CH684828A5

CH684828A5 - Générateur d'impulsions pour usiner par électro-érosion.

Info

Publication number: CH684828A5
Application number: CH1624/91A
Authority: CH
Inventors: Roland Martin
Original assignee: Charmilles Technologies
Priority date: 1991-06-01
Filing date: 1991-06-01
Publication date: 1995-01-13
Also published as: JPH05162016A; RU2076024C1; KR950011671B1; US5336864A; CN1072122A; JP2584567B2; CN1033794C

Description

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Description

La présente invention a trait à un générateur d'impulsions contrôlées pour l'usinage par décharges électriques intermittentes (ou électro-érosion), permettant d'émettre des impulsions avec un bon rendement énergétique, d'ajuster en continu leur niveau énergétique et de contrôler leur durée et leur fréquence.

Au lieu de limiter la puissance de la source d'alimentation en courant continu d'un générateur d'élec-troérosion par des résistances branchées en série avec les électrodes, il est bien connu, en particulier par les brevets CH 377 951 et CH 563 835 de la demanderesse, d'éviter une dissipation de puissance dans des résistances en appliquant toute la puissance de la source à un accumulateur d'énergie qui la restitue ensuite à la zone d'usinage. Voir la fig. 1a dont les schémas B à F correspondent respectivement à la fig. 6 de CH 377 951 et aux fig. 1, 4, 5 et 6 de CH 563 835).

Grâce au dispositif décrit dans le brevet CH 563 835, le courant circulant dans cet accumulateur peut être maintenu à une valeur prédéterminée et cette restitution se faire selon des impulsions de durée et de fréquence contrôlées, grâce à la possibilité d'envoyer l'énergie de l'accumulateur dans un circuit de dérivation, de préférence de basse impédance. (Voir la fig. 1b dont les schémas A à C correspondent respectivement aux fig. 1, 4 et 5 et les schémas D et E à la fig. 6 de CH 563 835).

Dans certaines variantes des dispositifs décrits dans les brevets ci-dessus, l'accumulateur peut même restituer de l'énergie à la source d'alimentation grâce à un circuit de récupération dans lequel le courant restitué par l'accumulateur traverse la source en sens inverse du courant qu'elle peut fournir. La zone d'usinage peut être branchée ou non dans ce circuit de récupération.

Dans le premier cas, du fait de son passage en sens inverse à travers la source, la décroissance du courant d'usinage est très rapide, car la tension de la source s'oppose à celle de l'accumulateur, d'où l'appellation «puits» donnée à ce type de circuit; le courant des décharges peut être élevé et la durée de ces dernières, courte. (Voir la fig. 1c correspondant à la fig. 6 de CH 377 951).

Dans le deuxième cas, la fin de l'impulsion de courant dans la zone d'usinage ne coïncide plus nécessairement avec le moment où l'accumulateur a épuisé toute l'énergie emmagasinée; c'est dans l'intervalle de temps séparant deux impulsions successives que cette récupération a lieu, le courant restitué par l'accumulateur étant dérivé dans le circuit de restitution simultanément à la coupure du circuit d'usinage. (Voir la fig. 1 d correspondant à la fig. 7 de CH 563 835).

Ces types de circuit permettent de réduire la puissance de la source d'alimentation d'un facteur supérieur à trois par rapport à celle d'un circuit avec résistance en série. Un autre de leurs avantages est de pouvoir maintenir constant en continu le niveau des impulsions de courant, même si la tension de la source varie suite à des fluctuations du réseau d'alimentation.

