Регулятор подачи для электроэрозионных станков Советский патент 1962 года по МПК B23H7/18 G05B13/02 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

к АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа Л 212

В. Г. Чепелев, К- К. Намитоков, В. Н. Бренер

РЕГУЛЯТОР ПОДАЧИ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫХ

Заявлено 12 сентября 1960 г. за № 678763/25 в Комитет по делам изобретений и открытн при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретении N« 3 за 1962 г.

Изобретение касается регуляторов для подачи электроэрозионных станков и имеет целью осуществление регулирования скорости исполнительного двигателя и его реверсирования. В описываемом изобретении это достигается тем, что выходной каскад транзисторного ретудятора выполнен на четырех мощных транзисторах, например типа ПЧБ, работающих в режиме переключения.

Кроме того, для защиты транзисторов выходного каскада о противоэлектродвижущей силы двигателя применены диоды.

На чертеже изображена принципиальная схема транзисторного регулятора подачи электроэрозионных станков.

Параметрами регулирования служат величина напряжения в искровом про.межутке и среднее значение тока эрозии. Последнее определяется режимом обработки и выбирается в зависимости от площади обрабатываемой поверхности и необходимой скорости снятия материала. Поэтому на вход транзисторного регулятора подаются два сигнала: первый - пропорциональный среднему значению напрял ения на искровом промежутке, второй - пропорциональный средней величине тока эрозии. Регулятор поддерлсивает заданные параметры обработки автоматически на протяжении всего времени работы станка на данном режиме.

Указанные параметры определяются величиной зазора одним электродом (инструментом) и поверхностью обрабатываемой детали (вторым электродом). Путем поддержания заданной величины тока и напряжения постоянными обеспечивается неизменный зазор, а следовательно, и необходимая подача инструмента при изменении тока и напряжения. В случае короткого замыкания электродов осуществляется автоматический подъем электрода-инструмента с последующей установкой заданного режима обработки.

Сигналы управления, пропорциональные напряжению искрового промежутка и току эрозии, поступают соответственно на потенциомгтры , 25- Путем изменения положения движков этих потенциометров устанавливает необходимую скорость подачи и режим обработки по гоку. Через разделительные трансформаторы Тр и Tp входные сигналы поступают в узел сравнения, содержащий диоды Ду, Да, Дэ, Дю и

СТАНКОВ

№ 144718- 2 сопротивления , Rzz- При равенстве сигналов на входе трансформаторов 7рб и Гр7 разность потенциалов точек Л и 5 равна нулю. При отсутствии сигнала на входе / (напряжение искрового промежутка равно нулю) разность потенциалов точек Л и будет иметь условно положительную величину, которая пропорциональна сигналу на входе 2 (ток эрозии). Аналогично этому, при отсутствии сигнала на входе 2, разность потенциалов точек Л и Б будет иметь условно отрицательную величину, пропорциональную сигналу на входе / (напряжение искрового промежутка). При наличии обоих входных сигналов разность потенциалов точек А и Б пропорциональна разности величин этих сигналов.

Таким образом, сигнал на выходе узла сравнения будет положительным, если входной сигнал, пропорциональный напряжению, будет больше входного сигнала, пропорционального току. Наоборот, если входной сигнал, пропорциональный току, меньше сигнала, пропорционального напряжения, то сигнал на выходе узла сравнения будет отрицательным.

С выходом узла сравнения связаны базы транзисторов Гд и Гю, один из которых Jg имеет проводимость типа р-п-р, а Тщ - типа п-р-п.

При положительном сигнале на выходе узла сравнения отпирается транзистор Гю и запирается транзистор Гд, при отрицательном сигнале отпирается транзистор Тд, а - запирается. Цепи коллекторов транзисторов Гд и 7io получают питание соответствующей полярности от обмоток преобразователя, состоящего из транзисторов Гц, 7i2, трансформатора Грб и диодов Дб, Дб. Благодаря наличию такого преобразователя на коллекторы транзисторов Гд и Гю подаются прямоугольные импульсы одной полярности, имеющие постоянную амплитуду и частоту следования. В коллекторные цепи транзисторов Тд и Гю включены первичные обмотки согласующих трансформаторов Тру, и Тр, которые обеспечивают получение переменного напряжения (при постоянном сигнале на входе транзисторов Гд, Гю) с амплитудой, пропорциональной величине входного сигнала. При определенной величине сигнала на базах транзисторов Гд, Гц последние переходят в режим насыщения, при этом напряжение на вторичных обмотках трансформаторов Грз и 7/74 достигает такой величины, что транзисторы последующих каскадов усиления также переходят в режим насыщения. Это соответствует максимальной подаче электрода - инструмента вверх или вниз и происходит в случае короткого замыкания эрозионного промежутка.

