DE1565804B2

DE1565804B2 - Anordnung zum Begrenzen der Kurzschlußenergie an Werkzeug und Werkstuck bei elektrolytisch abtra genden Maschinen

Info

Publication number: DE1565804B2
Application number: DE1565804A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dipl.-Ing. 8521 Bubenreuth Goetz; Guenter Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Jacoby
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1966-04-26
Filing date: 1966-04-26
Publication date: 1973-11-15
Also published as: US3524804A; DE1565804A1; DE1565804C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Begrenzen der Kurzschlußenergie an Werkzeug und Werkstück bei elektrolytisch abtragenden Maschinen, bei denen das als Anode dienende Werkstück sowie das als Kathode dienende Werkzeug aus einem Wechselspannungsnetz über einen Drehstromsteller und eine Gleichrichteranordnung mit nachgeschalteter Glättungsdrossel gespeist sind, und wobei parallel zum Arbeitsspalt ein bei geringer Spannungsverminderung — bezogen auf die Betriebsspannung — ansprechendes Spannungsüberwachungsglied und ein aus Thyristoren aufgebauter Hochstromschalter angeschlossen sind derart, daß das Spannungsüberwachungsglied beim Ansprechen das wechselstromseitige Stellglied sperrt und den Hochstromschalter schließt, nach Hauptanmeldung 15 65 095.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Anordnung, bei der sich die Thyristoren in elektrischer, thermischer und mechanischer Hinsicht vorteilhaft unterbringen lassen. Dies wird bei einer Anordnung der oben bezeichneten Art dadurch erreicht, daß die als Scheibenzellen ausgebildeten Thyristoren zwischen die vom Stromversorgungsteil zum Werkstück und Werkzeug führenden Stromschienen eingesetzt sind. Auf diese Weise werden zusätzliche, die Induktivität des Abschaltkreises erhöhende Leitungen vermieden. Eine vorteilhafte Befestigungsart ergibt sich dadurch, daß die Scheibenzellen direkt zwischen parallellaufende Teile der

ίο Stromschienen eingeklemmt sind. Außerdem ist es vorteilhaft, daß die Scheibenzellen am Anfang oder Ende der Stromschienen eingesetzt sind. Ferner ist es von Vorteil, daß die Stromschienen gekühlt sind. Auf diese Weise kann weitgehend auf eine zusätzliche Kühlung der Scheibenzellen verzichtet werden, da die Wärme infolge der engen Kontaktierung mit den Stromschienen abgeführt wird. Zur weiteren Verringerung der sich über Werkstück und Werkzeug entladenen Kurzschlußenergie und zur Beschleunigung des Kurzschlußausschwingvorganges hat vorteilhafterweise der zwischen Scheibenzellen und Arbeitsspalt verlaufende Teil der Stromschienen durch kleine Induktivität und verhältnismäßig hohen ohmschen Widerstand R eine Zeitkonstante T, die etwa gleich oder kleiner als die Periodendauer der Netzfrequenz ist. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Figuren erläutert:

Die gezeigte Anordnung besteht aus einem Stromversorgungsteil 1, der über eng parallel zueinander liegende Stromschienen 5 eine elektrolytische Senkmaschine 2 speist.

Der Stromversorgungsteil, der der Einfachheit halber einphasig gezeichnet ist, in Wirklichkeit aber zweckmäßigerweise mehrphasig aufgebaut ist, besteht im wesentlichen aus an ein Wechselspannungsnetz (50Hz) anschließbaren, als Stellglieder dienenden antiparallelgeschalteten Thyristoren 7, die über Transformator 8, Gleichrichterbrücke 9, und Glättungsdrossel 10 mit den die Gleichspannung führen-

.40 den Stromschienen 5 verbunden sind. Die positives Potential (+) führende Stromschiene ist dabei an das im Kopf 3 der Senkmaschine 2 untergebrachte," als Kathode wirkende Werkzeug 11 und die negatives Potential ( —) führende Stromschiene an das auf dem Tisch 4 befestigte, als Anode dienende Werkstück 12 angeschlossen. (Betriebsdaten z. B.: Elektrodenspannung 14 Volt, Strom 10⁴ Ampere, Elektrodenabstand 1/10 mm.)

