Генератор импульсов для электроэрозионной обработки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ Св ЛЬСЗВУ Союз Советскмк С оцнвлнстнческнд Республик(22) Заявлено ЗМ 578 (21) 2620974/ с присоединением заявки Мо Государствеииый комитет СССР ио делам изобретеиий и открытий(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙОБРАБОТКИ Изобретение относится и области машиностроения, касается злектрэфи,зических методов обработки материа-, лов и мсокет быть использовано в генераторах импульсов для электроэро-, зионных станков. Известен генератор импульсов, который содержит трехфазный источник 10переменного тока с тремя выходными,вЫвсдами, три последовательно-согласно соединенные между собой вентильные ячейки, каждая из которых содержит два последовательно-согласно15соединенные между собой вентиЛя, Причем анод крайнего вентиля третьей вентильной ячейки подключен к одной изобкладок накопительного конденсатора,три емкостных цепочки, каждая из которых выполнена нз двух соединенныхпоследовательно конденсаторов, управ ляемый вентиль, например тиристор,блок контроля напряженйя н управле ния тнристорами, три управляежх вен тнля н восемь неуправляежх 11, Этотгенератор известен как каскадный трехфазный умножитель напряжения вентильно-конденсаторного типа, первый кас" кад которого выполненпо трехфазной 30 2мостовой схеме на управляеькх вентилях-тиристорах.Такой генератор при наличии двенадцати вентилей и шести тиристоров имеЬт низкий; коэффициент, уиножения, равный двум, Неоправданно завышенное количеств о полупров одник овых, элементов приводит, во-первых, к сравнительно сложному схемному решению, во-вто);аях к увеличению потерь электрической энергии иа их омических сопротивлениях, а следовательно, к низкому значению коэффициента полезного действия и,в-третьих, к громоздкой системе охлаждения (18 радиаторов), что влечет за собой значительное увеличение массы и габаритов генератора и, как следствие,. приводит к невысоким удельным энергетическим пока-; зателям например низкой величине мак симальной энергии, запасаемой накопительным конденсатором За один цикл заряда, отнесенной к амплитуде линей- . ного напряжения трехфазного источника переменного. тока. Кроме того, такой генератор имеет сложную и громоздкую систему управления, в которой неизбежно должно быть предусмотрено не только управление шестью ти-ристорами, но и фазовый сдвиг управляющих. сигналов, подаваежх поочеред-"6 Ъ"йа"соответствующе пары тиристоров,Это" также приводит к усложнению схе" -ж, завышению массы и габаритов сис тема управления, по сравнению с мас-сой и габаритами системы управлениявсего лишь одного тирйстора, и в целом к ухудшению удельных энергетических показателей всего генератораймйульсов в целомЦелью настоящего изобретения яв"ляется упрощение, увеличение макси"мального зарядного напряжения и улуч шение удельных энергетических показателей генератора импульсов для электроэроэионной обработки.Эта цель достигается тем, что па"раллельно первой вентильной ячейкеподключена первая емкостная цепочка," "точка соединения конденсаторов кото рой подключена к первому выходномувыводу трехфазного источника переменного тока, параллельно третьейвен"тильной ячейке подключена третья емкостная цепочка, точка соединенияконденсаторов которой подключена ктретьему выходному выводу упомянутого источника,а между точками соединения вентилей первой и третьей вен ЗЖйьнйх ячеек включена вторая емкостная цепочка, точка соединения конденсаторов которой подключена к точкесоединения вентилей второй вентильйой ячейки и ко второму выходному, выводуисточника, при этом тиристоркаТодом подключен к другой обкладкенакопительного конденсатора, а ано" дом - к катоду краййего"вейтйля первой вентильной