Генератор импульсов для электроэрозионной обработки Советский патент 1982 года по МПК H03K3/53 

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ.

1

Изобретение относится к импульсной технике и касается генераторов импульсов для электроэрозионной обработки.

Известен генератор импульсов для электроэрозионной обработки материалов, содержащий трехфазньо источник переменного тока, подключенный через индуктивно-емкостные элементы к выпрямителю на шести вентилях, соединенных по трехфазной мостовой схеме, и накопительный конденсатор. Электрическая энергия источника переменного тока передается в накопительный конденсатор по двум параллельным каналам: индуктивному и емкостному. При равенстве по абсолютному значению токов в этих каналах потребляемый от источника суммарный ток совпадает по фазе с напряжением источника и обилий COS близок к единице, т.е. обеспечивается достаточно высокое значение коэффициента мощности источника переменного тока Cl .

Однако использование одной или двух фаз трехфазного источника переменного тока приводит к существенной несимметрии фазных напряжений, что отрицательно сказывается на режиме работы трехфазного источника, а также существенно занижается коэффициент использования мощности источtoника, что в целом ухудшает удельные энергетические показатели генераторов импульсов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ге15нератор импульсов для электроэрозионной обработки, содержащий трехфазный трансформатор, каждая вторичная обмотка которого имеет по две выходные клеммы, три вентильные

М цепочки, каждая из которых выполнена из двух последовательно-согласно включенных вентилей, три индуктивно-емкостные ячейки, содержащие

оследовательно включенные токоограиичивающий линейный дроссель и тооограннчивающий конденсатор, накоительный конденсатор, подключенный параллельно первой вентильной цепочке, при этом катодный выход второй вентильной цепочки подключен к конденсаторному выводу первой индуктивно-емкостной ячейки. Устройство имеет улучшенные по сравнению с другими генераторами импульсов удельные энергетические показатели t2.

Однако завышенное количество полупроводниковых элементов (двенадцать), токоограничивающих реактивных элеентов (шесть линейных дросселей) и трехфазных трансформаторов (двух) неизбежно приводит к усложнению схемы генератора, неоправданно завышенным массо-габаритным показателям устройства, сравнительно низко му его коэффициенту полезного действия. В связи с этим этот генератор импульсов имеет относительно невысокие удельные энергетические показатели.

Целью изобретения является упрощение и улучшение удельных энергетических показателей генератора импульсов для электроэрозионной обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе импульсов для электроэрозионной обработки, содержащем трехфазный трансформатор, три вентильные цепи, каждая из которых выполнена из двух последовательносогласно включенных вентилей, три индуктивно-емкостные ячейки, содержащие последовательно включенные токоограничивающий линейный дроссель и токоограничивающий конденсатор, накопительный конденсатор, подключенный параллельно первой вентильной цепи, катодный выход второй вентильной цепи подключен к конденсаторному выводу первой индуктивно-емкостной ячейки, первая вторичная обмотка трехфазного трансформатора началом подключена к положительной обкладке накопительного конденсатора, а концом к объединенным выводам токоограничивающего линейного дросселя и токоограничивающего конденсатора первой индуктивно-емкостной ячейки, причем индуктивный вывод этой ячейки соединен с катодным выходом третьей вентильной цели, вторая вторичная обмотка трехфазного трансформатора началом подключена к объединенным

выводам вентилей первой вентильной цепи, а концом к объединенным выводам токоограничивающего линейного дросселя и токоограничивающего конденсатора второй индуктивно-емкостной ячейки, которая конденсаторным выводом подключена к объединенньм выводам вентилей второй вентильной цепи, а индуктивным выводом к объед11 нанным выводам вентилей третьей вентильной цепи, третья вторичная обмот ка трехфазного трансформатора началом подключена к отрицательной обкладке накопительного конденсатора, а концом к объединенным выводам токоограничивающего линейного дросселя и токоограничивающего конденсатора , третьей индуктивно-емкостной ячейки, которая конденсаторным выводом подключена к анодному выходу второй вентильной цепи, а индуктивным выво-. дом к анодному выходу третьей вентильной цепи.