Pour augmenter les performances d'un générateur d'impulsions, il est connu également d'utiliser une source auxiliaire d'amorçage de faible puissance pour amorcer ses décharges et de n'enclencher la source d'alimentation proprement dite (ou source de puissance) qu'après avoir détecté l'amorçage d'une décharge. Citons le générateur à deux sources d'impulsions commandées, associées chacune à un accumulateur d'énergie et montées en parallèle à la zone d'usinage, illustré à la fig. 7 du CH 563 835 ou le générateur avec source auxiliaire d'amorçage à relaxation, montée aussi en parallèle, décrit dans le brevet CH 644 290 de la demanderesse. Dans les circuits décrits dans le brevet CH 563 835 mentionné plus haut, l'amplitude du courant d'usinage est maintenue à une ou plusieurs valeurs prédéterminées. Au contraire, il peut être avantageux de contrôler, grâce au dispositif décrit dans ce brevet CH 644 290, l'amplitude du courant de chaque décharge en fonction de la durée de son amorçage, tout en maintenant sa durée à une valeur prédéterminée. Rappelons que si la variation de l'amplitude en fonction de son délai d'amorçage est automatique pour les générateurs à relaxation, seul le dispositif ci-dessus permet de la réaliser avec un générateur d'impulsions commandées.

Toutefois le rendement énergétique des générateurs d'impulsions pour électroérosion connus reste encore insuffisant, car la plus grande partie de l'énergie fournie par la source d'alimentation est dissipée par inductivité et s'accumule en particulier dans la ligne d'usinage (self de ligne), surtout dans la source de puissance, et n'est pas consommée par l'usinage. Il serait très avantageux de pouvoir restituer à la source d'alimentation au moins une partie de cette énergie. Le but de la présente invention est donc de réaliser un générateur d'impulsions commandées, pour l'usinage par décharges électriques intermittentes (ou électro-érosion), qui allie les avantages des deux types de circuit mentionnés ci-dessus (bon rendement énergétique, contrôle de l'amplitude du courant d'usinage, de la durée et de la fréquence des décharges, insensibilité aux fluctuations du réseau d'alimentation,...) en combinant l'utilisation d'une source auxiliaire d'amorçage avec celle de circuits restituant une partie de l'énergie non consommée dans l'usinage, mais en apportant à ce générateur des éléments nouveaux de manière à améliorer son rendement énergétique de manière significative par rapport aux circuits existants ou à leurs combinaisons.

Ceci a été réalisé par les générateurs selon la présente invention qui sont agencés pour récupérer l'énergie dissipée dans la self de ligne et dans lesquels une source de courant de puissance élevée est agencée pour alimenter à haute fréquence la zone d'usinage entre les électrodes avec des impulsions contrôlées de courant, courtes, de grande amplitude et à fronts raides, et dans lequel l'énergie accumulée par inductivité dans la ligne d'usinage est restituée dans la zone d'usinage pendant les intervalles

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de temps séparant deux impulsions successives émises par la source de puissance élevée; ils sont caractérisés par une source intermédiaire branchée en série avec les électrodes constituées par une électrode- outil et une pièce à usiner dans un circuit agencé pour que le courant de restitution fourni par l'énergie accumulée par inductivité dans la ligne d'usinage, dite «self de ligne», traverse cette source intermédiaire en sens inverse du courant que celle-ci peut fournir et par des moyens pour renvoyer cette énergie depuis cette source intermédiaire jusqu'à la source de puissance élevée.

Il avait déjà été suggéré dans CH 644 290 de remplacer la batterie de résistances en série avec la source d'alimentation par des selfs disposées selon l'un des schémas décrits dans CH 563 835, de manière à la transformer en générateur d'impulsions commandées avec accumulateurs d'énergie. Dans le générateur ainsi obtenu, la zone d'usinage n'est jamais en série avec une source dans un circuit de restitution. Dans les générateurs selon la présente invention au contraire, la zone d'usinage peut être traversée par le courant qui restitue l'énergie accumulée dans la self de ligne à une source selon un circuit «puits».

