Генератор импульсов тока для электроискрового легирования

Союз Соаетскик СоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОЯСКОИУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 563257 (22) Заявлено 1107,78 (2 ) 2644417 д 5-08 с присоединением заявки ЙВ -(51)М, Кл.зВ 23 Р 1/02 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А.М,Покровский, Л.А.фурер, Н.П.Коваль и А.И.Корниенко Опытный завод института прикладной физики АН Молдавской ССР(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ Изобретение относится к электро- физическим методам обработки материалов, в частности к источникам питания для электроискрового легирования.Из основного авт. св. Р 563257 известен генератор, который недостаточно надежен в работе и имеет низкое качество легирования, что связано с возникновением сквозного тока силового источника через эроэиоиный промежуток, т,е, короткого замыкания.Основным недостатком такого генератора является возможность подачи управляющего сигнала на разрядный тиристор до восстановления запирающей способности зарядного тиристо-. ра, что вызывает прохождение сквозного тока.Кроме того, существенно сказывается температурная нестабильыость напряжения включения динисторов, колебания напряжения силового и ,вспомогательного источников.Цель изобретения - повышение надежности и качества легирования.Это достигается тем, что в генератор импульсов тока для электро- искрового легирования введен вклю 2ченный между анодами динисторов иобщим отрицательным полюсом источников управляеьый ключ, вход которого подключен к аноду зарядного5 тиристора.Этот ключ позволяет снизить потейциал на анодах динисторов нижеих напряжения включения в течениетакогомомента времени, пока открыт10 зарядный тиристор, т.е. исключаетотпирание разрядного тиристора дозапирания зарядного,Кроме того, в качестве ключа использован транзистор типа я-р-п,к базе которого подключен черезрезистор коллектор дополнительновведенного в генератор транзисторатипа р-л-р, эммитер которого подключен к положительному полюсувспомогательного источника, а база - через резистор к аноду зарядного тиристора.для повышения чувствительностисхемы управляемый ключ состоит йэ25 транзистора типа п-р-п, коллекторкоторого подключен к точке соединения резистора и анода динисторов,а эмиттер - к отрицательному полюсу источников, и транзистора типа30 Р-л-Р присоединенного змиттеромк полбжительному полюсу вспомогательного источника, коллекторомчерез резистор к базе первого транзистора, а базой - через резисторк аноду зарядного тиристора.Экспериментально установлено,что для надежной работы схемы с одним транзистором типа р-я-р выбираются динисторы с напряжением включения, удовлетворяющим следующемусоотношению О,=(1,2-1,5)О,где О,1, - максймальное напряжение силового источника питания, а напряжение вспомогательного источника питания выбирают из соотношенияОО=(1,2-1,1) О,.На фйг. 1 дана схема генераторас управляемым током ключом; нафиг. 2 и 3 - примеры конкретныхсхем генераторов.Накопительный конденсатор 1 (см.фиг. 1) с одной стороны подключенчерез токоограничивающий дроссель2 и зарядный тиристор 3 к клеммам4 и 5 силового источника постоянного тока (на черт. не показан), сдругой - через разрядный тиристор б кискровому промежутку, составленному деталью 7 и обрабатывающим электродом 8 (привод электрода - вибратор или вращающийся инструмент - начертне показан),К управляющим электродам тиристоров 3 и 6 присоединены катоды динисторов 9 .и 10. Аноды динисторов объединены в точке 11 и подключены через резистор 12 к положительномуполюсу (клемма 13) вспомогательного источника тока. Отрицательныеполюсы силового и вспомогательного и.точника тока объединены на клемме 5.Между анодами динисторов (точкой11 и клеммой 5) включен управляемыйтоком ключ 14, вход которого подключен к аноду тиристора 3(точка 15)Наиболее просто ключ может бытьвыполнен в виде транзистора 16 типа р-й-р (см. фиг, 2), подключенного эмиттером к точке 11, коллектором - к отрицательному полюсу источников, а базой - через резистор17 к аноду зарядного тиристора 3(точка 15). Резистором 17 выбирает. -ся режим работы транзистора 16Повышение надежности работы генератора обеспечивается также увеличением чувствительности ключа.Например, в генераторе на фиг. 3ключ состоит из транзистора 16 р-и-р,подключенного эмиттером к положительному полюсу 13 вспомогательногоисточника, базой - через резистор-17 к аноду тиристора 3 (точка 15),а коллектором - через резистор 18к базе транзистора 19 типа й-р-и,подключенного коллектором к анодамдинисторов (точка 11), и эмиттеромк отрицательному полюсу источников(клемме 5). 