Устройство защиты электродов от коротких замыканий при размерной электрохимической обработке Советский патент 1982 года по МПК B23P1/02 B23P1/14 

(54) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОДОВ- ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ ПРИ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и предназначено для защиты электродов установок от коротких замыканий. По основному авт. св. № 772781 известно устройство защиты электродов от коротких замыканий при размерной электрохимической обработке, выполненное в виде последовательно соединенных датчика рабочего тока, полосового усилителя и детектора, который через управляющую схему связан с органом блокировки источника питания, где управляющая схема содержит две ячейки аналоговой памяти, схемы сравнения, управления и счетчик импульсов, причем первые входы ячеек аналоговой памяти подключены к выходу детектора, а вторые - к двум входам схемы управления, соединенной со вторым входом счетчика импульсов, первый вход которого через схему сравнения подключен к выходам ячеек аналоговой памяти, а выход - к входу органа блокировки источника питания I. Основным недостатком известного устройства является низкая помехозащищенность вследствие регистрации устройством

ОБРАБОТКЕ как полезных высокочастотных колебаний в цепи технологического тока, так и различных индустриальных помех, амплитуда (интенсивность) которых изменяется произвольным образом. Цель изобретения - повыщение помехозащищенности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство защиты электродов введены дополнительные полосовой усилитель и детектор, а также схема совпадения и ключ, причем вход полосового силителя подключен параллельно межэлектродному промежутку, а выход через дополнительный детектор подсоединен к одному входу схемы совпадения, другой вход которой подключен к одному выходу основного детектора, подключенного другим выходом совместно с выходом схемь совпадений к входу ключа, выход которого подсоединен к входу ячеек аналоговой памяти. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства защиты электродов от коротких замыканий при электрохимической обработка, на фиг. 2 - временная диаграмма работы схемы управления.

Устройство содержит датчик i тока, вход которого подсоединен к токоведущеи шине, соединяющей межэлектродный зазор 2 с источником 3 питания, соединенным с выходом органа 4 блокировки, полосовой усилитель 5, вход которого подключен к выходу датчика 1 тока, а выход к входу детектора 6, полосовой усилитель 7, вход которого подключен параллельно межэлектродному зазору 2, а выход через детектор 8 подсоединен к одному входу 9 совпадений, другой вход которой подключен к одному выходу детектора 6, подключенного другим выходом совместно с выходом схемы 9 совпадений к входу ключевого устройства 10, выход которого подсоединен к одним входам ячеек 11 и 12 аналоговой памяти, соединенных другими входами с двумя выходами схемы 13 управления, выходы ячеек 11 и 12 аналоговой памяти подключены через схему 14 сравнения к одному входу счетчика 15 импульсов, второй вход которого соединен с третьим выходом схемы 13 управления, а выход - с входом органа 4 блокировки.

Введение дополнительных полосового усилителя и детектора, а также схемы совпадений и ключевого устройства позволяет увеличить помехозащищенность устройства защиты и так же, как в основном изобретении, непрерывно регистрировать рост интенсивности высокочастотных колебаний перед коротким замыканием.

Устройство работает следующим образом. В процессе электрохимической обработки с выходов датчика 1 тока и межэлектродного зазора 2 на вход полосовых усилителей 5 и 7 будут поступать как импульсы, от высокочастотных колебаний, так и импульсы помех любой интенсивности, включая импульсы, вызванные коммутацией тиристоров источника 3 питания. Кроме того, на вход усилителей 5 и 7 будут поступать низкочастотные переменные составляющие технологического тока и напряжения, которые не пропускаются усилителями 5 и 7. Полярности импульсов роста тока и снижения напряжения от высокочастотных колебаний всегда противоположны по знаку. Это связано с физической природой высокочастотных колебаний, возникающих в результате частичных пробоев парогазового слоя в межэлектродном зазоре 2. Причем полярность импульсов роста тока положительна, а снижения напряжения - отрицательна. В то же время полярность импульсов тока и напряжения, вызванных помехами, будут всегда одинаковыми -либо положительные, либо отрицательные.

