Генератор импульсов для электроэрозионной обработки Советский патент 1981 года по МПК B23P1/02 

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки материалов, в частности генераторам импульс&в для электроэрозионной обработки на ставках с трехпостовыми рабочими органами. Известен по основному авт.св. 707745 генератор импульсов для элек троэрозионной обработки, содержащий источник переменного тока в виде трех фазного трансформатора, вторичные обмотки которого соединены в звездочку с нейтралью, причем выводы этих обмоток через дозирующие конден саторы соединены с катодами соответствующих вентилей выпрямителя, аноды которых соединены между собой и с нейтралью звезды, а катоды - с анода ми трехпостового рабочего органа, катс|д которого соединен с нейтралью звезды через диод til . Недостатком генератора является недоиспользование типовой мощности трехфазного источника переменного то ка, что приводит к ухудшению удельны энергетических показателей, к низкому значений коэффициента использования мощности источника. Это объясняется тем, что в нагрузку энергия источника передается только в половину периода изменения каждого фазного напряжения, а в другую половину периода энергия, накорленная соответствующим дозирующим конденсатором, возвращается обратно в источник, что неизбежно приводит к соответствуюс ему завышению массы и габаритов (типовой мощности) трехфазного источника переменного тока. Цель изобретения - улучшение массо-габаритных показателей трехфазного источника переменного тока, повышение коэффициента использования мощности его источника. Эта цель достигается тем, что генератор дополнительно снабжен линейным дросселем, включенным между нейтралью трехфазного источника и катодом рабочего органа, и тремя вентильными ячейками, каждая из которых образована двумя вен1илями и тиристором, причем тиристор и один вентиль каждой ячейки соединены между собой последовательно-согласно и встречно по отношению к другому вентилю,катод которого подключен к соответствующему аноду трехпостового рабочего органа, а анод - к обкладке дозирующего конденсатора, соединенной с катодом соответствующего вентиля выпрямителя, при этом другая обкладка дозирующего конденсатора подключена к катоду одного вентиля, анод которого соединен с соответствующим фазным выводом трехфазного источника переменного тока.

Такое схемное решение позволяет при выпрямлении тока источника в зависимости от режима работы либо увеличить длительность импульса тока в эрозионном промежутке, превышающую величину Л , либо обеспечивает двухкратную частоту импульсов тока на каждом посту по сравнению с частотой питающей сети, т.е. в этом режиме импульсы .тока через эрозионный промежуток протекают в каждый полупериод изменения фазного напряжения. Это позволяет существенно уменьшить типовую мощность источника и улучшить его массо-габаритные показатели.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного генератора импульсов для электроэрозионной обработки.

Генератор импульсов содержит трехфазный источник переменного тока, фазные обмотки 1,2 и 3 которого соединены в звездочку с нейтралью, три дозирующих конденсатора 4,5 и б,три вентиля 7,8 и 9 выпрямителя, катоды которых подключены к обкладкам соответствующих дозирующих конденсаторов,, а аноды -К. нейтрали звезды, линейный дроссель 10, включенный между катодом 11 трехпостового рабочего органа и нейтралью звезды, три вентильные ячейки и блок 12 контроля напряжения и управления тиристорами. Каждая вентильная ячейка содержит по два вентиля 13 и 14,15 и 16,17 и 18, по одному тиристору 19, 20 и 21, причем тиристор 19 (20,21) и 8дин вентиль 13 (15,17) соединены между собой последовательно-согласно и встречно по отношению к другому вентилю 14 (16,18) своей ячейки. Точки соединения катодов вентиля и тиристора подключены к соответствующим анодам 22,23 и 24 трехпостового рабочего органа. Дозирующие конденсаторы 4,5 и 6 включены соответственно между катодом одного 13 (15 и 17 и анодом другого 14 (16 и 18) вентилей ячейки.

Поскольку генератор выполнен с трехпостовым рабочим органом и кзикда фаза источника переменного тока обеспечивает работу своего поста,то работ генератора мржно рассмотреть на примере одного его поста,например поста, подключенного к первой фазе.

