Устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке металлов Советский патент 1976 года по МПК B23P1/04 

1

Изобретение относится к области электрохимической обработки, в частности к устройствам для защиты от коротких замыканий, и может быть применено в станках для электрохимической обработки.

Известны устройства для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке, содержащие резонансный колебательный контур, подсоединенный параллельно электродам станка. Одно из известных устройств содержит последовательный резонансный колебательный контур, который служит для регистрации импульсов напряжения, опережающих короткое замыкание.

Однако в этом устройстве больщой уровень помех на выходе колебательного контура обусловлен пульсацией силового многофазного выпрямителя.

Наиболее близким техническим рещением к данному изобретению является устройство, которое содержит ограничители длительности сигнала, выполненные в виде одновибраторов, вход одного из которых со&динен с электродами станка, а другого - с выходом усилителя, подсоединенного к колебательному контуру, и логический элемент «И, входы которого соединены с выходами одновибраторов, а выход соединен с блоком управления.

Однако блокирующий канал создает «мертвую зону по времени в работе устройства

продолжительностью до 0,3 м/сек, что в сумме .составляет 10% ;времени протекания технологического процесса. При работе станка «мертвая зона приводит к увеличению времени протекания аварийного тока короткого замыкания и порче инструмента и детали. . В случае мгновенного или интенсивного «локального короткого замыкания наступает резкая просадка выходного напряжения силового источника, при которой срабатывают одновременно как основной, так и блокирующий каналы. В этом случае сигнала на выходе устройства не будет, что приведет к аварийной ситуации. Кроме того, необходимо иметь достаточно низкую добротность резонансного колебательного контура, подсоединенного к электродам, чтобы время затухания колебаний напряжения контура было меньще половины щирины «мертвой зоны блокирующего

канала. В противном случае произойдет дополнительное срабатывание прямого канала, что приведет к ложному срабатыванию системы. Но за счет уменьщения добротности резонансного колебательного контура снижается

чувствительность системы и способность реагировать на опережающие сигналы короткого замыкания при электрохимической обработке металлов. Цель изобретения - повыщение надежности и чувствительности устройства. Это достигаетсй тем, что к выходу колебательного контура подключен шунтирующий элемент, например транзистор, база которого соединена с выходом дифференцирующей цепи, а между одновибратором и логическим элементом «И включена линия задержки. Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. Устройство содержит силовой многофазный выпрямитель 1, к выходу которого параллельно подсоединены электроды 2 и последовательный резонансный колебательный контур 3, параллельно выходу которого присоединен шунтирующий элемент 4. Выход шунтирующего элемента 4 соединен с входом импульсного усилителя 5, выход которого соединен с входами одновибратора 6. Выход одновибратора соединен с входом дифференцирующей цепи 7 и с входом линии задержки 8. Выход линии задержки 8 соединен с одним из входов логического элемента И 9. Выход дифференцирующей цепи 7 соединен с входом шунтируюшего элемента 4, а выход логического элемента И 9 соединен с блоком управления 10, выход которого подсоединен к управляющим вентилям 11 силового многофазного выпрямителя 1. Устройство работает следующим образом, При электрохимической обработке могут возникнуть условия, вызывающие пробои между электродами 2. Но прежде, чем возникает полный пробой, наблюдаются локальные пробои, от которых в напряжении 12 на выходе силового многофазного выпрямителя 1 возникают импульсы 13 и 14, в связи с чем возбуждаются колебания напряжения 15, 16 на выходе резонансного колебательного контура 3. При прохождении коммутационного всплеска 17 возбуждается резонансный контур, и первый всплеск его выходного напряжения 18 усиливается импульсным усилителем 5. С выхода усилителя напряжение 19 запускает одновибратор и поступает на вход логического элемента И. Передний фронт выходного напряжения 20 одновибратора 6 дифференцируется дифференцирующей цепью 7, выходное напряжение 21 которой включает шунтирующий элемент 4. Время срабатывания шунтирующего элемента 4 выбирается более полупериода резонансной частоты контура 3. Одновременно одновибратор 6 запускает лиНйю задержки 8, которая выходным напряжением 22 на время 0,7 периода резонансной частоты контура 3 блокирует логический элемент И 9. Поэтому первый всплеск выходного напряжения 18 резонансного контура 3 не проходит на выход логического элемента И. За время работы шунтирующий элемент 4 рассеивает электромагнитную энергию резонансного контура 3 и колебания его выходного напряжения прекращаются - импульс 23. В период работы одновибратора 6 его выходное напряжение 20 с задержкой во времени напряжения 22 разблокирует логический элемент И. На отрезок времени прохождения им тульса 23 логический элемент И открыт, При прохождении импульсов напряжения 13 и 14, свидетельствующих о коротком замыкании, резонансный контур 3 возбуждается, и его выходные импульсы 15 и 16 усиливаются усилителем 5, и через открытый логический элемент И 9 импульсы 24 поступают на вход блока управления 10. По истечении времени ранее включенного управляемого вентиля И на выходе Силового Мйогофазного выпрямителя 1 напряжение отключается, Предлагаемое устройство обеспечивает мгновенное срабатывание защиты, как при маломощных, так и при мощных пробоях в межэлектродном промежутке, что позволяет повысить качество электрохимической обработки. Формула изобретения Устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке металлов с управляемым от блока управления силовым многофазным выпрямителем, подключенным к межэлектродному промежутку, к выходу которого присоединен последовательный резонансный колебательный контур, соединенный с логическим элементом И через импульсный усилитель и однозибратор, выход которого подсоединен к дифференцирующей цепи, отл ич а ющ ееся тем, что, с целью повышения надежности и чувствительности, к выходу колебательного контура подключен шунтирующий элемент, например транзистор, база которого соединена с выходом дифференцирующей цепи, а между одновибратором и логическим элементом И включена линия задержки.

23

V

22

Ik