DE1765356A1

DE1765356A1 - Schaltanordnung zur Kompensierung der Wirkung der natuerlichen Welligkeit des Arbeitsstromes und zum Schutz des Arbeitsstromes gegen UEberlastung beim elektrolytischen Schleifen von Metallen

Info

Publication number: DE1765356A1
Application number: DE19681765356
Authority: DE
Inventors: Ladislav Senecky
Original assignee: VUMA Vyskumny Ustav Mechanizacie a Automatizacie
Current assignee: VUMA Vyskumny Ustav Mechanizacie a Automatizacie
Priority date: 1967-05-05
Filing date: 1968-05-06
Publication date: 1971-07-22
Also published as: SE336513B; FR1565176A; DE1765356C3; NL6806296A; GB1186473A; AT281533B; DE1765356B2; CH498682A

Description

TOMA Tyskumny ustav mechanizacie a automatizacie HO ve Mesto nad Tahom

"Schaltanordnung zur Kompensierung der Wirkung der natürlichen Welligkeit des Arbeitsstromes und zum Schutz des Arbeitsstromes gegen Überlastung beim elektrolytischen Schleifen von Metallen"

Pur diese Anmeldung wird die Priorität der tschechoslowakischen »Anmeldung PT 3256-67 vom 5.Mai 1967 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung zur Kompensierung der Wirkung der natürlichen Welligkeit des Arbeitsstromes und zum Schutz dieses Arbeitsstromes gegen Überlastung beim elektrolytischen Schleifen von Metallen.

Die Terwendung des elektrolytischen Bearbeitungsverfahrens in der Industrie ist von der Qualität der zu schleifenden Fläche, von der Arbeitsproduktivität des Schleifens und von der Lebensdauer der Schleifscheiben abhängig. Alle diese Paktoren werden sehr ungünstig durch die Funkenbildung und durch die Lichtbögen beeinflußt, die zwischen dem Werkstück und der Scheibe entstehen können.

Es sind Schaltanordnungen für Reguliereinrichtunge bekannt, die durch die Teränderung beiderseitiger Elektrodenver-Bchiebung, das heißt der Scheibe undi des Werkstückes, die Wirkung der !Funkenbildung und der Lichtbögen begrenzen. Das Hauptelement solcher Reguliereinrichtung pflegt ein

109030/0621

— ρ —

magnetischer selbsterregter Verstärker zu sein, welcher einen Servomotor steuert. Dieser Servomotor steuert weiter die "beiderseitige Verschiebung des Werkstückes und der Scheibe.

Der Fachteil solcher Schaltanordnungen beruht darin, daß sich die natürliche Welligkeit des Arbeitsstromes mit der Belastung vermindert. In einem störungsfreien Betrieb wird ^ der Arbeitspunkt der Reglercharakteristik mit der Belastung in der Richtung zur herabgesetzten Empfindlichkeit verschoben, was zur Herabsetzung der Empfindlichkeit der Regulierungseinrichtung in anbetracht der eventuellen Störungen duerch Funkenbildung und Kurzschlüsse führt.

Ein weiterer Nachteil beruht noch darin, daß die üblicherweise verwendeten Generatoren des Arbeitsstromes beim Schleifen von großen Flächen durch ihren Schutz bei der Belastung über den Nennwert abgeschaltet werden, wodurch " auch eine Havarie der Maschine verursacht werden kann.

Die angeführten Nachteile sollen gemäß der Aufgabe nach der Erfindung beseitigt werden. Die Lösung der Aufgabe nach der Erfindung beruht auf einer Schaltanordnung zur Kompentsierung der Wirkung der natürlichen Welligkeit des Arbeitsstromes und zum Schutz der für die Bearbeitung bestimmten Stromquelle gegen eine Überlasmtung beim elektrolytischen Schleifen von Metallen an einer Einrichtung mit

109830/0621

17653S6

mit einem Regler, welcher die Wirkung von durch die Änderung der beiderseitigen Verschiebung von Elektroden hervorgerufene Kurzschlüsse begrenzt. Die Elektroden sind direkt an die für die Bearbeitung bestimmte Stromquelle durch Leiter angeschaltet, von denen einer gedrängt zum Anzeiger der Welligkeit des die Regulierwirkung des selbsterregten magne±tischen Verstärker speisenden und die Umdrehungen des die Änderung der beiderseitigen Verschiebung von Elektroden steuernden Motors betätigenden Arbeits- ä stromes angeordnet ist, wobei die Verschiebungswicklung des magnetischen Verstärkers an die Quelle der regulierbaren Gleichspannung angeschialtet ist. Die Lösung nach der Erfindung beruht darin, daß zum Abschnitt der Arbeitsstromzuleitung zu einer von Elektroden eine spezielle Kompensierwicklung des magnetischen Verstärkers angeschaltet ist.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltanordnung beruht dariLn, daß die Empfindlichkeit der Reguliereinrichtung in anbetracht der durch Funkenbildung und durch Kurzschlüsse verursachten Störungen sich mit der Arbeitsbelastung erhöht, während sie bei üblichen Schaltanordnungen mit der Belastung sinkt. Bei einem enormen Ansteigen des Arbeitsstromes vermindert sich die Geschwindigkeit der Verschiebung von Elektroden ohne Maschinenabstellung, und der Arbeitsstrom kann nicht den Nennwert der Quelle überschreiten.

