Источник питания для электроэрозионных станков Советский патент 1983 года по МПК B23P1/02 

I

702627 . Изобретение 6тнори ся к электро i 3 fii ef6MMo Spa частностй, касаегйя и сточника питани для элёктрбэ1розионных станков. Из.вестны источники питания, соде , жаЩие источник напряжения, фильтр-н копителк, силовой полупроводниковый , датчик тока, например, активный 1ауН, ЖййУк ивноё баллаегноё со противление, а также задающий гене |ратор 13.; однако эта схема, как и всё извёстньзе нез ависимые генераторы для электроэрозионной обработки, облада ет на Л1рбом заданном режиме notfrSsfHV амплитудой.напряжения и, без использования адаптивных устройств, величиной паузы между группами им-. пульсов, рёра6о1 дё Ше: ;: : э сложнШ фигурацией и на большую глубину затрудняет стабилизацию процесса и эва продуктов эрозии из межэлекЧ роднЪй. полости и обусловливает необ ходамость работы с большим отставани емг, т.е„ при большом числе импульсов холосто го хода. Целью изобретения является Шйй (йёние произ водительности и стабШ за 1Ии йроцессЪ при одновременном повышении КВД и веGOгабаритных характерис тик источника питания. Поставленная цель достигается тем что в цепь между источником напряжения и выпрямителем вкЛйЗЧён .пpёbбpaзoвaтeль иeизмeннbfbнaпpяжeнйя в б изкую к неизменной мощность (стабидизатор мощности ), в качестве тако .го преобразователя применеи двухполу периодный трехфазный управляемый ttafaeijsjfi bf tpex форматора, с закороченным выходом, а к средней точке трансформатор а н yka эанному выходу моста Подключены после до1|д.тёльно соёдиненйые шсостьй иНдук ти1вность, параллельнокоторой включена нагрузка. Кроме того, применен двухфазный фильтр-накопитель,емкость первого звена которого подклюЧёна чё рез диод к силовому выходу гголупровйДникрв6тгЬ 1сл1юча, к токовому шунту в цепи этого ключа через усилитель подключен узел задавдех й генератор-а, управляющи из.менением- йеян 1Ш1ЁГ п а зы между группами из заданного числа .иШУльсов, дё(шфируквдий Диод; замакакнций цепь тока при размыкании .кл«о ча, соединен с выходной клеммой йб трчкика ерез переменное сопротив.Лёнйе. :.,--- - , :. -:.-.;-,.:,:-.. Источник питания/ схема ко торйго представлена на чертеже. Содержит трехфазный тpaнcф6piмaтbp i с Шйтирукяцздада вторичную оа«1отку (для компенсации индукт ивности рассеян1 я;) (емкостями, трехфазный двухполупериодный г-юст йа ти ристорах 2, пбслёдовательно соединенные емкость 3 и индуктивность 4, параллельно которой включен выпрямитель 5, двухзвенный фильтр-накопитель на индуктивностях is JI 7 и емкостях 8 и 9, диод 10 для за акания цепи токоограничивающего индуктивного сопротивления 11, силовой ключ 12, токовый шунт 13, задающий генератор 14с подключенным к нему усилителем 15, демпфкругаций диод 16 с последовательно соединенным сопротивлением 17, распределенную- индуктивность 18 силовой, цепи и эрозйо нный промежуток 19. Источник питания работает следующим образом.. Импульсы запуска подаются на верхнюю и нижнюю группу тиристоров 2 моста посэчгередно с частотой -0,55 кГц. - - - - При запуске, например, верхней группы тиристоров открывается тот из них, на аноде которого в данный момен е Уёмени имеется наибольшее положительное 1апряжение. При этом по цепи средняя точка вторичной обмотки трансфорлтатора 1 -/ ёмкость 3 - индуктивность 4 - фазная обмоТка трансформатора происходит , резонансный заряд емкости 3 до величиныПри изменении направления тока тиристор запирается, затем импульсы запуска no aioTjCH йа нижнюю группу тиристоров и емкость 3 перезаряжается также в резонансном режиме по цепи ; Средняя точка трансформатора 1 - индуктивность 4 - фазная обмотка трансформатора 1. Если эквивалентное сопротивление нагруз(й, ;г|бдйЛ1бченное к индуктивности 4 Через выпрямитель 5, относительно велико, велика и добротность последовательного резонансного контура. При этом напряжение на индуктивности 4 и на ёмкости 9 фильтра мноroKtiSiTно прёвййать напряжёнйе питаййя,.так как режим контура близок к резонансу напряжений. Таким образом, при малых рабочих токах амплитуда напряжения на выходе фильтра может многократно превышать напряжение Ла питающем трансформаторе и устанавливается выбором величин емкости 3, индуктивности 4, частотыi тиристоров 2 моста, индуктивности 6 (индуктивнрст б может быть устаиовена до выпрямителя в цепи переменного тока , а также дополкительны с балластных сопротивлений. При уведичени рабочего тока и меньшении эквивалентного сопротивлеия на1 рузки уменьшается энергия, апасаемая при зарядно-разрядннх Mifftk3i ЙНДу т1 1йдстьр5 4, соответстенно снижается напряжение на фИльте-накопителе при одновременном росте тока за счет .увеличения частот Импульсов запуска. Описанный источник uloжeт быть использовдн и как источник неизменного тока путем соответствукнцего изменени его парайетров. Таким образом, на- . пряжение питания (на емкости 9) функ ционально связано с величиной рабоче го тока через нагрузку - эрозионный промежуток 19. Импульсы рабочего тока формируются следующим образом. При за1Мыкании транзисторного ключа 12 напряжение подводится к нагруз ке. Пробой эрозионного промежутка 19 вызывает ток в силовой цепи токоогра ннчивающая индуктивность 11 - ключ 12 - активный шунт 13 - распределенная индуктивность 18 силовой цепи аЬозионный промежуток 19. Если во время паузы между импульсами ток через индуктивность 11 не- {йлл равен нулю, происходит небольшое нарастание этого тока за время раз- : ряда. При выключении ключа, во время паузы между разрядами, ток иидуктивности замыкается по цепи индуктивность 11 - диод 10 - емкость 9, что приводит к частичному разряду индуктивности и заряду емкости 8..-Энергия накопленная в индуктивности 18, разряжаемой при отключении ключа 12 по цепи шуит 13 - индуктивность 18 нагрузка - сопротивление 17 -. диод 16 должна во время паузы между импульсами уменьшить ся до нуля. Однако если захтускать ключ 12 пакетами импульсов от задакяцего генератора 14 с увеличенной паузой между пакетами, то уменьшением сопротивле;ния 17 (увеличением постоянной времени силовой цепи после ключа 12 мож702627но получить нулевую паузу между импульсами тока в пакете, т.е. получить импульсы тока гребенчатой формы. В описываемом источнике амплитуда тока ограничивается благодаря включенному в силовую цепь шунту 13 и пороговому усили-телю 15. Если амплитуда тбка превышает заданный предел, пороговый усилитель 15 воздействует на задающий генератор 14, увеличивая, величину паузы между пакетами илшульсов, что приводит к более длйтельному разряду индуктивности. 11, снижению уровня пульсирующего в ней тока и в результате - уменьшению амплитуды разрядного тока, так как амплитуда тока во время разряда определяется током в индуктивности к моменту начала разряда. Поскольку скважность импульсов в пакете не изменяется, сохраняется заданные износ инструмента и шероховатость поверхнос.ти. . . . Поэтому, когда при уменьшении среднего тока во время процесса растет напряжение на емкости 9 и начинает увеличиваться ток, автоматически увеличивается величина паузы мeж ду пакетами импульсов при неизменной амплитуде разрядного тока . Обе эти меры направлены на стабилизацию процесса и повышение его производительности. Применение в серийно выпускае№1х генераторах типа ШГИ данного изобре- тения позволит в 2,5-3 раза повысить КПД ив 1,3-1,7 раз уменьшить габариты генераторов, повысить стабильность и производительность .процесса,а также создать единый для гаммл генераторов силовой блок.