С выхода датчика 1 тока поступают импульсы тока, а с выхода межэлектродного зазора 2 - импульсы напряжения. В результате через усилитель 5 проходят импульсы тока, а через усилитель 7 - импульсы напряжения. Выделенные усилителями 5 и 7 импульсы поступают на входы детекторов 6 и 8. При этом полярность детектора 6 выбирается положительной, а детектора 8 - отрицательной. С выходов детекторов 6 и 8 импульсы поступают на оба входа схемы 9 совпадений. Срабатывание последней происходит только в том случае, если на ее входы одновременно поступят импульсы с выходов детекторов 6 и 8, т.е. разнополярные импульсы от высокочастотных колебаний. Если на входы детекторов 6 и 8 будут поступать импульсы одинаковой полярности, вызванные помехами, то они пройдут только через один из детекторов 6 или 8. И поэтому поступят только на один из входов схемы 9 совпадений и не вызовут ее срабатывания. В случае срабатывания схемы 9 совпадений, с ее выхода поступает сигнал на включение ключевого устройства 10, замыкающего один из выходов детекторов с входами ячеек аналоговой памяти. В результате на входы ячеек 11 и 12. будут поступать импульсы тока от высокочастотных колебаний, не искаженных помехами. Работой ячеек 11 и 12 управляет схема 13 управления.

Управляющие импульсы U и UB (фиг. 2), вырабатываемые схемой 13 управления, поочередно включают ячейки И и 12 аналоговой памяти, которые запоминают в течение равных промежутков времени (0,1 - 1 с) амплитуды сигналов с выхода детектора 6. По заднему фронту импульса схема 13 управления вырабатывает также импу.льсы Uc, которые синхронизируют работу счетчика 15 импульсов.

Схема 14 сравнения производит вычитание сигналов с выходов ячеек 11 и 12 аналоговой памяти, причем при превышении сигнала с выхода ячейки И, что говорит о росте интенсивности высокочастотных колебаний, сигнал с выхода схемы 14 сравнения будет положителен, а при превышении сигнала с выхода ячейки 11 над сигналом с выхода ячейки 12, что говорит о спаде интенсивности, отрицателен. При постоянстве интенсивности высокочастотных колебаний сигнал с выхода схемы 14 сравнения будет равен нулю. Вырабатываемые схемой 14 сравнения сигналы поступают на один из выходов счетчика 15 импульсов, на другой вход которого поступают синхронизирующие импульсы.

В том случае, когда полярность сигналов с выхода схемы 14 сравнения положительна, синхронизирующие импульсы последовательно заполняют регистры счетчика 15. При отрицательном или нулевом сигнале с выхода схемы 14 сравнения счетчик 15 обнуляется. При непрерывном и последовательном заполнении всех регистров-счетчика 15 он выдает сигнал на срабатывание органа блокировки 4, который выключает источник 3 питания. Количество регистров счетчика 15 выбирается из условия того, чтобы время работы устройства было в 1,5-2 раза меньше

времени развития процесса предшествующего короткому замыканию, который характеризуе ся ростом интенсивности высокочастотных колебаний.

Таким образом, повышение помехозащиш,енности происходит за счет того,, что в предлагаемом устройстве в отличие от основного не регистрируются импульсы, вызванные различными помехами и в том числе коммутациями силовых тиристоров источника питания. .

Формула изобретения

Устройство защиты электродов от ко- .j ротких замыканий при размерной электрохимической обработке по авт. св. № 772781, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены дополнительный полосовой усилитель и детектор, а также схема совпадения и ключ, причем вход полосового усилителя подключен параллельно межэлектродному промежутку, а выход через дополнительный детектор подсоединен к одному входу схемы совпадения, другой вход которой подключен к выходу основного детектора, подключенного другим выходом совместно с выходом схемы совпадения к входу ключа, выход которого подсоединен к входу ячеек аналоговой памяти. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 772781, кл. В 23 Р 1/02, 1978.