Les générateurs selon la présente invention diffèrent des circuits connus par les points suivants:

- l'énergie accumulée par inductivité dans la ligne d'usinage est restituée à une source intermédiaire (ou secondaire) et non directement à la source alimentant en énergie la zone d'usinage (source princi- • pale ou source de puissance) ou éventuellement à une source d'allumage distincte de cette source intermédiaire;

- ils comportent un circuit élévateur de tension avec stabilisateur de tension intercalé entre ces deux sources, permettant d'emmagasiner cette énergie dans la source intermédiaire, puis de la restituer, à volonté, à la source d'alimentation principale (et éventuellement à une source d'allumage distincte de cette source intermédiaire);

- une source d'alimentation n'est alimentée que par la source intermédiaire et c'est celle-ci qui est raccordée au réseau d'alimentation et non la source d'alimentation;

- il n'est plus nécessaire de limiter la puissance de la source principale en introduisant un accumulateur d'énergie ou une résistance en série avec les électrodes, puisque la source intermédiaire est munie d'un régulateur stabilisant la tension restituée, qui ne délivre que l'énergie nécessaire à cette source principale; de plus, une limitation est assurée par la self de ligne.

Le grand avantage de ce mode original d'alimentation est de ne nécessiter qu'une seule régulation de la tension grâce au stabilisateur incorporé au circuit élévateur de tension. De plus, la source de puissance, et la source d'allumage lorsqu'elle est distincte de la source intermédiaire, ne sont plus soumises aux fluctuations du réseau d'alimentation.

D'autres différences entre les générateurs selon la présente invention et les générateurs connus seront exposées plus loin.

Le dessin annexé rappelle certains éléments de l'état de la technique et représente schématiquement et à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution du générateur selon la présente invention.

Les fig. 1a à 1d illustrent divers circuits connus mentionnés dans l'introduction.

La fig. 2 schématise une première forme d'exécution d'un générateur selon la présente invention dont la source d'amorçage et la source d'alimentation de puissance élevée sont alimentées par la même source secondaire raccordée au réseau.

La fig. 3 montre l'allure des impulsions de tension et des impulsions de courant appliquées entre les électrodes dans la zone d'usinage du circuit selon la fig. 2.

La fig. 4 représente le circuit élévateur de tension intercalé entre la source intermédiaire du circuit de restitution et la ou les sources du circuit d'usinage.

La fig. 5 représente une autre forme d'exécution d'un générateur selon la présente invention dans lequel la source intermédiaire raccordée au réseau joue aussi le rôle de source d'amorçage.

Les circuits connus, illustrés par les schémas 1 a à 1 d de la fig. 1, comportent tous:

- une source E (appelée (a, b) dans schéma 1 a B et B1 dans schémas 1a C à 1a F),

- deux dispositifs conjoncteurs-disjoncteurs S1 et S2 (appelés 12 et 13 dans schéma 1a B et S1 et S2 dans schémas 1a C et 1a D, S1 et S3 dans schéma la F),

- deux diodes D1 et D2 (appelées 14 et 15 dans schéma 1a B et D1 et D2 dans schéma 1a C à 1a F) et

- un accumulateur d'énergie L (la bobine de self-induction appelée 1 dans schéma 1a B et L1 ou L2 dans schémas 1a C à 1a F).

En se référant au schéma 1a A, le dispositif conjoncteur-disjoncteur S1 étant dans la branche AB et la bobine de self-induction L dans la branche BC, le deuxième dispositif conjoncteur-disjoncteur, appelé par la suite «S2» (voir «13» dans schéma 1a B; «S2» dans schémas 1a C et 1a D «S4» dans schéma 1a F) ou en parallèle avec L (voir «S3» dans schéma 1a E). Les électrodes peuvent être en série avec L dans la branche BC (schéma 1a B), en série (schéma 1a C) ou en parallèle avec S2 (schéma 1a D) dans la branche CD, ou dans la branche CD lorsque S2 est en parallèle avec L (schéma 1a E), ou encore en parallèle avec L lorsque S2 est dans la branche CD (schéma 1a F).

Pour un premier état des deux dispositifs conjoncteurs-disjoncteurs S1 et S2, l'énergie emmagasinée dans L est transférée entre les électrodes (fig. 1a).