1. ИСТОЧНИК ПИ.ТАНИЯ ДЛЯ !ЭЛЕКТР'ОЭРОЭИ6ННЫХ СТАНКОВ, содержащий источник напряж'ёния, фильтр, датчи'к рабочего тока, индуктивное балластное сопротивление и силовой полупроводниковый ключ с подключенными к нему демпфируюеоим диодом и задающим ге- ^нератором, соединенным через усили- j те ль с датчиком тока, о' т л и ч а' - • 'ю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности, КПД и уменьшения Габаритов источника питания, в него введен стабилизатор мощности, включенный между источником ;' напряжения и фильтром.2. Источник iio П.1, о т л и ч а - ;ю щ и и с я тем, что стабилизатор мощности выполнен в виде управляемого' двухполупериодното трехфазного " 'моста, Лодключенного к трехфазному трансформатору, причем выход моста • закорочен, к средней точке трансформатора и указанному выходу моста подключены ^ по следов ательно соедине н- ные емкость и индуктивность, паргш- лельно которой вк^аочен выпрямитель, выход которого является выходом ста- .билизатора..3.Источник по П.1, о т л и ч а - ю щ и и с я тем, что фильтр выпол- ; HjgH в виде по меныией мере двух пос- i л'едовательно соединенных Г-обраэнах Lt звеньев, емкость последнего из которых подключена к клeм^{e индуктивного балластного сопротивления, вто— {.рая клемма которого через диод подключена к емкости первого звена .фильтра.4.Источник по п'. 1, о т л и ч а - 'ю щ и и с я тем, что в задаю1ф1й генератор введен блок изменения груп- повых_ п аУ3, к .^которому подключен выход усилителя.. 5. Источник JK>&; ;д.1, отличающий с f^ тем, 'гго в него введено переменное активное сопротивление, 'включенное последовательно с демпфи- 1рукячим диодом.