Генератор импульсов для электроэрозионной обработки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическии

Республик

««»994190 (61) Дополн ительное к авт. свид-ву Р 704748 (22) Заявлено 13. 12. 79 (21) 2855111/25-08 с присоединен«1елн заявки № (23} Приоритет (Я) М. Кд.з

В 23 P 1/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 821.9.048 (088 ° 8) Опубликовано 07.02.83:Бюллетень ¹ 5.Дата опубликования описания .07. 02. 83 фЛ« (фа рг« .„.

E.H слепушкин, B.M. синяткин, в.м. уу ов@, " "Д -;q и-Д.Я. Длугач .=--; / ,с,„,. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель. (54 ) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ

ОБРАБОТКИ и=1 (« .C («) =(1 — —., — (,1 4

Изобретение относится-к устройствам для электроэрозионной обработки, s частности к источникам технологического тока.

По основному авт. св. В 704748 . известен генератор импульсов на основе тиристорного инверторного моста, два плеча которого выполнены в виде двухобмоточного дросселя со

10 встречно включенными, обмотками, последовательно с которыми включены -диоды. Каждая из обмоток со своим диодом зашунтирована цепью, состоя щей из двух встречно включенных ключевых элементов, общие точки которых подключены к эрозионному промежутку (1).

Описанная, схема, как и другие инверторные схем«с емкостным накопите- . лем, имеет существенные недостатки.

Она имеет относительно низкую частоту и малую производительность на мяг- . ких режимах обработки.

Для схем с емкостным накопителем длительность импульсов и их амплиту- 25 да описывается .уравнениями где t — длительность импульса;

И вЂ” амплитудное значение тока а в нагрузке; U — рабочее напряжение; ц. — напряжение на эрозионном эн промежутке после его пробоя;

Ь вЂ” индуктивность рабочего кон-. тура;

С - рабочая емкость конденсатора. .Из уравнения (1) видно, что при заданной величине индуктивности 4 определяемой конструкцией генератора, длительность импульса 1н может быть уменьшена только за счет уменьшения величины емкости С, что приводит к уменьшению амплитуды тока (уравнение 2), поэтому очевидна необходимость увеличения напряжения источника питания.

С уменьшением емкости коиденсатора вследствие потерь при коммутации тиристора падает добротность зарядного контура до величины Q 0, 5.

В этом случае схема не может обеспечить заряд рабочего конденсатора до напряжения, превышающего напряжение источника питания, что необходимо для надежного запирания тиристора. Это пр1водит к увеличению времени

994190 восстановления запирающих свойств тиристора и снижению рабочей частоты генератора.

Проведенные исследования инверторных схем показали, что для обеспечения минимального времени восстановле- 5 ния запирающих свойств тиристора к нему необходимо приложить обратное напряжение в пределах 50-100 В.

Недостатком схемы-прототипа, как и других инверторных схем, .является )0 и то, что TIpH добротности контуров

Qa 0,5 длительность импульса тока в цепи тиристоров больше длительности имйульсов тока в эрозионном промежутке. Это объясняется тем, что после прекращения прохождения зарядного импульса тока через эрозионный промежуток дозаряд рабочего конденсатора до напряжения источника питания осуществляется через тот же тиристор, но уже по цепи холостого хода генератора, имеющей большое сопротивление.

Разряд конденсатора через разрядный тиристор осуществляется также через эрозионный промежуток до мо- мента, когда U =U „, после чего ток разряда проходит также через устройство холостого хода.

Увеличение времени прохождения импульсов тока через тиристоры также снижает частоту генератора и его производительность.

Таким образом, схема-прототип имеет существенный недостаток — низкую производительность на мягких режимах. 35

Цель изобретения — создание устройства, повышающего производительность на мягких режимах обработки.

Эта цель достигается тем, что генератор импульсов для электроэрози- щ онной обработки по авт. св. 9 704748 снабжен конденсатором малой емкости, подключенным к средней точке обмоток дросселя и к общей точке цепей, образованных двумя парами встречно включенных диодов.

