FR2482497A1 - Circuit d'alimentation en courant d'usinage electrique - Google Patents

Abstract

POUR L'ALIMENTATION EN COURANT D'UN DISPOSITIF D'USINAGE ELECTRIQUE, ON UTILISE UNE MULTIPLICITE D'INVERSEURS D'IMPULSIONS COURANT ALTERNATIF-COURANT CONTINU-COURANT HAUTE FREQUENCE MONTES ENSEMBLE ENTRE UNE SOURCE COMMUNE DE COURANT ALTERNATIF DU RESEAU ET UN INTERVALLE D'USINAGE ELECTRIQUE UNIQUE. DES MOYENS COMMUNS DE GENERATEUR D'IMPULSIONS SONT PREVUS POUR DES INTERRUPTEURS INDIVIDUELS DANS CETTE PLURALITE DE CIRCUITS INVERSEURS POUR PROCURER SIMULTANEMENT UNE SUCCESSION DE GROUPES ESPACES DANS LE TEMPS TON, TOFF D'IMPULSIONS DE SIGNAUX ELEMENTAIRES AFIN DE PRODUIRE AU TRAVERS DE L'INTERVALLE DES SERIES SIMULTANEES DE GROUPES ESPACES DANS LE TEMPS TON, TOFF D'IMPULSIONS D'USINAGE ELEMENTAIRES TON, TOFF, LESQUELLES SERIES SONT SUPERPOSEES L'UNE SUR L'AUTRE AU TRAVERS DE L'INTERVALLE D'USINAGE.

Description

RÉPUBLIQUE FRAN AISE

INSTITUT NATIONAL

DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE

PARIS ( NI de publication: (A n'utiliser que pour les

commandes de reproduction).

2 482 497

A1

DEMANDE

DE BREVET D'INVENTION

No 81 09543

Circuit d'alimentation en courant d'usinage électrique.

(i Classification internationale (Int CI. 3). B 23 P 1/02.

Y Date de dépôt........................ 13 mai 1981.

) Y)) Priorité revendiquée: Japon, 13 mai 1980, n 55-63.716.

) Date de la mise à la disposition du

public de la demande............ B.O.P.I. - " Listes " n 47 du 20-111981.

* Déposant: Société dite: INOUE-JAPAX RESEARCH INCORPORATED, résidant au Japon.

) Invention de: Kiyoshi Inoue.

Titulaire: Idem ( (Y Mandataire: André Netter, conseil en brevets d'invention,

, rue Vignon, 75009 Paris.

D Vente des fascicules à l'IMPRIMERIE NATIONALE, 27, rue de la Convention - 75732 PARIS CEDEX 15 1.

La présente invention concerne une alimentation en cou-

rant d'usinage électrique, et notamment une alimentation en courant du type inverseur, particulièrement utilisable dans

l'usinage par décharges électriques, mais pouvant être égale-

ment utilisée dans l'usinage électrochimique, l'usage combiné électrochimique et par décharges, l'électrodéposition à grande vitesse, l'électrodéposition par étincelage, le soudage à

l'arc, ainsi que tout autre processus d'usinage électrique.

La Demande de Brevet français n0 78 16771 décrit une

alimentation en courant du type inverseur pour l'usinage élec-

trique, qui comporte fondamentalement des moyens d'entrée sans transformateur pouvant être directement raccordés à une source de courant alternatif du réseau, un redresseur directement

raccordé aux moyens d'entrée pour transformer le courant alter-

natif du réseau en un courant continu, un transformateur haute fréquence ayant un enroulement primaire, raccordé par un interrupteur haute fréquence à la sortie du redresseur, et un enroulement secondaire, raccordé par un autre redresseur à un intervalle d'usinage électrique, et un générateur d'impulsions

de signaux pour fournir des impulsions de signaux à l'inter-

rupteur. Ce dernier est ainsi fermé et ouvert à haute fréquence

par les impulsions de signaux pour fournir au travers de l'in-

tervalle un train désiré d'impulsions d'usinage. Il a été noté que cette structure d'inverseur procure une alimentation en courant améliorée convenant particulièrement bien à l'usinage électrique, dont les dimensions et le poids sont réduits, dont la stabilité et le rendement sont élevés et qui fonctionne

pratiquement sans incidents.

C'est un but de la présente invention de procurer un

nouveau circuit d'alimentation en courant amélioré pour l'usi-

nage électrique, qui procure à la fois un rendement d'usinage

et un rendement de transmission de puissance extrêmement éle-

vés et qui constitue une amélioration notable par rapport au

système antérieur mentionné ci-dessus.

