Способ защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ БЛИН 5(д) В 23 Р 1/14 БРЕТЕНЬСТВУ ЕТ Р. Мухутдинов агадеевный институ ССР ьство, 197тво1981 СССР (прототип) . ОТ КОРОТ- ТРОХИМИо которому ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ С(56) 1. Авторское свидетел573308, кл. В 23 Р 1/142. Авторское свидетель874298, кл. В 23 Р 1/14,54) (57) СПОСОБ ЗАЩИТЫКИХ ЗАМЫКАНИЙ ПРИ ЭЛЕЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ, согла ЯО 105235 регистрируют появление, а затем измеряют амплитуду высокочастотных выбросов тока в межэлектродном зазоре, непрерывно определяют текущее значение производной от вероятностной характеристики высокочастотных выбросов токапричем запоминают первоначальное значение производной, сравнивают его с текущими значениями в зависимости от их разности, формируют сигнал управления схемой отключения источника тока, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем повышения надежности защиты, отключение источника тока производят в случае превышения текущего значения производной над первоначальным значением в 2 - 3 раза.Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки, в частности к способам защиты электро- химических станков от коротких замыканий,Известен способ защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке, согласно которому регистрируют появление и измеряют амплитуду высокочастотных выбросов тока, повторно измеряют эту величину через промежуток времени равный разности времени развития короткого за мыкания и времени отключения источника и в случае возрастания измеряемой величины отключают источник технологического тока 11.Недостатками данного способа являются 15 низкая надежность защиты и сложность технической реализации способа.Низкая надежность защиты обусловлена дискретностью слежения за изменением амплитуды высокочастотных выбросов тока. Трудоемкость технической реализации спо соба связана с необходимостью определения времени развития короткого замыкания для каждого технологического режима обработки.Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению является способ электрохимической обработки, согласно которому в качестве информационного сигнала для системы управления процессом, обработки используют значения производной от вероятностной характеристики, например диспер- ЗО сии высокочастотных выбросов тока в межэлектродном зазоре, предшествующих короткому замыканию.Согласно этому способу регистрируют появление и измеряют амплитуду высокочастотных выбросов тока, непрерывно опре- З 5 деляют текущие значения производной от вероятностной характеристики высокочастотных выбросов тока, причем запоминают первоначальное значение производной, сравнивают его с текущим значением и 40 в зависимости от разности формируют сигнал управления схемой отключения источника тока 12.Известный способ тоже имеет низкую надежность защиты из-за отсутствия надлежащих критериев для оценки момента сра батывания системы управления.Цель изобретения - расширение технологических возможностей способа путем повышения надежности защиты от коротких замыканий.Поставленная цель достигается тем, что50 согласно способу защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке, по которому регистрируют появление и измеряют амплитуду высокочастотных выбросов тока в межэлектродном зазоре, непрерывно 55 определяют текущее значение производной От вероятностной характеристики высокочастотных выбросов тока, причем запоминают3 1 0,91 2,13 6 4 110 236 9 7 0,94 2,36 12 10 085 190 15 13 1,01 2,87 18 16 0,93 1,90 21 19 1,05 3,07 2,35 2,1 5 2,51 2,24 2,85 2,05 2,93 Данные получены при выполнении следующих условий.Время развития короткого замыкания 1 риз (время, отсчитываемое с момента роста интенсивности высокочастотных выбросов тока до момента короткого замыкания) согласно применяемым режимам обработки ограничивается в 80 - 85 О/О случаях развития замыканий значениями 5 - 22 мс. В остальных случаях (замыкания от пассивационных явлений и зашламления электролита) время развития короткого замыкания (рва не превышает 5 мс. При этом искомое время 1 пр, в течение которого защита от первоначальное значение производной,сравнивают его с текущим в зависимостиот их разности, формируют сигнал управления отключения источника тока, отключение источника тока производят в случаепревышения текущего значения производной над первоначальным значением в 2 - 3раза.На чертеже показано семейство зависимостей вероятностных характеристиквысокочастотных выбросов тока от временипри различных скоростях уменьшения межэлектродного зазора, приводящих к короткому замыканию,В качестве вероятностной характеристики высокочастотных выбросов тока можетбыть выбрана дисперсия Р, характеризующая интенсивность высокочастотных выбросов тока относительно их среднего значения.На чертеже показано начальное значение производной дисперсии -"-рн - и текущее значение - - - .ЮО 3ачВ таблице прйведены экспериментальныеданные, показывающие взаимосвязь величин:1 рнз - время развития короткого замыкания;лр - время срабатывания системы зашиты;-- начальное зафиксированное значение производной дисперсии;вв значен производной дисперсии.вмомент срабатывания защиты;А;: / "- - отношение значений проИ / ЖФизводных.Эксперименты проводятся на стальных(ЭИ 961, Х 18 Н 9 Т) и титановых (ВТ 9-1,ВТ 9) образцах с использованием электролитов на основе 10 О/о ЯаС и 1 О/о ИаС 1+1052359 Составитель Р.Мельдер Техред И. Верес Корректор А. Дзятко Тираж 1106 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор М. ДылыиЗаказ 874 ИО 3коротких замыканий должна принять решение о срабатывании, определяется как разность времени:тпр = триз - тоип - тсз, (1)где Ьип - время отключения источникатехнологического напряжения;сз - время срабатывания электронныхузлов системы защиты (отсчитывается с момента принятия реше.- ния о срабатывании до появления выходного сигнала на откЛючение 10 источника технологического напряжения).Времена 1 оип, 1 сз заранее известны, их величины обусловлены конкретными типами источников технологического напряжения и систем защиты от коротких замыкании,15 Применением короткозамыкателей или источников с принудительным выключением эти времена сводятся к значениям, не превышающим 1. мс, т. е. в подавляющем большинстве случаев сумма тоип+тсз й 2 мс. 20В результате выражение (1) можно свести к виду1 в =1 рнз - 2(мс). (2)На основании выражения (2) проведены экспериментальные исследования, в ходе которыъ определяются значения производных вычисляемые с момента началароста интенсивности высокочастотных выбросов тока до короткого замыкания (таблица ). В каждом опыте определяется время 1 р и по выражению (2) время 1 пр. ФИз вычислительных значений производных -- находятся значения, соответствующие АОмоменту начала роста интенсивности высокочастотных выбросов тока и моменту 1 ав, а также отношение этих значений - А 1.Из таблицы видно, что во всех случаях развития коротких замыканий превышение А 1 находится в диапазоне значений 2 - 3, т. е. наиболее эффективное срабатывание защиты будет иметь место тогда, когда текущее значение производнои -в 2 - 3 ра.о.Оза превысит первоначальное значение.Выбранный диапазон позволяет осуществить надежное срабатывание защиты на всех возможных режимах обработки. Система защиты не требует переналадок и регулировок при изменении режима обработки. Таким образом, выбранный диапазон обеспечивает универсальность и простоту использования в разнообразных технологических процессах. Использование производнои - в ка 401 о,С честве управляющего сигнала не требует предварительной оценки времени развития короткого замыкания 1 ркз . Фактически это время складывается из времени, за которое производная -- увеличится в 2 - 3 раза401д,сотносительно первоначального значения - ф и из заранее известных времен отклюс 1,0чения источника технологического напряжения и срабатывания электронных узлов системы защиты.