Генератор импульсов для электроэрозионной обработки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова СоветскиюСоциалистическийРеспублик о 1952496уь4(22) Заявлено 090780 (2) 2983236/25-08с присоединением заявки Мо(511 М Кп 3 В 23 Р 1/02 Госуларственный комитет СССР по лелам изобретений и открытий(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ОБРАБОТКИ 1Изобретение относится к электроэрозионной обработке в токопроводящей среде и может быть использовано в качестве источника питания технологическим током в электроэрозионны)с станках.Известен тиристорный генератор импульсов для электроэрозионной обработки в токопроводящей среде, выполненный на основе последовательного инвертора с емкостным накопителем энергии, в котором источник постоянного тока подключен через зарядный тиристор к накопительному конденсатору, параллельно которому . 5 подключена последовательная цепь из разрядного тиристора и эрозионного промежутка с параллельно подключенным к нему дросселем 1 . Однако генератор формирует на выходе биполярные импульсы напряжения при среднем значении напряжения на межэлектродном промежутке, близком к нулю. Это обеспечивается тем, что параллельно межэлектродному промежутку подключен дроссельПри этом обратный выброс напряжения на межэлектродном промежутке создается действием ЭДС самоиндукции, наводимой в дросселе при спадании тока ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ через него, и имеет значительную амплитуду, достигающую 50-70 от неличины амплитуды положительного импульса. Следотвием чего является наличие значительного количества пробоев межэлектродного промежутка отрицательными импульсами напряжения, .приводящих к повышенному износуэлектрода-инструмента, а также невысокой производительности процесса.Простым увеличением индуктивностидросселя, подключенного параллельномежэлектродному промежутку, можнодостичь снижения амплитуды и повышения длительности обратного выброса напряжения, однако при этом увеличивается длительность переходногопроцесса разряда накопительного конденсатора через дроссель, в течениекоторого разрядный тиристор поддерживается во включенном состоянии и,следовательно, снижается допустимаямаксимальная частота ксммутации тиристоров и, следовательно, производительность процесса,Целью изобретения является повышение производительности процесса электроэрозионной обработки в токо- проводящей среде и снижение износа электрода-инструмента путем сниже 952496ния амплитуды и увеличения длительности обратного выброса напряженияна межэлектродном промежутке безснижения частоты импульсов,Поставленная цель достигаетсятем, что в генератор импульсов дляэлектроэрозионной обработки введены два диода и последовательнаяцепочка из диода и резистора, причем один диод включен последовательно с эрозионным промежутком анодомк катоду разрядного тиристора, а ка-,тодом - к электроду-инструменту,второй диод подключен последовательно к дросселю анодом к общей точкеразрядного тиристора и первого диода, а катодом - к дросселю, последовательная цепочка подключена катодом иода к общей точке тиристоров и накопительного конденсатора,а свободньм концом резистора - кэлектроду-инструменту эрозионногопромежутка.На чертеже дана схема генератораПоложительный полюс источника 1постоянного тока подключен к анодузарядного тирнстора 2, катод которого через общую точку 3 подключен кнакопительному конденсатору 4. Отрицательный полюс источника 1 постоянного тока через общую точку .5 подключен к второй обкладке конденса- ЗОтора 4. К общей точке 3 подключенанод разрядного тиристора 6, катодкоторого через общую точку 7 подключен к аноду диода 8, предотвращающего шунтирование эрозионного 35,промежутка. Катод диода 8 подключен к концу дросселя 9, второй конец которого через общую точку 10подключен к общей точке 5 и к элект"роду 11 обрабатываемой детали эрозионного промежутка. К общей точке 7 подключен анод диода 12, служащего для отсечки обратного выброса напряжения. Катод диода 12 черезобшчю точку 13 подключен к электроду-инструменту 14 эрозионного промежутка и к концу резистора 15,обеспечивающего снижение амплитуды импульса напряжения обратноговыброса и увеличение его длительности. Второй конец резистора 15 подключен к аноду диода 16, обеспечивающего нормальную работу инвертора,катод которого подключен к общей 55точке 3.Генератор работает следующимобразом,При подаче управляющего импульсана тиристор 2 накопительный конден- Ясатор 4 заряжается от источника 1постоянного тока. После заряда конденсатора 4 и запирания тиристора2 управляющим импульсом открывается тиристор 6 и на межэлектродный ц промежуток подается короткий импульс напряжения, создаваемый разрядом конденсатора 4. Ток разряда .1разветвляется на две цепочки 1 р й1 . Соотношение 1 р н 1(, зависитот состояния межзлектродного промежутка.