Parallel zu den Elektroden ist ein nicht gezeigtes Spannungsüberwachungsglied angeschlossen, das schon bei einer im Verhältnis zur Betriebsspannung geringen Änderung der Spannung infolge eines Kurzschlusses zwischen Werkstück und Werkzeug die Thyristoren 7 sperrt und einen parallel zu den Elektroden liegenden Hochstromschalter schließt, so daß die in der Glättungsdrossel 10 und die im Transformator 8 gespeicherte magnetische Energie sowie die bis zur vollständigen primärseitigen Sperrung gelieferten Energien unschädlich gemacht werden.

Als Hochstromschalter sind als Scheibenzellen ausgebildete Thyristoren vorgesehen, die im Stromversorgungsteil zwischen die Stromschienen 5 direkt eingeklemmt sind. Damit wird eine einfache Befestigung erreicht, und zusätzliche Leitungen werden vermieden. Außerdem können die Zellen bei gekühlten Stromschienen gleich mitgekühlt werden. Die Stromschienen 5 selbst haben durch die Parallelführung eine verhältnismäßig geringe Induktivität L, der Haupt-

anteil wird durch die Schleife bei Anode und Kathode gebildet. Sie haben jedoch einen verhältnismäßig hohen ohmschen Widerstand R, so daß sich eine Zeitkonstante T des Abschaltkreises ergibt, die etwa gleich oder kleiner als die Periodendauer der Netzfrequenz (50 Hz) ist, (z. B. L = 1(T⁶ H, R = 10"⁴ Ohm). Durch diese so beschriebene Unterbringung der Scheibenzellen wird einmal die sich über Werkstück und Werkzeug beim Kurzschluß noch entladende, in den Stromschienen gespeicherte magnetische Energie sehr klein gehalten; zum andern ist der Ausschwingvorgang des Kurzschluß-

stromes über Werkstück und Werkzeug sehr kurz.

Fig. 2, in der gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie F i g. 1 dargestellt sind, zeigt die Unterbringung der als Kurzschließer dienenden Thyristoren 6 zwischen den Stromschienen 5 im Bereich der Senkmaschine selbst. Damit wird die Induktivität des Kurzschlußkreises von Anode und Kathode noch weiter verringert.

Außer Thyristoren lassen sich auch Halbleiterelemente ähnlicher Funktionsweise, wie z. B. magnetfeldabhängige Widerstände u.dgl. benutzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Begrenzen der Kurzschlußenergie an Werkzeug und Werkstück bei elektrolytisch abtragenden Maschinen, bei denen das als Anode dienende Werkstück sowie das als Kathode dienende Werkzeug aus einem Wechselspannungsnetz über einen Drehstromsteller und eine Gleichrichteranordnung mit nachgeschalteter Glättungsdrossel gespeist sind, und wobei parallel zum Arbeitsspalt ein bei geringer Spannungsverminderung - bezogen auf die Betriebsspannung — ansprechendes Spannungsüberwachungsglied und ein aus Thyristoren aufgebauter Hochstromschalter angeschlossen sind derart, daß das Spannungsüberwachungsglied beim Ansprechen das wechselstromseitige Stellglied sperrt und den Hochstromschalter schließt, nach Hauptanmeldung 15 65 095, dadurch gekennzeichnet, daß die als Scheibenzellen (6) ausgebildeten Thyristoren zwischen die vom Stromversorgungsteil (1) zum Werkstück (12) und Werkzeug (11) führenden Stromschienen (5) eingesetzt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenzellen (6) direkt zwischen parallellaufende Teile der Stromschienen (5) eingeklemmt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenzellen (6) am Anfang oder Ende der Stromschienen (5) eingesetzt sind.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromschienen (5) gekühlt sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Scheibenzellen (6) und Arbeitsspalt (11; 12) verlaufende Teil der Stromschienen (5) durch kleine Induktivität und verhältnismäßig hohen ohmschen Widerstand (R) eine Zeitkonstante (T) hat, die etwa gleich oder kleiner als die Periodendauer der Netzfrequenz ist.