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Pour un deuxième état des deux dispositifs conjoncteurs-disjoncteurs, l'énergie de l'accumulateur est envoyée dans un circuit de dérivation tandis qu'aucun courant ne passe entre les électrodes (fig. 1b).

Pour un troisième état de ces deux dispositifs conjoncteurs-disjoncteurs, ie courant restitué par l'accumulateur à la source d'alimentation la traverse en sens inverse du courant qu'elle peut fournir. La zone d'usinage est branchée dans ce circuit de récupération; il s'agit bien d'un circuit «puits» (Fig. 1c).

Pour un quatrième état de ces deux dispositifs conjoncteurs-disjoncteurs, le courant restitué par l'accumulateur à la source d'alimentation la traverse comme ci-dessus en sens inverse du courant qu'elle peut fournir, mais la zone d'usinage n' est pas branchée dans ce circuit de récupération (fig 1d).

Le générateur selon la présente invention schématisé à la fig. 2 comporte une source intermédiaire E2 raccordée au réseau R et branchée en série avec la zone d'usinage, c'est-à-dire l'espace entre l'électrode-outil ou le fil 1 et la pièce à usiner 2, dans deux circuits de restitution de type «puits», ainsi qu'une source d'amorçage (ou d'allumage) E3 montée en parallèle avec une source de puissance E1 capable de délivrer dans la zone d'usinage des impulsions de courant de forte intensité.

Les sources E1 et E3 ne sont pas raccordées directement au réseau mais à des circuits élévateurs de tension 50, respectivement 51 (décrits plus loin), intercalés entre chacune d'elles et la source intermédiaire E2. Elles sont maintenues à une tension prédéterminée grâce à un stabilisateur 40 branché entre elles et la source intermédiaire E2 comme expliqué en référence de la fig. 4. L'alimentation de la source intermédiaire E2 est réalisée à partir d'un transformateur 3 triphasé de quelques KV; il comporte un enroulement primaire délivrant une tension de quelques centaines de volts, et un enroulement secondaire pouvant fournir un courant de quelques dizaines d'ampères sous une tension adéquaté, après redressement en pont triphasé; il comporte un secondaire supplémentaire destiné à la source auxiliaire E4 de la source d'allumage, dont le rôle sera expliqué plus loin. E4 est une source de basse tension.

Toutefois E1 reste la source de puissance car les circuits du générateur selon la présente invention sont agencés pour que ia tension entre les bornes de E1 soit beaucoup plus importante que celle de la source intermédiaire E2.

Comme les générateurs décrits dans CH 644 290, le générateur selon la présente invention permet grâce aux sources E1 et E3 d'amorcer à basse tension tout en utilisant une haute tension pour faire monter le courant très rapidement et obtenir ainsi les impulsions courtes et intenses, à fronts raides, favorables par exemple au découpage à fil, et comporte une unité de synchronisation 10 qui détecte l'amorçage, fixe le temps de pause to entre deux impulsions de tension ainsi que tr, le laps de temps minimum séparant le début de l'impulsion de tension de l'enclenchement de la source d'alimentation E1, ainsi qu'un régulateur 20 mesurant les délais d'amorçage td et réglant l'amplitude maximum de l'impulsion de courant émise par la source de puissance E1 (courant de pointe) en fonction du délai d'amorçage.

Toutefois, la source d'amorçage E3 n'est plus un circuit à relaxation mais à impulsions commandées. Elle est branchée dans un circuit similaire à celui représenté à la fig. 1 de CH 563 835, comprenant une self-induction L3, une résistance 5 et un limiteur de courant 30 capable de maintenir le courant circulant dans cette self à une intensité prédéterminée en commandant un organe conjoncteur-disjoncteur S3 branché en série avant cette self L3. Ce circuit présente encore deux diodes, D3 et D5, et une source auxiliaire E4; son fonctionnement sera expliqué plus loin.

