Генератор импульсов для электроэрозионных станков Советский патент 1980 года по МПК B23P1/02 

1

Изобретение относится к области электрофизических методов обработки и, в частности, касается генераторов импульсов для электроэрозионной обработки.

Известны генераторы на базе тиристорного инвертора, накопительные конденсаторы которого имеют общую точку, подключенную к средней точке источника питания, накопительные конденсаторы шунтированы диодами, а между общими точками конденсаторов и диодов включен эрозионный промежуток 1.

Известные генераторы обладают недостатками, обусловленными тем, что из-за локальных перегревов тиристоров или диодов нельзя получить достаточно большую амплитуду и малую длительность импульсов тока.

Целью изобретения является повышение амплитуды и уменьшение длительности импульса тока за счет исключения из цепи эрозионного промежутка полуароводниковых приборов.

Это достигается за счет того, что в генератор импульсов, содержащий тиристорный последовательный инвертор с источником питания со средней точкой, соединенной с общей точкой двух групп накопительных конденсаторов, введен трехобмоточный дроссель, первая и третья обмотки которого включены последовательно с тиристорами инвертора и последовательно согласно со второй обмоткой и эрозионным промежутком, параллельно которым подключены накопительные конденсаторы.

Кроме того, для формирования импульсов малой длительности с крутым передним фронтом последовательно с эрозионным промежутком включено звено сжатия, состоящее из насыщающегося дросселя и конденсатора, шунтирующего этот дроссель и эрозионный промежуток.

Схема генератора импульсов представлена на чертеже.

Генератор импульсов представляет собой тиристорный последовательный инвертор с источником питания 1 со средней точкой и двумя плеча.ми, каждое из которых состоит из тиристора 2 и 3, дросселя с обмотками 4-6, накопительных конденсаторов 7 и 8.

Эрозионный промежуток 9 подключен последовательно с обмоткой 5 дросселя. В связи с тем,, что генератор предназначен для формирования импульсов малой длительности и не имеет активных балластных сопротивлений, имеет место колебательный характер перезарядки накопительных конденсаторов. До момента подачи импульсов управления тиристоры заперты, ток в цепи зрозионного промежутка отсутствует, накопительные конденсаторы заряжены до полярности напряжения, указанной по схеме. С подачей импульса управления от системы управления (на чертеже не показано) тиристор 2 отпирается, создавая ток перезарядки накопительного конденсатора 8. При этом к обмотке 4 дросселя прикладывается напряжение, равное сумме напряжений накопительного конденсатора 8 и источника питания 1. Это же напряжение, но обратное по знаку наводится в обмотке 5 дросселя и прикладывается между накопитель, ными конденсаторами 7 и 8. Так как это напряжение обратно по знаку, то оно в случае пробоя эрозионного промежутка вызывает небольшой обратный ток (его величина ограничена индуктивностью дросселя) либо не вызывает пробоя. В таком состоянии схема находится до тех пор, пока не насытится сердечник дросселя. Как только он насытится (накопительный конденсатор,8 к этому времени успевает перезарядиться) к эрозионному промежутку прикладывается напряжение равное сумме напряжений на накопительных конденсаторах 7 и 8. Это напряжение вызывает пробой и создает ток эрозионного промежутка. Причем, если в это время тиристор 2 не успел запереться, то этим током накопительные конденсаторы 7 и 8 также перезаряжаются. Через эрозионный промежуток протекает мощный короткий импульс тока. Затем после окончания перезарядки накопительных конденсаторов 7 и 8, ток прекращается, тиристор 2 запирается. В таком состоянии находится схема до прихода от системы управления импульса управления на тиристор 3. Тиристор 3 отпирается, создавая ток перезарядки накопительного конденсатора 7.. К обмотке 6 дросселя прикладывается напряжение, равное сумме напряжений источника питания 1 и заряженных накопительных конденсаторов 7 (напряжение на них имеет полярность, противоположную указанной на чертеже). В дальнейшем происходит насыщение дросселя и формируется мощный импульс тока через эрозионный промежуток. Так как в цепи накопительных конденсаторов 7 и 8 не имеется полупроводниковых приборов и других элементов, ограничивающих ток, то имеется возможность формировать мощные импульсы тока малой длительности. Таким образом достигается указанная цель. Для увеличения крутизны переднего фронта импульса при уменьшении его длительности схема включает дроссель 10 и конденсатор 11. Дроссель 10 и конденсатор 11 образуют звено магнитного сжатия. При отпирании тиристора и при перемагничивании дросселя, ток в цепи эрозионного промежутка сразу не возникает из-за индуктивности ненасыщенного дросселя 10. Возникшее напряжение после перемагничивания дросселя, равное сумме напряжений на накопительных конденсаторах 7 и 8, прикладывается к.конденсатору 11, который имеет малую емкость и быстро, заряжается. После перемагничивания дросселя 10 этот конденсатор разряжается на эрозионный промежуток, создавая крутой передний фронт импульса тока. Таким образом, конденсатор 11 и дроссель 10 способствуют дальнейщему укорочению импульса тока и формированию крутого переднего фронта импульса тока. Преимущество генератора заключается в повыщении производительности и качества обработки деталей за счет улучшения формы импульсов генерируемого тока. Формула изобретения 1.Генератор импульсов для электроэрозионных станков, содержащий тиристорный последовательный инвертор, общая точка двух групп накопительных конденсаторов которого подключена к средней точке источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения амплитуды и уменьшения длительности импульсов тока, в него введен трехобмоточный дроссель, первая и третья обмотки которого включены последовательно с тиристорами инвертора и последовательно - согласно с последовательно включенными второй обмоткой и эрозионным промежутком, параллельно которым подключены накопительные конденсаторы. 2.Генератор импульсов по п. 1, отличающийся тем, что в него введены включенный последовательно с эрозионным промежутком насыщающий дроссель и щунтирующий этот дроссель и промежуток конденсатор. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2441531/08. кл. В 23 Р 1/02, 1977.