При состоянии межэлектродного промежутка, которое соответствует, такназываемому, холостому ходу (межэлектродный промежуток разомкнут)1 р. 7 Р 1 Р, т.е. большая часть разрядного тока протекает по цепи:верхняя обкладка конденсатора 4,тиристор 6, диод 8, дроссель 9, нижняя обкладка конденсатора 4, токобусловлен лишь незначительнойпроводимостью токопроводящей средымежэлектродного промежутка.При пробое межэлектродного промежутка 1 р) 1, т.е. большая частьразрядного тока протекает по цепи:верхняя обкладка конденсатора 4,тиристор 6, диод 12, межэлектрод. -ный промежуток, нижняя обкладкаконденсатора 4 (составляющая 1 р ),протекание меньшей составляющей1 р разрядного тока обусловленоимпульсным падением напряжения между точками 7 и 10, создаваемым током 1 Р на участке цепи: точка 7,диод 12, точка 13, межэлектродныйпромежуток, точка 10Положительный импульс напряженияна межэлектродном промежутке формируется в тот период времени, когдапроисходит нарастание разрядноготока 1 р через дроссель 9. Началоформирования отрицательного импульса напряжения на межэлектродномпромежутке соответствует моментуспадания тока 1 р через дроссель 9,когда в нем наводится ЭДС самоиндукции Хдр, которая перезаряжает конденсатор 4. Затем перезаряженныйконденсатор 4 разряжается и формирует на межэлектродном промежуткеотрицательный импульс напряженияпо цепи: нижняя обкладка конденсатора 4, точка 5, межэлектродный промежуток, точка 13, резистор15, диод 16, тбчка 3, верхняя обкладка конденсатора 4. Наличие резистора 15 в цепи формирования отрицательного импульса напряженияпозволяет существенно снизить егоамплитуду и увеличить его длительность. Величина сопротивления резистора 15 выбирается такой, чтобына межэлектродном промежутке обеспечивалось среднее напряжение запериод близкий к нулю,Для устранения возможности прямого замыкания ЭДС самоиндукцииХАР, имеющей значительную амплитуду на межэлектродный промежуток, всхему генератора введен диод 12,включенный встречно 1 щ. Для того,952496 Формула изобретения Составитель Техред М. ГерВлодавль едактор О. Юркове орректор А. Ференц Заказ 6 Тираж 1153 дарственног изобретени ЖРаПодпис ВНИИПИ Госу о комитета СССР по делам й и открытий Москва ушская наб., д, 4/ 113035 ал ППППатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чтобы ток 1разряда перезаряженного конденсатора 4 протекал от. точки 10 до точки 13 только через межэлектродный промежуток в мсмент формирования отрицательного выброса напряжения и не шунтировался цепочкой: дроссель 9, диод 12, последовательно с дросселем 9 включен диод 8 встречно.Генератор дает возможность формировать на эрозионном промежутке биполярные импульсы, содержащие отрицательный выброс напряжения малой амплитуды большой длительности без снижения максимально допустимой частоты коммутации тиристоров и формируемых импульсов напряжения при среднем значении напряжения на эрозионном промежутке, близком к нулю. Это поэволяет повысить производительность процесса электроэрозионной обработки в токопроводящей среде в 1,3-1,5 раза и снизить износ электрода-инструмента в 1,5-2 раза по сравнению с известным генератором импульсов. Генератор импульсов для электроэрозионной обработки в токопроводящей среде, выполненный на основе последовательного тиристорного инвертора с накопительным конденсатором и содержащий источник постоянного тока, поцключенный через зарядный тиристор к накопительному конденсатору, к которомупараллельно подключена последовательная цепь из разрядного тиристора и эрозионного промежутка с подключенным к нему дросселем, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения производительности процесса электроэрозионной обработки и снижения износа электрода-инструмента путем уменьшения амплитуды и увеличения длительностиотрицательного выброса напряженияпри среднем значении напряжения наэрозионном промежутке, близком кнулю, в него введены два диода ипоследовательная цепочка из диодаи резистора, причем один диод включен последовательно сэуозионнымпромежутком анодом к катоду разрядного тиристора, а катодом - к элект 20 роду-инструменту, второй диод включен последовательно с дросселем анодом к общей точке разрядного тиристора и первого диода, а катодом - кдросселю, последовательная цепочка25 из диода и резистора подключена катодом диода к общей точке тиристоров и накопительного конденсатора,а свободным концом резистора - кэлектроду-инструменту эрозионного3 О промежутка.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Электрофизические и электрохимические станки. Каталог. М.,35 НИИМАШ, 1978, с. 216-217.