Устройство защиты от коротких замыканий Советский патент 1982 года по МПК B23P1/02 

{5) УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ от КОРОТКИХ ЗАЖКАНИЙ

1

Изобретение относится к электрофизическим мет одам обработки и относится к устройствам защиты от коротких замыканий при электроэрозионной обработке.

Известно устройство для защиты от коротких замыканий, в котором задающий генератор соединен с выходными силовыми каскадами через схему совпадения, имеющий два входа, на другой вход которой поступает сигнал от триггера, также имеющего два входа, причем один вход триггера соединен с выходом задающего генератора, а йторой вход - с выходом релейного элемента (датчика коротких замыканий), соединенного с разрядным контуром генератора ГОНедостатком устройства является то,, что на время ликвидации короткого замыкания отключаются силовые импульсы, а это снижает производительность обработки. Кроме того, для контроля наличия короткого .замыкания используются кратковременные импульсы от основного силового источника и от источника подж гающих импульсов, что приводит к потерям мощности и перегрузкам выходных транзисторов.

Цель изобретения - повышение надежности защиты силовых транзисторов от короткого замыкания без .

IQ снижения производительности лроцес са а также повышение КПД генератора импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для электроэрозиf J онной обработки содержит связанные . с межэлектроднын зазором через транзисторные ключи основной силовой источник, высоковольтный источник поджигающего напряжения, низкоаольт20 ный силовой источник для ликвидации крротких замыканий, подключенные к межэлектродному зазору низковольтный маломощный источник и релейный элемент, задающий :гёнератор 3 через одну схему совпадения сое диненный с транзисторными ключами основного и поджигающего контуров, а через схему совпадения - с транзисторным ключом низковольтного силового контура защиты, триггер, прямой выход которого соединен со вторым входом схемы совпадения основного и поджигающего контуров, а входы - с задающим генератором и с релейным элементом, и схему ИЛИ, выход которой соединен со вторым входом схемы совпадения низковольт ного контура защиты, а два входа соединены с выходом релейного элемен- 15 та и с.выходом формирователя укороченных импульсов, вход которого сое динен с задающим генератором, схему ЗАПРЕТ между выходом релейного элемента и входом триггера, а другой вход этой схемы ЗАПРЕТ через формиро ватель задержанных импульсов соединен с выходом задающего ген-оратора, третий вход схемы совпадения контура защиты, соединен с инверсным выходом триггера, а основной силовой источник выполнен в виде двух последовательно соединенных источников, один из которых включен в контур защиты. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства защиты от коротких за мыканий, на фиг. 2 - временные диаграммы. Блок-схема устройства защиты (фиг. 1) содержит источники 1 и 2 силового напряжения, источник 3 под жигающего напряжения, транзисторные ключи -6, низковольтный маломощный и ;точник 7 и релейный элемент 8. Транзисторный ключ k соединен по уп равляющей цепи с выходом схемы 9 со падения, а ключи 5 и 6 - с выходом схемы 10 совпадения. Выход задающего генератора 11 подключен ко входу схемы 9 совпадения, ко входу схемы 10 совпадения, ко входу триггера 12 ко входу формирователя 13 укорсрченн импульсов и ко входу формирователя 14 задержанных импульсов. Выход релейного элемента 8 соединен с одним из входов схемы ИЛИ 15 и с запрещающим входом схемы ЗАПРЕТ 16. Информационный вход схемы ЗАПРЕТ 16 соединен с выходом формирователя I за держанных импульсов, а выход-схемы ЗАПРЕТ 16 - со вторым входом триггера 12. Выход формирователя 13 уко роченных импульбов соединен со вто7рым входом схемы ИЛИ 15, а выход этой схемы ИЛИ 15 соединен со вторым входом схемы 9 совпадения. Два противоположных выхода триггера 12 подсоёдийены: прямой - ко второму входу, схемы 10 совпадения, а инверсный - к третьему входу схемы 9 совпадения. Схема работает следующим обра -зом,(см. фиг. 2). В момент ц появляется импульс задающего генератора 11 Ц и укороченный импульс Ц формирователя 13. Длительность укороченного импульса должна быть достаточной для того. чтобы за время действия могли бы разрушиться токопроводящие мостики межэлектродном зазоре. Одновременно запускается формирователь:И задержанных импульсов, который выдает короткий импульс IL, через время задержки Тд С момента t. С момента t, . Время задержю1 Та выбрано таким образом, чтобы задержанный импульс появлялся в конце паузы, непосредственно перед началом следующего импульса задающего генератора. Релейный элемент В выдает сигнал (логическую