Включение дополнительного конденсатора малой емкости позволяет, не уменьшая величины емкости рабочего конденсатора, а значит не изменяя добротности зарядного контура и тем самым обеспечивая надежное,запирание тиристора, формировать короткие импульсы тока в эрозионном промежутке. В этом случае длительность импульсов в эрозионном промежутке определяет величина емкости дополнительного конденсатора, а надежность запирания тиристора обеспечивается. величиной емкости основного конденсатора.

На чертеже изображена схема предл ага емо го г ен ер а тор а .

Генератор содержит зарядный 1 и раз рядный 2 тиристоры, емкостной накопитель 3, дроссель с обмотками 4 45 диоды 6, 7, 8, 9, 10 и 11 электроэрозионный промежуток 12, источник 13 питания, конденсатор 14 малой емкости.

Ге нер атор р абот ает следующим обр азом.

При открывании тиристора 1 рабочий конденсатор 3 заряжается по цепи: плюс источника 13 литания, тиристор 1 конденсатор З,далее на холостом ходу обмотка 5 дросселя, диод 11, минус источника 13 питания, на рабочем режиме и в режиме короткого замыкания далее конденсатор 14, диод 7, эрозионный промежуток 12, диод 9. При этом через эрозионный промежуток проходит зарядный импульс, длительность которого в эрозионном промежутке определяется величиной емкости конденса тора 14.

После того как конденсатор 14 зя- рядится примерно до напряжения источ- ника питания 13, зарядка конденсатора 3 осуществляется через обмотку 5 дросселя и диод 11.

Конденсатор 3 заряжается до напряжения, превышающего напряжение источника 13 питания, благодаря чему тиристор 1 надежно запирается.

Далее открывается тиристор 2.

При этом эрозионный промежуток 12 оказывается под напряжением„ равным сумме напряжений на конденсаторах

3 и 14, что обеспечивает надежный пробой.

Разряд конденсатора 3 осуществляется по цепи: плюс конденсатора 3, тиристор 2, на холостом ходу далее диод 10, обмотка 4 дросселя,, минус конденсатора 3, на рабочем режиме и в режиме короткого замыкания далее диод б, эрозионный промежуток 12, диод 3, конденсатор 14, минус рабочего конденсатора 3. При этом про-. ходит разрядный импульс тока. Конденсаторы 3 и 14 перезаряжаются. Пол ная перезарядка конденсатора 3 осуществляется по цепи: диод 10, обмотка 4 дросселя. Тиристор 2 закрывается.

После следующего открывания ти— ристора 1 к эрозионному промежутку

12 прикладывается напряжение, равное сумме напряжения источника 13. питания и напряжения перез2ф>яда на конденсаторах 3 и 14.

Таким образом удается значительно увеличить рабочее напряжение без применения высоковольтного источника питания. Увеличение рабочего напряжения позволяет увеличить амплитуду тока З рабочего импульса (уравнение 2 ) без увеличения его длительности, а малая величина емкости конденсатора 14 позволяет получать в эрозионном промежутке импульсы тока малой длительности, т.е. импульсы тока с параметрами, необходимыми

994190

Составитель В. Влодавский

Редактор Н Багирова ТехредТ. Фанта Корректор В. Бутяга

Заказ 713/8 тираж 1104 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4 для чистовых режимов электроэрозио.-.ной обработки в токопроводящих,средах. При этом вследствие хороших условий запирания тиристоров также повышается надежность работы схемы.

Анализ проведенных испытаний устройства, показал, что по сравнению. с существующими устройствами (генераторы типа ГИ-1, ГСВ-400, ГКИ-250 и др) предлагаемое устройство позволяет в 2-6 раз уменьшить длительность импульсов, в 2-4 раза увеличить амплитуду напряжения импульсов, увеличить производительность на мягких режимах обработки в 1,5 — 3 раза.

Формула изобретения

Генератор импульсов для электроэрозионной обработки по авт. св. в 704748, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности, в генератор введен конденсатор, подключенный к общей точке обмоток дросселя и к общей точке цепей, образованных двумя парами встречно включенных ключевых эле10 ментов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельсвто СССР

9 770044774488, кл..В 23 Р 1/02, 1977.