Источник униполярных гребенчатых импульсов для электроэрозионной обработки металлов Советский патент 1991 года по МПК H02K19/20 B23H1/02 

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к эпектромашинным генераторам униполярных импульсов, используемых в качестве источников питания электроэрозионных станков

Целью изобретения является повышение надежности путем получения пачек импульсов при использовании неуправляемого выпрямительного моста

На фиг. 1 изображена активная зона деухпакетного индукторного генератора источника униполярных импульсов тока для электрозрозионнои обработки металлов; на фиг. 2 - схема подключения предлагаемого источника к межэлектродному промежутку электроэрозионного станка, на фиг. 3 - временные зависимости ЭДС и токов.

Источник униполярных импульсов содержит двухпэкетный индукторный генератор, состоящий из зубчатого статора 1 и зубчатого ротора 2. На каждом из двух пакетов статора 1 размещена обмотка,состоящая из трех контуров (трех однофазных обмоток) Ki, K2, Кз. Всего в индукторном генераторе имеется 6 контуров, каждый из которых может быть подключен на отдельный межэлектродный промежуток. Контуры обмотки статора 1 выполнены с шириной катушек и расстоянием между рядом лежащими катушками одного и того же контура, равными произведению числа контуров пакета m на зубцовое деление статора tz. т.е. в данном случае 3 tzi. Причем число катушек Z в контуре пакета статора 1 связано с частотой гребенчатых импульсов тока fM и частотой п вращения ротора 2 следующим соотноше- HMeM:Z-fM/2n. Зубцы ротора 2 размещены по окружности сердечника отдельными

О

VI о

xj

сл

группами, промежутки между которыми имеют ширину, кратную зубцовому делению ротора tz2, и глубину, равную высоте зубцов ротора. При этом количество групп зубцов ротора кратно числу катушек 2 в контуре пакета статора.

Кроме индукторного генератора в источник униполярных импульсов тока для электроэрозионной обработки металлов входит внешнее формирующее устройство, состоящее из продольной компенсирующей емкости 3, неуправляемого выпрямительного моста 4 и регулируемой индуктивности 5, которая введена в разрядный контур станка для объединения простых импульсов тока, входящих в сложный гребенчатый импульс, и регулирования его минимальной составляющей. Посредством описанного внешнего формирующего устройства контур Ki обмотки пакета статора 1 индукторного генератора подключен к межэлектродному промежутку 6 станка для электроэрозионной обработки металлов.

Для данной конструкции источника униполярных импульсов принято, что число зубцовых делений статора , а число зубцовых делений ротора , значение частоты гребенчатых импульсов (модулирующей частоты) пер/с. При частоте вращения ротора п 50 l/c число катушек в контуре пакета статора 1 составляет Z 900/2 -50 9 шт.

При вращении ротора 2 возбужденного индукторного генератора в контурах его обмотки статора 1 наводится ЭДС с частотой п 81 -50Б 4050 Гц. Благодаря тому, что зубцы ротора 2 размещены по окружности отдельными группами, промежутки между которыми кратны его зубцовому делению, наводимая ЭДС имеет прерывистый характер (см. фиг. За). Прерывание ЭДС осуществляется с частотой fM 2- Z n 2.9.50 имп/с.

Скважность импульсов ЭДС вычисляТе

te

ется по формуле qt - - , где Те - период

гребенчатых импульсов ЭДС, te - длительность импульсов ЭДС,

В данном примере скважность qe 9/7 получена благодаря отсутствию во всех девяти частях зубцовой зоны ротора каждого 4-го и 9-го зубцов. При этом расчетное количество зубцов в каждой элементарной

части составляет Z3n - if (см- Фиг 1) При двухполупериодном выпрямлении в разрядном контуре формируются пачки импульсов ЭДС(см. фиг. За). При замыкании контура на электроэрозионный промежуток

6 через регулируемую индуктивность 5 в нем образуются среднечастотные импульсы тока с частотой fM и скважностью

1,1-1,28 (Trie).

Такие импульсы тока используются при обработке на черновых режимах, обеспечивая более высокую производительность и малый износ электродов-инструментов (см.

фиг. 36).

Для получения более качественной поверхности обработки уменьшается минимальная составляю ща я гребенчатых импульсов за счет усиления их пульсаций путем уменьшения величины индуктивности 5. При отключении индуктивности 5 в разрядном контуре формируются пачки высокочастотных импульсов (см. фиг. Зв). Входящие в их состав простые импульсы тока имеют скважность

qi 1-1,2. Она обеспечивается формирующим действием самого электроэрозионного промежутка.

Таким образом, путем выбора конструкции зубцовой зоны индукторного генератора обеспечивается прерывание генерации ЭДС (тока) и формирование униполярных импульсов тока без применения внешних управляемых коммутирующих устройств, что упрощает схему источника униполярных

импульсов и повышает надежность его работы.

При этом уменьшение числа зубцов ротора приводит к снижению потерь в стали сердечников статора, а следовательно, к повышению КПД генератора.

Формула изобретения Источник униполярных гребенчатых импульсов для электроэрозионной обработки металлов, содержащий емкость, регулируемую индуктивность, двухполупериодный выпрямительный мости индукторный генератор с зубчатым ротором и зубчатым статором, на котором размещено m однофазных обмоток, каждая из которых состоит из последовательно соединенных катушек, каждая однофазная обмотка вместе с последовательно соединенной емкостью подключена к входным клеммам двухполупериодного выпрямительного моста, а к выходным клеммам выпрямительного моста подключена регулируемая индуктивность, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности обработки путем получения пачек импульсов при использовании неуправляемого

выпрямительного моста, ширина катушек и расстояние между соседними катушками одной и той же обмотки равны произведению числа обмоток m на зубцовое деление статора, а зубцы ротора размещены по ок

ружности ротора группами промежутки ную высоте зубца ротора, причем количест- между которыми имеют ширину, кратную во групп зубцов ротора кратно числу кату- зубцовому делению ротора и высоту, рав- шек в одной обмотке статора.

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к конструкциям источника униполярных импульсов тока на базе электромашинного индукторного генератора. Целью изобретения является повышение надежности сварки путем получения пачек импульсов при использовании неуправляемого выпрямительного моста. Для этого зубцы ротора размещают по окружности сердечника отдельными группами, промежутки между которыми имеют ширину, кратную высоте зубца ротора, и глубину, равную высоте зубца ротора, а контуры обмотки статора выполнены с шириной катушек и расстоянием между рядом лежащими катушками, равными произведению числа контуров M на зубцовое деление статора Z, причем количество групп зубцов ротора кратно числу катушек в контуре пакета статора, связанному с частотой гребенчатых импульсов F_м и частотой вращения ротора N соотношением Z = F_м/(2^.N). 3 ил.

К-.

и.

«1

Inane

2панет

фиг.{

Г фиг.г

«О

I