I) U только прн отсутствии короткого замыкания, причем благодаря наличию низ ковольтного источника 7 информации об условиях в межэлектродном зазоре вырабатывается даже в течение паузы между импульсами задающего генератора. Если разряд протекает в нормальных условиях (нет короткого замыкания), то на основном выходе триггера 12 - логическая 1 и полный импульс задающего генератора 11 через схему 10 совпадения отпирает транзисторный силовой ключ 5 основного рабочего контура (источники 1 и 2 - ключ 5 - межэлектродный зазор) и транзисторный ключ 6 поджигающего контура. Соответственно, на инверсном выходе триггера О и схема 9 совпадения закрыта. Если в момент времени t« образуется короткое замыкание, то на выходе релейного элемента 8 - логичесКИЙ О и в момент tg срабатывает схема ЗАПРЕТ 16, перебрасывая трИ1- гер 12 в другое устойчивое положение, при котором подается сигнал 1 на схему 9 совпадения, а схема 10 совпадения запирается по одному входу. В момент t возникает очередной импульс задающего генератора укороченный импульс Схема 9 сов падения пропускает укороченный импульс, который отпирает силовой тра зисторный ключ k контура защиты (ис точник Г - транзисторный ключ Ц межэлектродный зазор),При появлении тока в этом контуре, короткое замыкание ликвидируется без участия поджигающей схемы и основного контура и еще в течение действия укороченного импульса релейный элемент 3 перебрасывается в положение 1, способствуя прохождению полного импульса задающего генератора 11 через схему 9 совпадения. При этом в течение импульса задающего генератора 11 t -tg- осуществляется полезный съе материала с обрабатываемой заготовки В момент t задним фронтом импульса 11 триггер 12 задающего генератора перебрасывается в исходное состояние Предположим, что в момент t возникает устойчивое короткое замыкание, которое не разрушается в течение длительности укороченного импульса t4.Ttg. Тогда на выходе релейного элемента 8 .- логический О и ключ А открыт.только в течение длительности укороченного импульса . Предположим, что короткое замыкание устранено в момент t. Тогда в момент t импульс; задаю(цего генератора 11 пропускает схема 10 совпадения на основной и поджи гающий контур, а схема 9 совпадения закрыта по третьему входу. Выполнение силового источника основного рабочего контура, в виде двух последовательно соединенных источников 1 и 2, один из которых используется также и в контуре защиты, позволяет одновременно использовать источник 1 и для питания цепей смещения в схеме управления ключа 5, а источник 2 -. как источник запираю,щего смещения для ключа k, Использование новых элементов по - зволяет в целом избежать потерь мощности при коротком замыкании межэлек тродного зазора, устранить перегрузки силовых транзисторных ключей по току и по мощности, устранить короткие замыкания межэлектродного зазора без прекращения рабочих импульсов тока, тем, самым, повышается производительность обработки, увеличивается КПД и надежность генератора импульсов. Формула изобретения Устройство защиты от коротких замыканий при электроэрозионной обработке, содержащее подключенный к межэлектродному зазору релейный элемент/, задающий генератор выход которого сбединен со входом триггера и с входом двухвходовой схемы совпадения, другой вход которой соединен с выходом триггера, а выход - с транзисторным ключом, посредством которого осуществляется связь силового источника питания с межэлектродным зазором, отли чающееся тем, что, с целью увеличения производительност1 обработки, надежности и коэффициента полезного действия генератора импульсов, в устройство введены схема ЗАПРЕТ, фop 1poвaтeль задержан1«1Х импульсов, низковольтный силовой источник, дополнительный транзисторный ключ, трехвходоэая схема совпадения, схема MJW и формирователь укороченных 11мпульсов, причем запрещаюa ий вход схемы ЗАПРЕТ соединен с выходом релейного элемента, информационный вход - с выходом формирователя задержанных импульсов, выход - с входом другого плеча триггера, а вход формирователя 3|эдержанних импульсов подключен к выходу задающего генера тсчза, соединенного также с входом трехвходовой схемы ровпадения и с входом формирователя укороченных импульсов, выход последнего подключен к одному из входов схемы ИШ, второй вход которой связан.с выходом релейного элемента, а выход - со вторым входом трехвходовой схемы совпадения, третий вход которой.связан с инверсным выходом триггера, а ее выХОД - с дополнительным транзисторным ключом. Включенным последовательно в замкнутый контур с низковольтным. силовым источником: питания и межэлектродным зазором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР W 335070, кл. В 23 Р 1/02, 1970.

(puiJ