Генератор импульсов для электроэрозионной обработки Советский патент 1980 года по МПК B23P1/02 

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки и, в частности, касается генераторов им.пульсов для электроэрозионвой обработки. Известен генератор импульсов, который состоит из зарядного и разрядного контуров с обйшм накопите л ьньал конденсатором, параллельно которому включено пороговое устройство, управ ляюшее подачей запускеновдего сигнала иа зарядный тиристор. Управление запуском разрядного тиристора зависимое и.осуществляется от накопительно го конденсатора после его зарядки че рез элементы задержки. Длительность генерируемых импульсов тока и частот их следования определяется значениями реактивных элементов разрядного контура и проводимостью нагрузки (эрозионного промежутка) 1j. Необходимым условием качественной работы генератора для электроэрозион ной обработки является его некритичность к величине нагрузки, величина проводимости которой вследствие технологических особенностей такой обработки изменяется случайным образом в широких пределгос - от значений, Влизких к penHMi короткого закк1кания до значений режима холостого хода. Причем величина проводимости может измеряться ка;к для отдельных импульсов, так и в течение времени прохождения одного из импульсов тока. Возможное начало протекания выходного импульса (пробой промежутка)определяется моментом запуска разрядного тиристора. В силу рассмотренных выше обстоятельств в рассматриваемом генераторе возможны частые, возрастающие с ростом рабочей частоты нарушения нормальной работы/ приводящие к тому, что оба тиристора оказываются одновременно включенными, и через эрозионний промежуток протекает постоянный ток, вызывающий появление (при отсутствий специальных мер) дуги в межэлектродном пространстве и связанную с ней порчу детали и инструмента. Это снижает стабильность обработки и ее производительности и требует спёцисшьных устройств по восстановлению рабочего состояния генератора. Цель изобретения - повышение стабильности работы генератора. Указанная цель достигается тем, что тиристорный генератор для злектроэрозионной обработки, содержащий зарядный контур с источником питания VI разрядный контур с электроэрозу.онным промежутком, имеющие общий накопительный конденсатор, параллельно которому подключены входы порогового устройства, управляющего через ключевой элемент запуском зарядного тиристора, и блок запуска, снабжен перезарядным тиристором, анод которого присоединен к катоду разрядного тиристора, анод последнего через электроэрозионный промежуток подключен к минусовой шине источника питания, к которой присоединен катод перезарядного тиристора.

На чертеже представлена функциональная схема генератора.

Тиристорный генератор для электроэрозионной обработки содержит источник питания 1, зарядный тиристор 2, ключ 3, катушки индуктивности 4 и 5, накопительный конденсатор 6 и пороговое устройство 7 к нему, перезарядный тиристор 8, разрядный тиристор 9, блок запуска 10 и электроэрозионный промежуток (ЭП) 11.

Генератор работает следующим образом.

Рассмотрим его работу с момента времени, когда накопительный конденсатор разряжен. Отсутствие напряжения на конденсаторе или наличие некоторого уровня напряжения, не.превышающего по величине установленного уровня дискриминации порогового устройства 7, обеспечивает прохождение импульса запуска зарядного тиристора 2 через ключ 3 из блока запуска 10. При включении зарядного тиристора 2 обеспечивается заряд накопительного конденсатора б от источника питания 1, сопровождаемый свободными колебаниями; при этом ток свободных колебаний надежно выключает зарядный тиристор, так как его величина может быт определена на основании данных расчета переходного процесса с учетом возможных значений минимального тока удержания тиристора и тока утечки накопительного конденсатора в данном режиме.

Последующий импульс запуска из блока запуска 10 включает перезарядный тиристор 8, в результате чего конденсатор перезаряжается. Полярность, напряжения на конденсаторе после перезаряда указана в скобках. Цик перезаряда конденсатора осуществляется с высоким коэффициентом полезного действия, так как тиристоры имеют высокие показатели в ключевом режиме, обеспечивая переходное допроги.вление в открытом состоянии в сотые доли Ом и менее. После перезаряда.

благодаря возникающему при этом току свободных колебаний обратного направления, обеспечивается выключение перезарядного тиристора.

Приход импульса запуска разрядного тиристора обеспечивает разряд накопительного конденсатора на эрозионный промежуток. Вне зависимости от характера, в том числе длительности разряда, обеспечивается надежное выключение разрядного тиристора при включении зарядного тиристора за счет протекания через разрядный тиристор тока обратного для него направления.

При отсутствии пробоя межэлектродного промежутка заряд накопительного конденсатора сохраняется, так как порогове устройство препятствует включению зарядного тиристора, а перезарядный оказывается под напряжением обратной полярности.

Таким образом, предлагаемый генератор обеспечивает надежную работу в процессе обработки, при этом исключается непосредственное прохождение постоянного тока через эрозионный промежуток, что предотвргицает возможную порчу детали и инструмента. Предельная рабочая частота генератора вследствие принятых мер по ускоренному восстановлению запирающих свойств тиристоров практически ограничивается предельной рабочей частотой силовых тиристоров и составляет более 10 кГц на тиристорах типа .Тб-т320.

При получении частоты следования импульсов в эрозионном промежутке выше указанной предельной частоты (порядка 100 кГц и выше) возможно использование параллельных звеньев на основе рассмотренного генератора с выбором соответствующего алгоритма работы блока управления запуском.

Формула изобретения

Генератор импульсов для электроэрозионной обработки на базе тиристорного инвертора,, параллельно накопи- тельному конденсатору которого включено пороговое устройство, связанное с блоком запуска тиристоров, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности генератора, разрядный тиристор включен встречно по отношению к зарядному тиристору, а к накопительному конденсатору подключен дополнительно введенный п резарядный тиристор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии 45-33835,

0 кл. 74 N 61, опублик. 30.10.70.

j

9

Л

Г

П (+)