Les sources E2 et E4 comprennent chacune une capacité, montées en parallèle avec les bornes de la source correspondante. La source E1 fournit instantanément l'énergie pendant la montée de l'impulsion de courant, tandis que la capacité E2 accumule instantanément l'énergie récupérée de la ligne d'usinage pendant la descente de cette impulsion. Ces capacités sont aussi destinées à recevoir l'énergie restituée par les divers accumulateurs d'énergie du générateur.

La source intermédiaire E2 est branchée dans deux circuits «puits» qui fonctionnent de façon similaire au circuit «puits» avec deux organes conjoncteurs-disjoncteurs synchronisés et deux éléments conducteurs unidirectionnels décrits à la fig. 6 du CH 377 951; mais ils ne comportent qu'un seul organe conjoncteur-disjoncteur, le transistor S1, respectivement S2, et un seul élément conducteur unidirectionnel, la diode D1, respectivement D2.

Lors de la fermeture de l'organe conjoncteur-disjoncteur S1, respectivement S2, le courant délivré par la source E1, respectivement E3, traverse en série la self de ligne L1, respectivement L2 et l'espace entre les électrodes. Ce courant ne traverse pas la diode D1, respectivement D2, dont la polarité est inverse. Par contre, lorsque les courants d'alimentation sont interrompus par suite de l'ouverture des organes conjoncteurs disjoncteurs S1 et S2, l'énergie accumulée dans les selfs de ligne L1 et L2 est restituée et fait circuler un courant dans les circuits comprenant L1, les électrodes, la source intermédiaire E2 et la diode D1, respectivement L2, les électrodes, la source intermédiaire E2 et la diode D2. Les diodes D1 et D2 sont branchées de façon que le courant fourni par les selfs de ligne L1 et L2 et passant entre les électrodes doive traverser la source E2 en sens inverse du courant que celle-ci peut fournir.

Ainsi dans le cas par exemple d'une découpe réalisée en ébauche avec fil-électrode à raison de 300 mm2/mn pour une puissance de l'ordre de 3000 W extraite du réseau, le puits canalisant l'énergie accumulée dans les lignes de la source de puissance E1 restitue à la source intermédiaire E2 environ 2000. Dans les 5000 environ qui pourront être transférés à la source de puissance E1, plus du tiers ont

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été ainsi récupérés. Ajoutons que 1500 W seulement ont été consommés par l'usinage, donc moins que la puissance récupérée; la dissipation par pertes diverses peut être évaluée à peu près à 1300 W.

L'alimentation de l'espace entre les électrodes en impulsions de courant sera décrite en référence avec la fig. 3. Elle se décompose en trois phases:

- une phase d'amorçage (de l'instant tO à l'instant t2) dans laquelle on enclenche à l'instant tO d'abord la source d'allumage (ou source d'amorçage) E3 en fermant l'organe conjoncteur disjoncteur S2; une tension Ui s'établit entre les électrodes, réglable entre 80 et 200 V. Au bout d'un délai d'amorçage de durée aléatoire td, une décharge éclate (à l'instant t1) et la source d'amorçage E3 débite un courant de décharge de valeur lo imposée par E3 dans le circuit d'allumage, tandis que la tension entre les électrodes tombe à la valeur Ue. Ce courant lo est de l'ordre de 1 à 16 A. Ce circuit comprend en série la source auxiliaire E4, le transistor S3, la résistance 5, la self-induction L3 et l'organe conjoncteur-disjoncteur S2, la self de ligne L2 et les électrodes 2 et 1. Le courant de décharge ne traverse pas les diodes D2 et D3 dont la polarité est inverse. Cet amorçage est détecté par l'unité de synchronisation 10 qui mémorise le délai d'amorçage td, module la puissance délivrée en fonction de td et déclenche à l'instant t2 cette source d'alimentation E1 ;

