Импульсное устройство высокой частоты для электроэрозионной обработки металлов Советский патент 1961 года по МПК B23H1/02 

Известны импульсные устройства высокой частоты для электроэрозионной обработки металлов, собранные на полупроводниковых триодах с независимым возбуждением.

В описываемо.м устройстве применен вспомогательный генератор повышенного напряжения, который снижает установленную мощность основного генератооа и обеспечивает надежный пробой эрозионного промежутка.

Для предотвращения перегрузки основного генератора при коротком замыкании в цепи защиты могут быть применены дополнительный триод, разделительный трансформатор и усилитель, запирающие триод основного генератора при коротком замыкании.

Для уменьшения времени затяжки импульса тока основного генератора из-за нелинейности нагрузки могут быть дополнительно применены триод и низкоомное сопротивление, шунтирующее эрозионный промежуток после снятия импульса вспомогательного генератора.

На чертеже изображена схема описываемого устройства.

Как видно из схемы, основной генератор (цепь ) рассчитывается на напряжение, и„,, близкое к рабочему напряжению эрозионного промежутка ЭП. Повышенное напряжение холостого хода - «поджигающий импульс - обеспечивается маломощным генератором (цепь: Г„-Rg.- Rg.2 -ЭП. Напряжение холостого .хода поджигаюи1его генератора О ,.„ больше бд, в несколько раз. Импульсы сигнала (задающего напряжения) U.,, , подаваемые на вход триодов Т„. и Т„, совпадают во времени, что может быть достигнуто, наппример, путем применения трансформатора с двумя вторичными обмотка.ми. С целью повышения напряжения холостого хода Уд.„ «поджигающего устройства, генератор «поджига может быть выполнен на двух и более лоследо№ 136161

вательно вюиочсииых триодов или с применением поььниающего трансформатора с вентилем во вторичной цепи.

Цепь защиты основного генератора состоит ил триода Г. разделительного трансформатора Г//и столбика вентилеГ) Во. Триод защитного устройства включен по схеме с заземленной базой. Коллекторным напряжением триода Т является напряжение на промежутке. Сигналом служит падение напряжения на сопротивлении R, в цепи поджигающего устройства. Столбик вентилей В выполняет роль протиио э.д.с., компенсируюп1ей коллекторное напряжение т:)ола нри коротком замыкании, в качестве которого служит падение напряжения на сопротивлении R .,.

За.цитное устройство работает следующим образом. При холостом А-оде падение напряжения на Rf. отсутствует и триод Г,у закрыт. После пробоя промежутка появляется напряжение на сопротивлении R, Т.,у открывается и подает напряжение на разделительный TpriHC(j/opматор Тр. который, в свою очередь, подает сигнал на усилитель Л . С уси. литсля сигнал поступает на выход основного генератора. После снятия сигнала на входе триода поджигагощего устройства от задающего генератора 6зг направление тока в цепи /., изменяется. Вследствие этого на переход эмиттер-база триода Т у подается отрицательное смещение, которое способствует его быстрому запиранию. При коротко.м замыкании про.межутка коллекторное напряжение триода Г,,, равно нулю, и сигнал на усилитель не поступает.

В качестве усилителя У могут быть использованы, например, мультивибраторы и блокинг-генераторы в заторможенно.м состоянии, усилители в линейном режиме и т. д. При относительно малом числе параллельно-включенных триодов основного генератора сигнал на его вход целесообразно подавать непосредственно с разделительного трансформатора. Обратная полуволна импульса напряжения на вторичной стороне трансформатора способствует быстрому запиранию триодов основного генератора.

Уменьшение времени затяжки импульса основного генератора из-за нелинейности нагрузки .может быть осуществлено, напри.мер, путем изменения сопротивления, шунтирующего эрозионный промежуток ЭП после снятия нмпульса .

Цепь изменения нагрузки триод Г„„ - сопротивление /,з работает следующим образом. В течение всего вре.мени действия импульса поджига триод Т „ закрыт, так как на переход эмиттер-база этого триода подано отрицательное смещение с сопротивления . После снятия нмпульса поджига полярность напряжения на сопротивлении R изменяется, и триод /„,, открывается. С этого момента до прекращения тока в цепи генератора, параллельно промежутку подключается сопротивление Rg3- которое в несколько десятков раз меньще суммы сопротивлений Rgz + Rg4- При малой величине сопротивления, параллельного промежутку, напряжение на нагрузке начнет падать при большей величине тока н разряд прекратится раньше, чем в случае большего по величине параллельного сопротивления. Цепь изменения нагрузки целесообразно предусматривать в тех случаях, когда не представляется возможным получить требуемую скважность импульсов основного генератора за счет выбора скважности и формы импульсоз управляющего сигнала.

Регулирование величины рабочего тока в сторону его уменьшения

на первом этапе осуществляется изменением сопротивления ,2 т. о.

при постоянной величине тока поджигающего устройства. При пол.ностью закороченном сопротивлении R gt ток нагрузки равен току поджига. Дальнейшее уменьшение тока нагрузки ведется за счет изменения напряжения задающего генератора U.,..

Выбор скважности задающего генератора производится с учетом запаздывания в цепях триодов Т„, и Тд. Пэтому скваж 1ост1. импульсов напрял-сения задающего генератора должна быть больше требуемой на выходе основного генератора.

Уменьшение времени запаздывания в триодах силового генератора может быть достигнуто, если на переход эмиттер-база этих триодов подавать кратковременные -импульсы напряжения, опережающие по фазе импульсы основного, управляющего сигнала с защитного устройства. Назначение этих кратковременных импульсов должно состоять в том, чтобы обеспечить накопление неосновных носителей к моменту пробоя промежутка и, следовательно, к мо.менту поступления основного сигнала. Такие кратковременные импульсы обеспечиваются, например, при подключении параллельно промежутку с.хемм измерительного органа регулятора с затяжкой напряжения пробоп промежутка при помощи емкости по схеме, применяемой в импульсных вольтметрах.

Приведенная на чертеже схема генератора может быть выполнена с поджигающим устройство.м последовательного действия.

С целью повышения верхнего предела частотного диапазона, основной генератор может быть выполнен по схеме с заземленной базой, причем структура схемы генератора не изменяется.

Применение устройства для защиты от короткого замыкания позволяет использовать триоды в режиме с предельными значениями по току и напряжению. Для полного использования триода по напряжению необходимо применение понижающего импульсного трансформатора с вентилем во второй цепи. Загрузка триода по току определяется практически, исходя из минимально допустимой величины коэффициеи-. та усиления по току.

1.Импульсное устройство высокой частоты для электроэрозионной обработки металлов, собранное на полупроводниковых триодах с независимым возбуждением, отличающееся тем, что, с целью снижения установленной мощности и обеспечения надежного пробоя эрозионного промежутка, применен вспомогательный генератор повышенного напряжения.

2.Импульсное устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью предотвращения перегрузки основного генератора при коротком замыкании, в цепи защиты применены дополнительный триод, разделительный трансформатор и усилитель, запирающие триод основного генератора при коротком замыкании.

3- Импульсное устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени затяжки импульса тока основного генератора из за нелинейности нагрузки, дополнительно применены триод и низкоомное сопротивление, шунтирующие эрозионный промежуток послр снятия импульса вспомогательного генератора.

- -

Предмет изобретения

Гг,IMr

I 5