ячейки. Такое схемное решение позволяет" угрбстить схему за счет уменьшенияколичества вентилей до шести, тиристоров - до одного, а также эа счетупрощеййя "системы уйравлейия"тиристором, что обеспечйвает уменьшениеобщей массы и габаритов полупроводниковых элементов и блока контроляйапряйения и управления тиристороми йриводит к существенному улучше: нию удельных энергетических показателей всего генератора в целом, Кроме того, такое схемное решение обес"печивает довольно высокий коэффициентумножения, равный семи, и позволяетсущественно увеличитьколйчество:электрической энергии, запасаемой наопительным конденсатором за одиникл заряда, отнесенное к амплитуделинейного напряжения источнйка,На черетеже представлена принципиальная электрическая схема генера"тораимпульсов, выполненная согласноизобретению,Генератор содержит трехфазный источник 1 переменного тока с тремявыходными выводами 2,3,4, шесть последовательно-согласно соединенных между собой вентилей 5-10, три емкостных цепочки, каждая из которых выполнена из двух соединенных последовательно конденсаторов, соответственно11 и 12, 13 и 14, 15 и 16, тиристор 17,блок 18 контроля напряжения и управления тиристорами и накопительныйконденсатор 19. Параллельно вентилям.5 и 6, образующим первую вентильнуюячейку, подключена первая емкостнаяцепочка из конденсаторов 11 и 12, точка соединения которых подключена кпервому выходному выводу 2 источника1, Параллельно вентилям 9 и 1,0, образующим третью вентильную ячейку,подключена третья емкостная цепочкаиз конденсаторов 15 и 16, точка соединения которых подключена к третьему выходному выводу 4 источника 1,Между точками соединения вентилей 5,б и 9,10 включена вторая емкостная20 цепочка из конденсаторов 13, 14, точка соединения которых подключена ковторому выходному выводу 3 источника 1 и к точке соединения вентилей7 и 8, образующих вторую вентильную25 ячейку, Тиристор 17 своим катодомсоединен с одной обкладкой накопительного конденсатора 19, а анодом -с катодом вентиля 5, при этом другаяобкладка накопительного конденсатораЗО 19 соединена с анодом вентиля 10.Работает генератор следующим образом,При периодическом изменениинапряжений трехфазного источника конЗ,денсаторы 11-16 заряжаются до различного уровня напряжений на своих обкладках, а именно: конденсаторы 12и 15 заряжаются до амплитудного значения Етл линейного напряжения истоняика, конденсаторы 13 и 14 - 2 Е .,4 О а конденсаторы 11 и 16 - до ЗЕТ,Полярность напряжений заряжаежх конденсаторов показана на чертеже. Вйромежуток времени, при котором потенциал вывода 3 выше потенциала вы 4 вода 2 и мгновенное значение линейного напряжения Б, изменяется отнуля до Ет ;"ток заряда конденсатора 12 течет по цепи: 3-7-12-2, ПриОбратНой полярности этого линейногонапряжения, когда потенциал вывода2 выше потенциала вывода 3, заряжается конденсатор 13 по цепи; 2-12-613-3Максимальное значение напряжения,которое может быть приложено к конденсатору 13, складывается из амплитудылинейн ого н аряжения П, равн ой Еи максимального значения напряженияна конденсаторе 12, равного такжеЕт , поэтому конденсатор 13 заряжаетЬО ся до величины напряжений, равной 2 Е,.В полуперйбд изменения линейного напряжения У ,при котором потенциалвывода 3 вйше потенциала вывода 2,заряжается и конденсатор 11 по цепи:65 3-13-5-11-2, Максимальное значениенапряжения, которое прикладываетс я к конденсатору 11, складывается из максимального значения напряжения на конденсаторе 13, равного 2 ЕТ, и ам- Фплитуды напряжения Б, равной Е. поэтому конденсатор 11 заряжается до утроенного амплитудного значения линейного напряжения источника, Аналогичным образом происходит заряд конденсаторов 14,15 и 16 при периодическом изменении мгновенного значения линейного напряжения 