Selon la présente invention, un circuit d'alimentation en courant d'usinage électrique comporte une multiplicité de circuits inverseurs pouvant être raccordés ensemble à un

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intervalle d'usinage électrique unique, chaque circuit inver-

seur comprenant des moyens d'entrée sans transformateur pou-

vant être directement raccordés à une source commune de cou-

rant alternatif du réseau à la fréquence du réseau et à une tension d'origine, des moyens redresseurs directement raccor-

dés aux moyens d'entrée pour transformer le courant alterna-

tif du réseau en un courant continu à la tension d'origine, et un transformateur haute fréquence ayant un enroulement

primaire raccordé par des moyens d'interrupteur haute fré-

quence à la sortie des moyens redresseurs et un enroulement secondaire pouvant être raccordé par un autre redresseur à

l'intervalle d'usinage électrique unique, et des moyens géné-

rateurs d'impulsions communs pour la multiplicité de moyens

d'interrupteur haute fréquence pour leur procurer en synchro-

nisme une succession de groupes espacés dans le temps d'im-

pulsions de signaux élémentaires, rendant ainsi pulsatoire chacun des courants continus aux sorties respectives de la

pluralité des moyens redresseurs, pour produire une succes-

sion de groupes espacés dans le temps d'impulsions de sortie élémentaires transformées correspondant aux impulsions de signaux élémentaires à l'enroulement secondaire de chacun de la multiplicité de transformateurs haute fréquence, et pour procurer alors au travers de l'intervalle d'usinage unique

la multiplicité de successions synchronisées de groupes espa-

cés dans le temps d'impulsions d'usinage élémentaires unidi-

rectionnelles avec chaque succession correspondant à la succession de groupes espacés dans le temps d'impulsions de signaux élémentaires et avec chaque groupe d'impulsions d'usinage élémentaires dans une succession superposé sur un

groupe d'impulsions d'usinage élémentaires survenant simul-

tanément dans une autre succession.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple

seulement, de plusieurs réalisations préférées, en liaison avec le dessin joint sur lequel: - la figure 1 est un schéma de formes d'ondes d'une succession de groupes espacés dans le temps d'impulsions de signaux élémentaires tels qu'ils sont fournis par les moyens

générateurs d'impulsions, ou d'impulsions de sortie élémen-

taires qui se développent à l'enroulement primaire de chacun de la multiplicité de transformateurs haute fréquence, ou d'impulsions d'usinage élémentaires superposées appliquées au travers de l'intervalle d'usinage;

- la figure 2 est un schéma des circuits d'une réalisa-

tion de l'invention, utilisant deux circuits inverseurs, mon-

tés en parallèle entre une source de courant alternatif du réseau et un intervalle d'usinage par décharges électriques; et - la figure 3 est un schéma des circuits d'une autre

réalisation de l'invention, comprenant trois circuits inver-

seurs montés en parallèle entre la source de courant alterna-

tif du réseau et l'intervalle d'usinage par décharges élec-

triques. La figure 1 montre la forme des ondes d'une succession de groupes espacés dans le temps d'impulsions de signaux élémentaires tels qu'ils proviennent des moyens générateurs d'impulsions ou d'impulsions de sortie élémentaires qui se

développent à l'enroulement primaire de chacun de la multi-

plicité de transformateurs haute fréquence, ou d'impulsions d'usinage élémentaires superposées appliquées au travers de l'intervalle d'usinage, comme il sera décrit ci-après. les impulsions élémentaires ont chacune une durée d'impulsion ou

temps de passage Ton, par exemple compris entre 1 et 100 mi-

crosecondes et, entre des impulsions adjacentes, un inter-

valle entre impulsions ou temps de pause Toff, par exemple compris entre 1 et 50 microsecondes. les groupes d'impulsions

élémentaires ont chacun une durée de Ton, par exemple com-

prise entre 10 microsecondes et 10 millisecondes et, entre des groupes adjacents, un intervalle entre groupes Toff, par

exemple compris entre 10 microsecondes et 10 millisecondes.

le circuit d'alimentation en courant représenté sur la figure 2 est adapté pour fournir le courant de sortie

d'une source de courant alternatif de réseau 10 par l'inter-

médiaire d'une paire de circuits 11 et 12 inverseurs

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AC-DC-HF-DC, c 'est-à-dire

d'impulsions/courant alternatif-courant continu-haute fré-

quence-courant continu à un intervalle d'usinage unique G formé entre une électrode outil b et une pièce à usiner W. Le premier circuit inverseur 11 comporte des moyens de borne d'entrée sans transformateur 21 directement raccordées à la source de courant alternatif triphasé du réseau 10 à la fréquence et à la tension du réseau. Les bornes d'entrée 21 peuvent comporter un filtre et sont directement raccordées à un étage redresseur 31, qui peut comporter un condensateur d'égalisation Cl pour transformer le courant alternatif du réseau en un courant continu à la tension d'origine. L'étage redresseur 31, qui est de préférence du type redresseur à