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

Генератор содержит трехфазный трансформатор, каждая вторичная обмотка 1-3 которого снабжена двумя клеммами соответственно 4 и 5, 6 и 7, 8и9, три вентильные цепи, выполненные на двух последовательно-согласно соединенных вентилях соответственно 10 и 11, 12 и 13, 14 и 15, накопительный конденсатор 16, три индуктивно-емкостные ячейки, каждая из которых содержит последовательно соединенные токоограничивающий линейный дроссель и токоограничивающий конденсатор соответственно 17 и 18, 19 и 20, 21 и 22, первая вентильная цепь из вентилей 10 и 1 подключена параллельно накопительному конденсатору 16, положительная обкладка которого подключена к клемме 4,. отрицательная к клемме 8, а точка соединения вентилей 10 и 1 подсоединена к клемме б, вторая индуктивно-емкостная ячейка (из токоограничивающего линейного дросселя 19 и токоограничивающего конденсатора 20) индуктивным вьшодом подключена к точке соединения вентилей 14 и 15, а емкостным - к точке соединения вентилей 12 и 3, первая индуктивно-емкостная ячейка (из токоограничивающего линейного дросселя I7 и токоограничивающего конденсатоpa 18) подсоединена индуктивным и емкостным вьюодами к катодам вентилей соответственно 14 и 12, а аноды вентилей 15 и 13 - соответственно к индуктивному и емкостному вьшодам третьей индуктивно-емкостной ячейки клеммы 5, 7 и 9 подсоединены к точке соединения токоограничивающего линейного дросселя и токоограничивающего конденсатора соответственно первой, второй и третьей индуктив.но-емкостных ячеек. Генератор за один цикл заряда накопительного конденсатора 16 рабо тает следующим образом. Предположим, что в начальный момент времени мгновенные значения фазных напряжений первой 1 и второй 2 вторичных обмоток трез фазного трансформатора отрицательны и равны половине их амплитудных значений, а мгновенное значение напряжения третьей его вторичной обмотке 3 положительно и по величине равно свое му амплитудному значению, т.е. потенциал клеммы 4 выше потенциала клеммы 5, потенциал клеммы 7 вьше потенциала клеммы 6 и потенциал I клеммы 9 выше потенциала клеммы 8. При этом мгновенное значение напряжения первой вторичной обмотки трех фазного трансформатора по абсолютной величине убывает, второй возрас тает, а третьей убывает. В этом сл чае в течение промежутка времени, соответствующего ста двадцати элек рическим градусам, открыты вентиля ми П, 12 и 14 и происходит заряд накопительного конденсатора 16 от первой и второй вторичных обмоток трехфазного трансформатора. При этом ток заряда накопительного кон денсатора 16 течет по цепи: клемма 4, накопительный конденсатор 16, вентиль 11, вторичная обмотка 2, а затем по двум параллельным ветвям: одной с индуктивным, а второй с ем костным токоограничивающими сопротивлениями, т.е. индуктивная состав ляющая тока заряда накопительного конденсатора 16 течет по ветви: токоограничивающий линейный дроссель 19, вентиль 14, токоограничивающий линейный дроссель 17, клемма 5, а емкостная составляющая тока заряда накопительного конденсатора 16 течет по ветви: токоограничивающий конденсатор 20, вентиль 12, токоогр ничивающий конденсатор 18, клемма 5 ,6 Через промежуток времени, соответствующий ста двадцати электрическим градусам, закрывается вентиль 11 и открываются вентили 15 и 13 и заряд накопительного конденсатора осуществляется от первой и третьей вторичных обмоток трехфазного трансформатора. В этом случае ток заряда течет по цепи: вторичная обмотка 1, накопительный конденсатор 16, вторичная обмотка 3, а затем по двум параллельным ветвям: одной из токоограничивающегс линейного дросселя 21, вентиля 15, вентиля 14, токоограничивающего линейного дросселя 17, и второй из токоограничинающего конденсатора 22, вентиля 13, вентиля 12, токоограничивающего конденсатора 18. Через следующий промежуток времени, соответствующий щестидесяти электрическим градусам, закрываются вентили 14 и 12, открывается вентиль 10 и заряд накопительного конденсатора 16 осуществляется от второй и третьей вторичных обмоток трехфазного трансформатора. В этом случае ток заряда протекает в течение промежутка времени, соответствующего ста двадцати электрическим градусам, по цепи: клемма 6, вентиль 10, накопительный конденсатор 16, вторичная обмотка 3, и дальше по двум параллельным ветвям: одной из токоограничивающего линейного дросселя 21, вентиля 15, токоограничивающего линейного дросселя 19, клеммы 7, и другой из токосграничивающего конденсатора 22, вентиля 13, токоограничивающего конденсатора 20, клеммы 7. Далее электромагнитные процессы в генераторе импульсов за один цикл заряда накопительного конденсатора 16 периодически повторяются. Таким образом, предлагаемый генератор импульсов для электроэрозионной обработки позволяет сократить по сравнению с известными генераторами количество трехфазных транс- , форматоров, токоограничивающих линейных дросселей и вентилей, что обеспечивает упрощение принципиальной электрической схемы генератора и существенное улучшение его удель,ных энергетических показателей. Формула изобретения Генератор импульсов для электроэрозионной обработки, содержащий

трехфазный трансформатор, три вентильные цепи, каждая из которьгх выполнена из двух последовательносогласно включенных вентилей, три индук.тивно-емкостные ячейки, содержащие последовательно включенные токоограничивающий линейный дроссель и токоограничивающий конденсатор, накопительный конденсатор, подключенный параллельно первой вентильной цепи, катодный выход второй вентильной цепи подключен к конденсаторному вьюоду первой индуктивноемкостной ячейки, отличающийся тем, что, с целью упрощения и улучшения удельных энергетических показателей, первая вторична обмотка трехфазного трансформатора началом подключена к положительной обкладке накопительного конденсатора, а концом к объединенным выводам токоограничивающего линейного дросселя и токоограничивающего конденсатора первой индуктивно-емкостной ячейки, причем индуктивный вывод этой ячейки соединен с катодным выходом третьей вентильной цепи вторая вторичная обмотка трехфазного трансформатора началом подключена к объединенным выводам вентилей

O-rv-w,

QJW4 J

первой вентильной цепи, а концом к объединенным выводам токоограничивающего линейного дросселя и токоограничивающего конденсатора второй индуктивно-емкостной ячейки, которая конденсаторным выводом подключена к объединенным выводам вентилей второй вентильной цепи, а индуктивным выводом к объединенным вьшодам вентилей третьей вентильной цепи, третья вторичная обмотка трехфазного трансформатора началом подключена к отрицательной обкладке накопительного конденсатора, а концом к объединенным выводам токоограничивающего линейного дросселя и токоограничивающего конденсатора третьей индуктивно-емкостной ячейки, которая конденсаторным выводом подключена к анодному выходу второй вентильной цепи, а индуктивным вьшодом к анодному выходу третьей вентильной цепи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство CSCP №383559, кл. В 23 Р 1/02, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР №307470, кл. Н 02 М 7/06, 1971 .