Генератор импульсов для электроэрозионной обработки работает в трех режимах.

В первом режиме работа происходит следующим образом.

Пусть в один полупериод изменения мгновенного значения фазного напряжения первой фазы ее положительный потенциал приложен к аноду вентиля 13, который открывается, и происхо|дит одновременно передача энергии источника в эрозионный промежуток и заряд дозирующего конденсатора 4. То источника Сток заряда конденсатора 4 ПРОХОДИТ по ттепи 1-13-4-14-22-11-10. В связи с тем, что реактивное сопоотивление дозирующего конденсатора 4 по величине близко к реактивному сопротивлению .линейного.дросселя 10, сдвиг по фазе между током и напряжением близок к нулю, конденсатор 4 заряжается до Е«,ф за половину периода изменения фазного напряжения,В следующую половину периода, при котором полярность фазного напряжения изменилась на противоположную, подается импульс управления на управляющий электрод тиристора 19 с блока 12. тиристор отпирается и конденсатор 4, разряжаясь, отдает накопленную им энергию в эрозионный промежуток своего поста, минуя фазу источника. Ток разряда конденсатора 4 протекает по пепи 4-19-22-11-10-7. К моменту времени, при котором конденсатор разрядится до нуля, из-за наличия в пепи разряда линейного дросселя 10, мгновенное значение тока разряда по величине близко к своему амплитудному значению, т.е. линейный дроссель 10 имеет максимальное значение энергии, запасенный в его магнитном поле, В этот момент вентиль 14 открывается и вся энергия линейного Дросселя 10 отдается в эрозионный промежуток, пр этом ток, изменяясь от максимального значения до нуля, течет по цепи 10-714-22-11.

Таким образом, импульсы тока протекают через эрозионный промежуток каждого поста с частотой, в два раза превышающей частоту питающей сети. При необходимости уменьшения частоты следования импульсов тока и одновременного увеличения длительности их протекания, изменяют режим работы генератора таким образом, чтобы тиристоры 19,20 и 21 открывались в тот промежуток времени, при котором мгновенное значение тока заряда соответствующего дозирующего конденсатора уменьшается по абсолютному значению от своей амплитудной величины до нуля. В этом случае генератор работает во втором режиме. Происходит как бы слияние двух соседних импульсов тока, протекающих через эрозионный промежуток соответсвующего поста, рассмотренных в первом режиме работы генератора,

В третьем режиме работы генератора при необходимости увеличения амплтуды импульсов тока через эрозионны промежуток с частотой питающей сети тиристор 19 отпирается в тот полупериод, в который открыт вентиль 13 и энергия источника передается в на рузку непосредственно, минуя дозирую щий конденсатор 4, Ток источника в этом случае течет по иепи 1-13-19-2 -11-10. Электромагнитные процессы, проходяадие в двух других фазах генератора, аналогичны. Разница состоит лишь в сдвиге по фазе на 120 электри ческих градусов. Эт гроиессы повтор ются циклически. Таким образом, предложенный генератор импульсов при работе в любом из трех его режимов позволяет улучшить массогабаритные показатели трех фазного источника переменного тока, увеличить коэффициент использования мощности источника. Формула изобретения Генератор импульсов для электроэрозионной обработки по авт. св. № 707745, отличающийся тем, что, с целью улучшения массо-га баритных показателей, повышения коэффициента использования мощности источника, генератор дополнительно снабжен линейным дросселем, включенным между, нейтралью трехфазного источника «и катодом рабочего органа, и тремя вентильными ячейками, каждая из которых образована двумя вентилями и тиристором, причем тиристор и один вентиль каждой ячейки соединены меукду собой последовательно-согласно и встречно по отношению к другому венти лю, катод которого подключен к соответствующему аноду трехпостового рабочего органа, а анод - к обкладке дозирующего конденсатора, соединенной с катодом соответствующего вентиля выпрямителя, при этом другая обкладка дозируивдего конденсатора подключена к катоду вентиля, анод которого соединен с соответствующим фазным выодом трехфазного источника переменного тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1i Авторское свидетельство СССР 707745, кл. В 23 Р 1/02, 1.977.