .11 пропускает схема 10 совпадения на основной и поджигающий контур, а схема 9 совпадения закрыта по

35 третьему входу.

8ыполнение силового источника основного рабочего контура, в виде двух последовательно соединенных источников 1 и 2, один из которых используется также и в контуре защиты, позволяет одновременно использовать источник 1 и для питания цепей смещения в схеме управления ключа 5, а источник 2 - как источник запираю,щего смещения для ключа 4.

Использование новых элементов позволяет .в целом избежать потерь мощности при коротком замыкании межэлектродного зазора, устранить перегрузки силовых транзисторных ключей по току и по мощности, устранить короткие замыкания межэлектродного зазора без прекращения рабочих импульсов тока, тем, салым, повышается производительность обработки, увеличива- $$ ется КПД и надежность генератора им-. пульсов.

Формула изобретения

Устройство защиты от коротких замыканий при электроэроэионной обра-. ботке, содержащее подключенный к межэлектродному зазору релейный элемент задающий генератор выход которого соединен со входом триггера и с вхо,дом двухвходовой схемы совпадения, другой вход которой соединен с выходом триггера, а выход - с транзистор- ным ключом, посредством которого осу" ществляется связь силового источника питания с межэлектродным зазором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения производительности обработки, надежности и коэффи циента полезного действия генератора импульсов, в устройство введены схема ЗАПРЕТ, формирователь задержанныМ импульсов, низковольтный силовой источник, дололнительный транзисторный ключ, трехвходовая схема совпаде-. ния, схема ИЛИ и формирователь укороченных импульсов, причем запреща- . ющий вход схемы ЗАПРЕТ соединен с выходом релейного элемента, информационный вход - с выходом формирователя задержанных имлульсов, выход - с входом другого плеча триггера, а вход

Формирователя задержанных импульсов подключен к выходу задающего генератора, соединенного также с входом трехвходовой схема совпадения и с входом формирователя укороченных им" пульсов, выход последнего подключен к одномуиэ входов схемы ИЛИ, второй вход которой связан.с выходом релейного элемента, а выход - со вторым входом трехвходовой схемы совпадения, третий вход которой.связан с инверсным выходом триггера, а ее вы- ход - с дополнительным транзисторным ключом, включенным последовательно в замкнутый контур с низковольтным силовым источником. питания и межwe ктродным зазором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

N 335070, кл. 8 23 P 1/02, 1970. 959977

Составитель B. Влодавский

Реда кт ор Н . Бобкова Т ехред И.Гергель Корректор А. Ференц

Заказ 7102/17 Тираж 1153 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, йосква, К-35, Раувская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектно, Ф