- 4 109830/0621

Eine beispielsweise Ausführung der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist in der Zeichnungdargestellt. Es bedeuten:

Abb. 1 eine Schaltanordnung des Reglers mit einem magnetischen selbsterregten Verstärker, und zwar für einen zweiphasigen Induktionsmotor

und

fc Abb. 2 eine Arbeitecharakteristik des Reglers als

eine Punktion der Verschiebung "v" und der AmpereKwindungen NI d«r Regulierkreise des magnetischen Verstärkers und auch als eine Punktion der Amperewindungen der Regulierkreise und des Arbeitsstromes I in einem störungsfreien Betrieb.

Die erfindungsgemäße Schaltanordnung nach Abb. 1 dient zur Kompensierung der Wirkung vonnatürlicher Welligkeit des Arbeitsstromes und zum Schutz der Quelle des Arbeitestromes gegen die Überlastung beim elektrolytischen Schleifen von Metallen mit Hilfe einer Einrichtung mit Elektroden 1 und 2, die direkt durch Leiter 3 und 4 an die für die Bearbeitung dienende Stromquelle geschaltet sind, mit einem Regler, der aus einem magnetischen selbsterregten Verstärker 6 besteht, dessen Steuerwioklung 7 aus dem Anzeiger der Welligkeit des Arbeitsstromes 8 und dessen Verschiebungswicklung 9 aus der steuerbaren Quelle IO der

- 5 109830/0621

Gleichspannung gespeist werden. Der Regler steuert einen Servormotor 11, zum Beispiel einen zweiphasigen Induktionsmotor, der über ein geeignetes Getriebe die "beiderseitige Lage der Elektroden 1 und 2 steuert.

" An einem Anschnitt eines der Leiter 3 und 4 ist eine spezielle Kompensierwicklung 15 mit Hilfe von Klemmen 12 und 13 über einen Reglerwiderstand 14 angeschaltet.

Aus dem Welligkeitsanzeiger des Arbeitsstromes 8 wird ein elektrisches Gleichstromsignal gewonnen, welches die Windungen der Siaierwicklung 7 des magnetischen Verstärkers 6 durchfließt und Amperewindungen (ΉΙ)~ bildet. Durch die Yerschiebungswicklung 9 des magnetischen Verstärkers 6 fließt Strom aus einer steuerbaren Gleichspannungsquelle 10, welcher die gegen Amperewindungen (Wl)₇ wirkenden Amperewindungen (NI)q bildet. Die Eingänge der Arbeitswicklungen 16 und 17 des magnetischen Verstärkers 6 sind verbunden und an einen Pol der cosinusförmigen Wechselspannungsquelle 18 angeschaltet. Die Ausgänge der Wicklungen 16 und 17 sind seriengeschältet mit den Gleichrichtern 19 resp. 20, die weiter gemeinsam an den Eingang der gesteuerten Phase 21 des Servomotors 11 geschaltet sind. Der Ausgang der gesteuerten Phase 21 ist mit dem zweiten Pol der cosinusförmigen Wechselspannungsquelle 18 verbunden. Die feste Phase 22 des Servomotors 11 ist an eine

109830/062 1

sinusförmige Wechselspannungsquelle 23 geschaltet.

Die ArbeiteCharakteristik des Reglers (abb. 2) ist als Punktion der Verschiebung "v" und der Amperewindungen NI des Siaierkreise des magnetischen Verstärkers 6 im störungsfreien Betrieb dargestellt, wobei der Arbeitspunkt "p" des Reglers durch die Amperewindungen (Nl),,, (NI)q, (Nl)-, c bestimmt wird. Die Welligkeit des Arbeitsstromes wird einerseits durch die natürliche Deformation des Stromnes, zum Beispiel inUge der !Commutation bei der Gleichrichtung des Wechselstromes, und andererseits auch durch Störungen, d.h. durch bei der Bearbeitung entstehende Funkenbildung und Kurzschlüsse verursacht.