Предоконечные каскады усиления выполнены по двухтактной схеме на транзисторах Гд-Т& с отрицательной обратной связью через сопротивления . Назначение обратной связи - получение линейной зависимости величины подачи от входного сигнала. Напряжение обратной связи подается через вышеуказанные сопротивления с якоря электродвигателя Я подачи на эмиттеры транзисторов предоконечно1о каскада усиления.

В цепи коллекторов транзисторов включены обмотки согласующих трансформаторов Тр и Тр. Вторичное напряжение этих трансформаторов подается соответственно на базы транзисторов 7i-TZ и Гз-1. Обеспечение необходимой полярности напряжения питание цепей этих транзисторов осуществляется посредством диодов, включенных в цепи баз транзисторов Г,-Т.

Использование описанной схемы включения транзисторов с двухполупериодным выпрямлением сигнала позволяет получить значительную чувствительность оконечного каскада и обеспечить его работу как в режиме усиления, так и в режиме переключения.

Выходной каскад регулятора выполнен на четырех мощных транзисторах 7, -7 (типа ПЧБ). Питание этого каскада осуществляется

GT сети переменного тока через трансформатор Грз, выпрямители Ли-г Дм и дроссель . Отсюда же получают питание обмотка возбуждения ОВ электродвигателя подачи станка и цепь автоматического устройства быстрого подъема и опускания электрода-инструмента.

Для электроэрозионных станков, снабженных генераторами импульсов, питание р.егулятора подачи осуществляется непосредственно от этих генераторов через делитель напряжения, обеспечивающий допустимое напряжение на коллекторе применяемых транзисторов. В этом случае необходимость в выпрямителе отпадает.

Выходной каскад регулятора работает следующим образо.м. При наличии определенного сигнала на входе / транзисторы Ti и TZ отпираются. В результате чего включается реле Р, контакты которого, щунтирующие якорь Я двигателя,- размыкаются. При этом якорь Я электродвигателя начинает вращаться со скоростью, пропорциональной величине входного сигнала. С увеличением сигнала на входе / возрастает и скорость вращения якоря двигателя подачи. Величина максимальной подачи соответствует переходу транзисторов в режим переключения.

Возникновение разряда на искровом промежутке вызывает появление на входе 2 сигнала, пропорционального току эрозии. При этом понижается разность потенциалов точек А и Б. При установлении оптимального зазора эта разность потенциалов становится равной нулю. Реле PI отключается, шунтируя своими контактами якорь двигателя подачи, вследствие чего последний затормаживается.

При появлении тока эрозии, превышающего допустимое значение, которое устанавливается потенциометрами , 25, разность потенциалов между точками Л и S меняет знак. Транзистор Гд запирается, а отпирается, и сигнал, усиленный транзисторами Г и 7, подается на базы транзисторов Гз и Т, которые отпираются. При этом якорь электродвигателя подачи получает питание с обратной полярности, что обеспечивает изменение направления его якоря в сторону, соответствующую подъему электрода-инструмента вверх. Благодаря этому ток эрозии уменьшается до заданной величины, после чего описанным выше способом якорь двигателя подачи снова затормаживается.

Вследствие того, что напряжение обратной связи с якоря двигателя подается через выпрямительный мост В полярность сигнала обратной связи не зависит от полярности якоря двигателя подачи.

Предусмотренные в схеме диоды в цепи транзисторов выходного каскада служат для защиты транзисторов от противоэлектродвижущей силы электродвигателя.

Применение малогабаритных транзисторов в сочетании с автоматическим регулированием скорости вращения и реверсирования якоря электродвигателя подгчи электрода-инструмента дает возможность осуществлять непрерывный контроль положения инструмента с обеспечением заданных параметров обработки. Предлагаемый регулятор может быть использован в системах управления для перемещения инструментальной головки электроэрозионных станков различных типов.

Предмет изобретения

1.Регулятор подачи для электроэрозионных станков, отличаю-, щийся тем, что для осуществления регулирования скорости исполнительного двигателя и его реверса выходной каскад выполнен на четырех мощных транзисторах, например, типа ПЧБ, работающих в режиме переключения.

2.Схема регулятора по п. 1, отл и ч а ю щ а я с я-тем. что для защиты транзисторов выходного каскада от противоэлектродвижущей силы

двигателя применены диоды.

- 3 -№ 144718