deux alternances, est raccordé par trois unités d'interrup-

teur de puissance 41, 42, 43 montés en parallèle à l'enroule-

ment primaire 51a d'un transformateur haute fréquence 51. Ce dernier a son enroulement secondaire 51b raccordé par un autre étage redresseur 61 à l'intervalle d'usinage G. Le deuxième circuit inverseur 12 comprend des seconds moyens de borne d'entrée sans transformateur 22 directement raccordés à la source de courant alternatif triphasé du réseau 10. Les moyens de borne d'entrée 22 peuvent à nouveau comporter un filtre et sont directement-raccordés à un

deuxième étage redresseur 32, qui comporte à nouveau un con-

densateur d'égalisation C2 pour transformer le courant alter-

natif du réseau en un courant continu à la tension d'origine.

L'étage redresseur 32, qui est ici à nouveau de préférence du type redresseur à deux alternances, est raccordé par trois unités d'interrupteur de puissance 44, 45 et 46, montés en

parallèle, à l'enroulement pri1maire 52a d'un deuxième trans-

formateur haute fréquence 52. Ce dernier a son enroulement secondaire 52b raccordé, par un deuxième étage redresseur 62, à l'intervalle d'usinage G. Le premier et le deuxième étage redresseur 61 et 62 sont montés en parallèle l'un avec l'autre et raccordés à l'électrode-outil E et à la pièce à usiner W au travers de l'intervalle d'usinage G. Ce dernier est habituellement balayé par un liquide d'usinage, par exemple de l'eau ou un i482497 hydrocarbure tel que du kérosène. Chaque unité d'interrupteur de puissance 41, 42, 43, 44, 45 et 46 peut être constituée par un seul transistor de puissance ou par une rangée de tels

transistors commutant à haute fréquence.

Un oscillateur 7, par exemple un multivibrateur à Mar- che libre, engendre une succession d'impulsions de signaux élémentaires ayant un temps de passage ton et un temps de

pause Toff, qui sont amenées à uncircuit générateur d'impal-

sions 8, constitué sous forme d'un compteur circulaire qui définit une durée Ton et un intervalle Toff pour des groupes

espacés dans le temps d'impulsions de signaux élémentaires.

Des portes LT 91, 92 et 93 combinent chacune la sortie de l'oscillateur 7 et une sortie du compteur circulaire 8 et les amènent respectivement aux interrupteurs de puissance 41 et

44, 42 et 45, 43 et 46. L'oscillateur 7 et le compteur circu-

laire 8 sont réglés pour définir les paramètres temporels des

impulsions de signaux élémentaires et, de ce fait, des impul-

sions d'usinage élémentaires Ton et Toff, ainsi que les para-

mètres temporels de la durée Ton et de l'intervalle Toff des groupes intermittents d'impulsions de signaux élémentaires et, de ce fait, des impulsions d'usinage élémentaires, en

fonction d'un mode d'usinage particulier, par exemple fini-

tion, usinage moyen ou dégrossissage. Le temps de passage Ton et le temps de pause Toff doivent de façon caractéristique être compris entre 1 et 100 microsecondes et entre 1 et microsecondes. La durée Ton et l'intervalle Toff doivent,

de façon caractéristique, être compris entre 10 microsecon-

des et 10 millisecondes.

Le compteur circulaire 8 est du type à sorties multi-

ples et il présente des bornes de sortie 8a, 8b, 8%, Bd, 8e... dont les trois premières peuvent être utilisées pour exciter l'étage de portes àT 9, comportant les portes 91, 92 et 93. Chacune des bornes de sortie du compteur circulaire 8 fournit une sortie "1" pour une durée pendant laquelle un

nombre préfixé d'impulsions de sortie provenant de l'oscilla-

teur 7 sont comptées par la borne. Par exemple, la borne de sortie 8a définit une durée pendant laquelle les trois

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premières impulsions de signaux élémentaires dans chaque groupe sont comptées; la borne de sortie 8b définit une durée pendant laquelle sont comptées les quatrième, cinquième et sixième impulsions élémentaires du même groupe; et la borne de sortie 8c définit une durée pendant laquelle sont comptées la septième et la huitième impulsion de signaux

élémentaires du mtme groupe, la somme de ces durées définis-

sant la durée de chaque groupe Ton. L'intervalle entre les

groupes adjacents, Toff, est défini par les réglages respec-

tifs et le nombre de bornes de sortie restantes 8d, 8e...