- une phase d'usinage (de l'instant t2 à l'instant t3) pendant laquelle l'amplitude de l'impulsion de courant croît rapidement jusqu'à la valeur de pointe Ip, (fonction de td), suite à l'établissement d'un courant de forte intensité dans le circuit d'alimentation de puissance. Ce dernier comprend la source E1, le transistor S1, la self de ligne L1, les électrodes 2 et 1. Ce courant ne traverse pas les diodes D1 et D4. La valeur de Ip peut varier de 50 A à 500 A. On maintient les deux sources E1 et E3 enclenchées pendant un temps te indépendant de la valeur de Ip et imposé par l'unité 10; une fraction importante de la puissance délivrée par les sources E1 et E3 est emmagasinée dans les accumulateurs (les selfs de ligne L1 et L2 et la self L3) tandis qu'une partie plus faible est dissipée entre les électrodes.

- un temps de pause (de l'instant t3 à l'instant to'): au bout de cette durée te, à l'instant t3, on coupe les deux sources E1 et E3 en ouvrant les organes conjoncteurs-disjoncteurs SI et S2, et on les maintient déclenchées pendant une durée to appelée «temps de pause» jusqu'à l'instant to'. Dès cette ouverture, comme décrit ci-dessus, un courant de restitution se met à circuler entre les électrodes, à travers la source intermédiaire E2, en sens inverse du courant que celle-ci peut fournir, et dans les diodes D1 et D2. Comme la tension de la source E2 s'oppose à celle des accumulateurs (les selfs de ligne L1 et L2 et la self L3), le courant décroît brusquement jusqu'à ce qu'il devienne nul (à l'instant t4).

Comme représenté à la fig. 3, on obtient des impulsions de courant de forte amplitude, sensiblement triangulaires, à fronts de montée et de descente raides.

L'énergie accumulée dans le self L3 peut également être restituée, mais sans passer entre les électrodes. Il suffit d'ouvrir le transistor S3 simultanément à S2; la self L3 restitue alors son énergie à la source E3 en passant à travers la diode D5, puis à travers E3 en sens inverse du courant que celle-ci peut fournir, enfin à travers D3.

Par ailleurs, ce générateur peut aussi fonctionner comme générateur de finition en n'utilisant que la source d'allumage E3 et en déclenchant la source de puissance E1. Dans ce cas, des impulsions à fronts raides ne sont plus souhaitables. Aussi, plutôt que de restituer à la fin de chaque impulsion de courant l'énergie stockée dans la self de ligne L2 à la source intermédiaire E2 en ouvrant l'organe conjoncteur-disjoncteur S2, ce qui fait passer le courant de restitution à travers une source en sens inverse du courant que celle-ci peut fournir, et donc le fait décroître rapidement entre les électrodes, on ouvre le transistor S3 en maintenant l'organe conjoncteur-disjoncteur S2 conducteur. L'alimentation par la source E3 (et par la source auxiliaire E4) est interrompue, tandis qu'un courant restituant à l'espace entre les électrodes l'énergie emmagasinée dans la self de ligne L2 et dans la self L3 passe par l'organe conjoncteur-disjoncteur S2, puis entre ces électrodes et enfin par la diode D3, en diminuant lentement.

Ceci est illustré à la fig. 3 où

- de l'instant t1 à l'instant t3: l'organe conjoncteur-disjoncteur S2 et le transistor S3 sont conducteurs;

- de l'instant t3 à l'instant tO': l'organe conjoncteur-disjoncteur S2 est conducteur et le transistor S3 est ouvert.

Signalons que lorsque le transistor S3 est fermé alors que S2 est ouvert, la source auxiliaire E4 débite dans la self L3, à travers le transistor S3 et la résistance 5; le courant qui circule à travers cette self L3 augmente jusqu'à une valeur prédéterminée imposée par le limiteur de courant 30 qui commande alors l'ouverture du transistor S3.

La fig. 4 schématise l'un des modes de réalisation du circuit élévateur de tension 50 qui permet de transférer de l'énergie de la source intermédiaire E2 a la source de puissance E1. Les mêmes références qu'à la fig. 2 sont utilisées pour désigner les mêmes organes. On reconnaît ainsi la diode D1 et l'organe conjoncteur-disjoncteur S1.