04. трехфазного источника. Заряд конденсатора 15 до ;величины напряжения, равной Е 7 л, происходит по цепи: 4-15-8-3, конденсатора 14 - до напряжения на его обклад-ках, равного 2 Етл, - по цепи: 3-14- 9-15-4, и конденсатора 16 до напряжен ия ЗЕ. - по цепи: 4-16-10-14-3Вглпромежуток времени, при котором потенциал вывода 2 выше потенциала вывода 4 и мгновенное значение линейного напряжения ц изменяется от нуля до Е в момент времени, при которомтлгсуммарное напряжение, складывающееся из мгновенного значения линейного напряжения п и напряжений на конденсаторах 11 и 16, станет равным, а затем большим величины напряжения ,на накопительном конденсаторе 19, подается сигнал уйравления на управляющий электрод тиристора 17, который открывается и конденсатор 19 заряжается по цепи: 2-11-17-19-16-4. Максимальное значение напряжения, до ко торого заряжается накопительный конденсатор 19, равное суммарному зна чению, складывающемуся из максимального напряжения на конденсаторе 16, равного ЗЕ ,. амплитудного значения Е линейного напряжения 04( и мактксимального напряжения на конденсато ре 11, равного ЗЕ, поэтому накопительный конденсатор 19 заряжается за один цикл заряда до напряжения на своих обкладках, в семь раз превышающего амплитудное значение линейного 45 напряжени я трех фа з н ого источника переменного тока.Таким образом, генератор импульсов для электроэрозионной обработки позволяет упростить схему, увеличить у максимальное зарядное напряжение в 3,5 раза по сравнению с известным генератором импульсов, уменьшить массу и габариты генератора по сравнению с прототипом и, аким образом, существенно улучшить удельные энергетические показатели, например, увеличить в 12,25 раза по сравнению с прототипом количество электрической энергии, запасаемой накопительнымконденсатором эа один цикл заряда, отнесенное к Ел.Формула изобретенияГенератор импульсов для электроэрозионной обработки, содержащий трехфазный источник переменного тока с.тремя выходными выводами, три последовательно-согласно соединенные между собой вентильные ячейки, каждаяиэ которых содержит два последовательно "согласно соединенных междусобой вентиля, причем анод крайнеговентиля третьей: вентильной ячейкиподключен к офной иэ обкладок накопительного конденсатора генератора,три емкостных цепочки, каждая из которых выполнена иэ двух соединенных.;последовательно конденсаторов, тиристор, и блок контроля напряжения иуправления тиристором о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью унрощения, увеличения максимапьного зарядного напряжения и улучшения удельныхэнергетических показателей, параллельно первой вентильной ячейке подключена первая емкостная цепочка, точка .соединения конденсаторов которой подключенак первому выходному выводутрехфазного источника переменного тока, параллельно третьей вентильнойячейке подключена третья емкостнаяцепочка, точка соединения конденсаторов которой подключена к третьему выходному выводу упомянутого источника, а между точками соединения вентилей первой и третьей вентильных яче"ек, включена вторая емкостная цепочка, точка соединения конденсаторовкоторой подключена к точке соедине,:ния вентилей второй вентильной ячейки и ко второму выходному выводу источника, при этом тиристор катодомподключен к свободной обкладке накопительного конденсатора, а анодом "к катоду крайнего вентиля первойвентильной ячейки,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 423228, кл, Н 02 М 7/10, 1974,Составитель В, ВлодавскийСтенина Техред М; Кузьма Муск ор одписн ета СССРытий ая набде 4/5 4 Ф ф .м.:а:д-мч-ы - -" --т щф"Щ 5+:Ъ-Цф "ф " Филиал ППП ф фПатент ф," г, Ужгород, ул, Проектная,Редакар Ощг:".линча у,4 ф Уу д"Заказ 3859/9"ЦНИИ ПИпо д113035 Я л-,а"-: дъ,"Д 4-л."."