In einem störungsfreien Betrieb besitzen die durch den Anzeiger der Welligkeit des Arbeitsstromes 8 gebildeten Amperewindungen (Nl)₇ nur die durch die natürliche V/ellig-' keit verursachte Komponente. Diese Komponente sinkt mit steigender Belastung, d.h. beim Ansteigen des Arbeitsstromes nach der Linie "a" der ABB. 2. Die spezielle Kompensierwicklung 15 und die Amperewindungen (NI)₁₅ sind durch den Spannungsabfall des Abschnittes des Leiters 3 oder 4 zwischen den Klemmen 12 und 13 bestimmt.

Die Abhängigkeit der Amperewindurigen (UI)^₁- von der Belastung der für die Bearbeitung dienenden Stromquelle 5 ver-

— 7 —
10 9 8 3 0/0621 ^{BAD 0Ri6INAL}

1785356

verläuft bei einer geeigneten Wahl des Widerstandes der speziellen Eompensieraagentwicklung 15 nach der Linie "b", so daß der Abfall der durch die natürliche Welligkeit verursachten Komponente gänzlich auskompensiert wird und nach der Linie "c" der Abb. 2. verläuft.

Der Widerstand der speziellen Kompensierwicklung 15 kann derart zum Beispiel durcheinen Regulierwiderstand 14 eingestellt werden, so daß die Abhängigkeit der Amperewindung- " gen (Nl)₁C von der Belastung der für die Bearbeitung dienenden Stromquelle 5 laut der Linie "d" verläuft, wodurch der Abfall der natürlichen Welligkeit überkompensiert wird und die Komponente der natürlichen Welligkeit laut der Linie "e" verläuft. Infolgedessen sinkt der Arbeitspunkt "P" an der Charakteristik des Reglers beim Ansteigen des Arbeitsstromes bis zum Nennwert I der Quäle auch bei einem störungsfreißen Betrieb bis zum Punkte "R", d.h., die Geschwindigkeit der Verscheibung ^ttv" wird durch Null i

und die Verschiebung der Elektroden 1 und 2 hört früher auf, äLs der Arbeitsstrom den Nennwert I der für ,die Bearbeitung dienenden Stromquelle 5 überschreitet.

Bei einem Störungsbetrieb besitzen die durch den Anzeiger der natürlichen Welligkeit des Arbeitsstromes 8 gebildeten Amperewindungen (NI)₇ außer der durch die natürliche Welligkeit verursachte Komponente auch die durch Störungen, d.h. durch Funkenbildung und Kurzschlüsse, verursachte

- ⁸ 109830/0621

OmGtNAL INSPr-^

Komponente. Durch das Auftreten von Störungen werden die Amperewindungen (Nl)„ erhöht, was zur Änderung der Lage des Arbeitspunktes an der Reglercharakteristik, zum Herabsetzen der Verschfe"bungsgeschwindigkeit und zur Beseitigung der Störungen führt.

Mit Rücksicht darauf, daß die durch die natürliche Welligkeit verursachte Komponente der Amperewindungen im ganzen Bereich des Arbeitsstromes auskompensiert (Linie "c" der Abb. 2) oder überkompensiert (Linie "e" der Abb. 2) wird, so ist die Empfindlichkeit angesichts der Störungen im ganzen Empfangsbereich dieselbe oder erhöht sich bei der ansteigenden Belastung.

Die beschriebene Punktion (Arbeitsweise) der erfindungsgemäßen Schaltordnung bleibt dieselbe auch im Falle der Verwendung eines Verstärkers für einen Gleichstrommotor.

Patentanspruch;

109830/0621

Claims

Patentanspruch

Schaltanordnung zur Kompensierung der Wirkung der natürlichen WelligkeL t dees Arbeitsstromes und zum Schutz der für die Bearbeitung dienenden Stromquelle gegen die Überlastung beim elektrolytischen Schleifen von Metallen mLt Hilfe einer Einrichtung mit einem Regler, der die Wirkung von Kurzschlüssen durch die Änderung der beiderseitigen Verschiebung der Elektroden begrenzt, die direkt an die für die
Bearbeitung dienende Stromquelle mit Leitern angeschaltet sind, von denen ein Leiter gedrängt zum Anzeiger der Welligkeit des Arbeitsstromes untergebracht ist, welcher die Steuerwiclämg des magnetischen selbsterregten Verstärkers speist, der die Umdrehungen eines die Änderung der beiderseitigen Verschiebung der Elektroden betätigenden Motors steuert, wobei die Verschiebungswiellung des magnetischen Verstärkers an die Quelle der steuerbaren G-leichspannung geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß an einen Abschnitt der Arbeitsstromzuleitung zu einer der Elektroden eine spezielle Kompensierwicklung (15) des magnetischen Verstärkers (6) angeschaltet ist.

Patentanwälte

Seiler u. Pfenning

109830/0621