5 1 О 15 2 О 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Работу генератора целесообразнб рассмотреть с момента, когда источники тока отключены, конденсатор 1 раз-. ряжен и электрод 8 отведен от поверх-, ности детали 7. Включаются источники тока. Наанодах динисторов 9 и 10 тиристора 3 возникает потенциал относительно клеммы 5, достаточный для ихотпирания. Динистор 9 отпирается ичерез него течет ток по цепи - клемма 13, резистор 12, динистор 9,управляющий электрод и катод тиристора 3, конденсатор 1, клемма 5 идалее - через вспомогательный источник. Этот тск открывает тиристор3, через который проходит зарядконденсатора 1.В процессе заряда конденсатора1 в ключе 14 создается отпирающийток управленияпротекающий по цепи от ключа 14 через точку 15, тиристор 3, конденсатор 1. Ключ 14при этом находится в открытом состоянии и снижает потенциал точки11 ниже напряжения включения дннисторов 9 и 10.Запирание ключа 14 возможнотолько в случае выключения тиристора 3.Таким образом, потенциал точки11 не может подняться до напряжения, равного напряжению включениядинисторов, до тех пор, пока открыт зарядный тиристор 3. Это исключает возможность преждевременного включения тиристора б и прохождение тока короткого замыканиясилового источника через электроискровой промежуток.После окончания заряда конденсатора 1 и запирания тиристора 3ток управления ключом 14 выключается, ключ запирается и потенциалточки 11 восстанавливается до напряжения вспомогательного источника.В момент контакта электрода 8с деталью 7 на динисторе 10 возникает напряжение, достаточное дляего включения. Он включается и через управляющий электрод тиристора6 протекает ток управления. Тиристор 6 отпирается и через искровой промежуток, происходит импульсный разряд конденсаторов, сопровождающийся известным эффектом электроискрового легирования,На все время электрического контакта между электродом 8 и деталью7 динистор 10 остается открытым ипотенциал точки 11 ниже напряжения отпирания динистора 9, Это исключает отпирание динистора 9 итиристора 3, т.е, возникновениетока короткого замыкания.После размыкания электродов сдеталью 7 динистор 10 запирается+ и потенциал точки 11 восстанавливается,В дальнейшем циклы заряда-разряца, в процессе которых происходитобработка, повторяется.Схема на фиг. 2 работает анало- .гично схеме на фиг. 1, при этом транзистор 16 остается в открытом состоянии до тех пор, пока протекаетток через тиристор 3, и снижает потенциал точки 11 ниже напряжениявключения динисторов 9 и 10,Наиболее надежная работа схемыпо фиг. 2 достигается при выполне-.нии следующих соотношений:О 1,=(13-15)Ощ 1 Оц=(112 11)Огде О - максимальное напряжение сиЩлового источника питания В;О - напряжение включения динисторов 9 и 10, В;Ю - напряжение вспомогательноВго источника, В.При соблюдении этих соотношенийисключается влияние на работу генератора нестабильностей напряженийисточников; напряжений включения динисторов 9 и 10; удерживающего токатиристоров 3 и 6.Ключ по фиг. 3 работает следующимобразом.При открытом состоянии тиристора3 через эмиттерный переход транзистора 16 и резистора 17 протекает ток,отпирающий транзистор 16. От отрицательного полюса 13 вспомогательного источника через транзистор 16,резистор 18 и змиттерный переходтранзистора 19 к отрицательному полюсу источника протекает ток, отпирающий транзистор 19.Выбором величин сопротивления резисторов 17 и 18 обеспечивается такой режим работы схемы, при которомтранзистор 19 насыщен все время пока открыт тиристор 3. Этим достига.ется снижение потенциала точки 11до величины напряжения насыщениятранзистора 19, намного меньшей напряжения включения динисторов 9 и 10,Таким образом, полностью исключается возможность преждевременного включения динистора 10 и тири"стора 6 пока открыт тиристор 3.Генератор (см. Фиг. 1), а такжеего модификации (см. Фиг. 2 и 3)обладает повьиаенной надежностью вработе благодаря полному исключениюкоротких замыканий через межэлектродный промежутокЭтим обеспечивается и повышение качества легирования за счет исключения прижогов и 15 разрушений на обрабатываемой поверхности, что особенно важно при упрочнении режущих кромок инструмента. 1. Генератор импульсов тока для электроискрового легирования по авт. св. Р 563257, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и качества легирования, в него введен включенный между анодами динисторов и общим отрицательным полюсом источников управляемый ключ, вход которого подключен к аноду зарядного тиристора,2. Генератор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в качестве ключа использован транзистор 35 типа.я-р-и, к базе которого подклю- .чен через резистор коллектор дополнительно введенного в генератор транзистора типа р-п-р,эмиттер которого подключен к положительному полюсу вспо могательного источника, а базачерез резистор к аноду зарядноготиристора.764916 Составитедь В.Владавскийа Техред Н.Ковалева Корректор М. Коста актор.М.Ро Тираж 60осударственного коам изобретений и оМосква, Ж, Раумс Заказ 6400 писное ВНИИПИ Г митета СССР по дел ткрытий 113035, кая наб.,илиал ППП Патент , г. Ужгород, Ул. Проекная,