Ce circuit 50 comprend un régulateur ou stabilisateur de tension 40 qui permet à la capacité C1 de rester chargée à une tension U1 prédéterminée (comprise entre 170 et 200 V dans cet exemple), ainsi qu'un circuit élévateur de tension proprement dit comprenant une bobine de self induction L5, des organes pour comparer le courant i5 circulant dans cette bobine L5 à deux valeurs de référence inférieure et supérieure et des moyens pour actionner un organe conjoncteur-disjoncteur suite à un signaf indiquant que le courant i5 atteint l'une de ces valeurs de référence.

Dans le mode de réalisation illustré sur cette figure, le circuit élévateur de tension comprend une bo5

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bine de self induction L5, un régulateur de courant 8 à découpage avec modulation de rapport cyclique agencé pour actionner un transistor S5, deux capacités C1 et C5 et une diode D4.

La tension U2 aux bornes de la source intermédiaire E2 est élevée jusqu'à une tension U1 prédéterminée selon le principe suivant:

- le courant i5 circulant dans la bobine de self induction L5 est maintenu entre deux limites grâce au régulateur de courant 8 à découpage avec modulation de rapport cyclique et au transistor S5. Ce régulateur 8 est agencé pour suivre les variations du courant i5 entre deux valeurs de référence i51 et i52 et pour commander l'ouverture de S5 dès que i5 atteint la limite maximum Î52 et sa fermeture dès que i5 atteint la limite minimum i51.

- Lorsque le transistor S5 est fermé, l'énergie débitée par la source intermédiaire E2 s'accumule dans la self L5 en provoquant une augmentation du courant i5 qui circule dans L5, le transistor S5 et revient à la source E2.

- Au bout d'un laps de temps t1, le courant i5 atteint la valeur i52 et le régulateur 8 actionne l'ouverture du transistor S5; la diode D4 est branchée de manière que l'énergie accumulée dans L5 doive être restituée à travers cette diode à la capacité C5 (qui est à un potentiel plus élevé que la capacité C2 de la source intermédiaire E2), et le courant i5 diminue jusqu'à atteindre le minimum i51 au bout d'un laps de temps t2 où le régulateur 8 actionne la fermeture du transistor S5 et le cycle reprend comme avant.

Soit U2 la tension du condensateur C2; on voit que

U1 + U2 = t1 + t2 ou U1 = U2 _tl

U2 t2 t2

Ainsi, si U2 = 80 V, et t1/t2 = 5/2 par exemple, on aura U1 = 200 V.

La tension U1 «créée» comme expliqué ci-dessus par le double circuit élévateur de tension est stabilisée à une valeur prédéterminée selon le principe suivant:

- grâce aux amplificateurs différentiels 6 et 7 branchés aux bornes de la source de puissance E1, le stabilisateur 40 détecte toute variation de la différence de potentiel entre les bornes de cette source de puissance E1, suite à une impulsion de courant, par exemple, et

- commande les temps t1 et t2 d'ouverture et de fermeture du transistor S5 de manière à ramener cette différence de potentiel à la valeur U1 prédéterminée.

Un deuxième circuit 51 de même type peut être utilisé pour alimenter la source d'allumage E3 depuis E2.

La source intermédiaire E2 raccordée au réseau peut également jouer le rôle de source d'amorçage. La fig. 5 schématise l'un des modes de réalisation d'un tel circuit, à la fois puits, car capable de récupérer l'énergie de la self de ligne L1, et stabilisateur et élévateur de tension, car agencé pour transférer cette énergie à la source de puissance E1 et source d'allumage.

Les mêmes références qu'aux fig. 2 et 4 sont utilisées pour désigner les mêmes organes. On reconnaît ainsi les électrodes 1 et 2, les diodes D1 et D4, les organes conjoncteurs-disjoncteurs S1 et S5, la self L5, le stabilisateur de tension 40 et le régulateur 8.

