УСТРОЙСТВО для ЗАЩИТЫ от КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ Советский патент 1969 года по МПК B23H7/16 H02H7/00 

Известны станки для электрохимической обработки материалов, в которых используются низковольтные мощные источники постоянного тока с двух, а чаще трехфазной схемой выпрямления. Для предотвращения выхода этих источников из строя применяются защиты по максимальному току .или по минимальному напряжению. Но защита детали и инструмента от возникновения локальных TOiKOB короткого замыкания, незначительно отличающихся от текущего значения технологического тока, отсутствует.

Предложенное устрой ство отличается от известных тем, что одна из ветвей моста содержит безынерционный элемент, нанриме.р емкость, а другая - инерционный элемент, например индуктивность.

Это повыщает быстродействие и надежность защиты при любых значениях технологического тока.

На фиг. 1 изображены кривые зависимости технологического тока цри электрохимической обработке деталей; на ф.иг. 2 - блок-схема защиты; на фиг. 3 - ее нринципиальная схема.

В процессе электротехнической обработки значение технологического тока изменяется вследствие изменения межэлектродного зазора и величины обрабатываемой поверхности. При использовании защиты по максимальному та ку (см.фиг. 1) уставка такой защиты должна

устанавливаться выше уровня /а, например 1. В начале технологического обработки при токах, близких 1 (), при возникновении короткого замыкания между электродами из-за попадания в зазор продуктов обработки (шлама) или образования местных труднее обрабатываемых участков (так называемых «солдатов) ток возрасти до величины тока уставки /з только в результате

развития короткого замыкания на значительной поверхности и поражения этого участка. Развитие короткого замыкания в период времени ts-t приводит к росту тока до уровня уставки /3 при возникновении дуги на значительно меньшей поверхности, но поражает и выводит из строя практически законченное изделие.

Для предотвращения развития дуги во время короткого замыкания источник отключают

или понижают напряжение питания во время броска тока,,-т. е. выявляют момент появления dl (см. фиг. 1). Трудность создания защиты такого рода определяется тем, что источники питания не имеют фильтров, и выходное напряжение и ток имеют постоянную и переменную составляющие. Задача заключается в том, что необходимо выявлять броски тока при любых значениях технологического тока. Для выявления короткого замыкания преддвух устройств контуров 2 И 3 равные и находящиеся в противофазе токи, например, Н и iz, один ИЗ которых имеет временную задержку- инерцию (задержки). Предполагается, что при неизменном или медленно изменяющемся напряжении U на элементе сравнения выходное напряжение вых равно нулю. При быстром изменении сигнал от контура 3 (без задержки) .и с новой амплитудой подается на элемент сравнения, а контур 2 (с задержкой) выдает еще прежнее значение сигнала. В результате на выходе появляется сигнал разбаланса устройства.

Через некоторое время (после окончания времени задержки контура 2) оба сигнала станут равны, и с выхода элемента сравнения сигнал исчезает.

В качестве датчика возникновения токов короткого замыкания предлагается использовать уравновешенный мост переменного тока, питаемый напряжением, пропорциональным технологическому току (см. фиг. 2).

Мост переменного тока - С питается напряжением, пропорциональным технологическому току:

и„ /с/,

где вх-входное напряжение, / - технологический ток, К--коэффициент пропорциональности, В нормальном режиме (при измененном или медленно изменяющемся tsx) в контурах 2

и 3 протекают токи ч и iz, равные и находящиеся в противофазе. На элементе сравнения в диагонали моста i эти токи компенсируются и напряжение равно нулю.

При возникновении короткого замыкания между деталью и инструментом образуется быстрое скачкообразное нарастание / я U. При этом нарастание тока il происходит медленно и зависит от -инерционности цепи L-KI-/ 2, нарастание то-ка i2 быстро (по цепи С - RI-RS) . Появляется вых- величина которого пропорциональна разности tl и /2 и зависит от величины -и -скорости нарастания тока короткого замыкания.

Напряжение 7вых используется для запуска системы защиты.

Питание моста производится напряжением, снимаемым с шунта -и предварительно усиленным.

Предмет изобретения

Устройство для защиты от коротких замыканий электродов электрохимической установки при использовании электрического моста переменного тока, с диагонали которого снимается сигнал управления системой защиты, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия и надежности защиты при любых значениях технологического тока, одна из ветвей моста содержит безынерционный элемент, например емкость, а другая - инерционный элемент, например индуктивность.

t

. /