Grâce au switch S6, à la diode D6 et au limiteur L6, on peut connecter d'abord la source E2 aux électrodes en fermant l'organe conjoncteur-disjoncteur S6, l'organe conjoncteur-disjoncteur S1 étant ouvert: E2 délivre alors entre les électrodes un courant d'allumage i, de polarité inverse. Il se crée une self de ligne L7. Une unité de synchronisation 10' est reliée aux circuits pilotes 20 et 21 de S1, respectivement S6, et actionne ces organes comme décrit en référence à la fig. 2 pour S1 et S2.

La diode D6 permet à la source E1 de récupérer l'énergie emmagasinée dans la self de ligne L6; la résistance ballast R1 est destinée à dissiper le surplus de cette énergie.

Ce mode d'exécution de la présente invention est l'une de ses variantes particulièrement avantageuses. En effet, cette source d'allumage bipolaire E2 permet d'éviter la dissolution anodique des pièces sensibles, tel les que les carbures à liant cobalt. De plus cet allumage par un courant positif semble stabiliser l'usinage en ébauche avec fil laiton et diminuer les dépots d'ébauche.

Les avantages présentés par les générateurs de la présente invention sont nombreux: ils permettent de récupérer l'énergie dissipée dans la self de ligne et d'abaisser ainsi la puissance nécessaire à des performances données. Grâce à leur agencement très rationnel, ils peuvent ne comporter que deux sources dont seule l'une, alimentant la zone d'usinage, doit être stabilisée. On obtient ainsi un générateur beaucoup plus simple, plus performant et moins cher que les générateurs connus similaires.

Claims

Revendications

1. Générateur pour usinage par décharges électriques intermittentes dans lequel une source de courant de puissance élevée est agencée pour alimenter à haute fréquence la zone d'usinage entre les électrodes avec des impulsions contrôlées de courant, courtes, de grande amplitude et à fronts raides,

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et dans lequel l'énergie accumulée par inductivité dans la ligne d'usinage est restituée dans la zone d'usinage pendant les intervalles de temps séparant deux impulsions successives émises par la source de puissance élevée, caractérisé par une source intermédiaire branchée en série avec les électrodes, constituées par une électrode-outil et une pièce à usiner, dans un circuit agencé pour que le courant de restitution fourni par l'énergie accumulée par inductivité dans la ligne d'usinage, dite «self de ligne», traverse cette source intermédiaire en sens inverse du courant que celle-ci peut fournir et par des moyens pour renvoyer cette énergie depuis cette source intermédiaire jusqu'à la source de puissance élevée.

2. Générateur selon la revendication 1, dans lequel les moyens pour renvoyer l'énergie accumulée dans la self de ligne depuis la source intermédiaire jusqu'à la source de puissance élevée comportent un circuit élévateur de tension avec stabilisateur de tension intercalé entre ces deux sources, agencé pour opérer cette restitution sous forme de différence de potentiel stabilisée.

3. Générateur selon la revendication 1, comportant aussi une source d'allumage de faible puissance et une unité de synchronisation agencées pour amorcer des décharges et n'enclencher la source de puissance élevée qu'après avoir détecté l'amorçage d'une décharge.

4. Générateur selon la revendication 3, dans lequel cette source d'allumage comporte une source auxiliaire de très faible puissance.

5. Générateur selon les revendications 1 et 3, dans lequel seule la source intermédiaire est raccordée au réseau d'alimentation, la source de puissance élevée et la source d'allumage n'étant alimentées que par cette source intermédiaire.

6. Générateur selon la revendication 2, agencé pour ne nécessiter qu'un seul régulateur stabilisateur de différence de potentiel.

7. Générateur selon les revendications 1 et 3, dans lequel la source intermédiaire est confondue avec la source d'allumage.

8. Générateur selon la revendication 7, dans lequel la source intermédiaire est agencée pour être branchée avec les électrodes selon deux polarités différentes.

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