Ainsi, les interrupteurs 41 et 44 sont rendus simultanément

conducteurs en réponse à la première, la deuxième et le troi-

sième impulsion de signaux élémentaires dans chaque groupe

pouvant passer à travers la porte LT 91, afin de rendre pul-

satoire la sortie de-courant continu qui se développe à cha-

cune des sorties respectives des étages redresseurs 31 et 32 pour fournir les première, deuxième et troisième impulsion

de sortie élémentaires dans le groupe à chacun des enroule-

ments primaires respectifs 51a et 52a des transformateurs haute fréquence 51 et 52. De même, les interrupteurs 42 et 45 sont ensuite rendus simultanément conducteurs en réponse aux

quatrième, cinquième et sixième impulsion de signaux élémen-

taires dans chaque groupe pouvant passer à travers la porte SU 92, rendant ainsi pulsatoire la sortie du courant continu à chacune des sorties respectives des étages redresseurs 31

et 32 pour fournir les quatrième, cinquième et sixième impul-

sion de sortie élémentaires dans le groupe à chacun des

enroulements primaires respectifs 51â et 52e des transforma-

teurs haute fréquence 51 et 52. Ensuite, les interrupteurs 43 et 46 sont de même rendus simultanément conducteurs en

réponse aux septième et huitième impulsion de signaux élémen-

taires dans chaque groupe pouvant passer à travers la porte MT 93, rendant ainsi pulsatoire la sortie de courant continu à chacune des sorties respectives des étages redresseurs 31 et 32 pour fournir les septième et huitième impulsion de sortie élémentaires dans le groupe à chacun des enroulements primaires respectifs 51a et 52a des transformateurs haute

fréquence 51 et 52.

En variante, le compteur circulaire 8 est conçu de façon à fournir à ses bornes de sortie successives 8a, 8b, 8c, 8d, 8e..., une sortie "1", chaque fois qu'il compte chaque signal élémentaire arrivant de l'oscillateur 7. ls nombre de portes T 91, 92, 93 O.. dans l'étage des portes ST 9 et le mtme nombre d'interrupteurs 41, 42, 43.o. et 44,

, 46... dans les inverseurs respectifs 11 et 12 corres-

pondent au nombre d'impulsions élémentaires à inclure dans chaque groupe ayant une durée Ton. Chaque impulsion de signal élémentaire "lt directement transmise de l'oscillateur 7 et chaque signal de sortie "1" de la borne 8a, 8b3 8 oE. sont combinés à chaque porte ET 91c 92, 93... pour fournir un signal de commutation ayant une durée Ton. Une série de

signaux de commutation ayantun temps de pause Toff est appli-

quée en séquence aux paires d'interrupteurs 41 et 44, 42 et

, 43 et 46... pour procurer la série correspondante d'im-

pulsions de sortie élémentaires à chacun des enroulements primaires 51a et 52a des transformateurs 51 et 52. Le nombre d'impulsions de sortie élémentaires inclus dans chaque groupe produit dans chacun des inverseurs 11 et 12 est déterminé par le nombre de bornes de sortie raccordées aux portes ET qui sont prévues à leur tour pour chaque jeu d'interrupteurs 41,

42, 43... et 44, 45, 46... dans chaque inverseur 11, 12.

l'intervalle Toff entre des groupes adjacents est déterminé par le nombre de bornes de sortie oisives prévues pour le compteur circulaire 8 et par la durée de chaque impulsion de

signal élémentaire individuel.

Ainsi, les moyens générateurs d'impulsions communs constitués par l'oscillateur 7 et le compteur circulaire 8 sont prévus pour les deux étages de commutation respectifs

41, 42 et 43, et 44, 45, et 46 dans les deux circuits inver-

seurs 11 et 12 et ils leur fournissent simultanément une succession de groupes espacés dans le temps (Ton, Toff) d'impulsions de signaux élémentaires (Ton, Toff) et, de ce fait, rendent pulsatoire chacun des courants continus aux deux sorties respectives des étages redresseurs 31 et 32 pour fournir une succession de groupes espacés dans le temps

d'impulsions de sortie élémentaires correspondant aux impul-

sions de signaux élémentaires à l'enroulement primaire 51fa,

52_, de chacun des transformateurs haute fréquence 51 et 52.

Chaque transformateur 51 et 52 développe alors à son enroulement secondaire 51b, 52b une succession de groupes espacés dans le temps (Ton, Toff) de sorties ou d'impulsiona de sortie élémentaires transformées de nature alternative haute fréquence, transformateur à l'enroulement primaire 51a, 52_ duquel sont reçues les impulsions de sortie élémentaires précitées. Ainsi, dans chaque circuit 11, 12, il s'établit d'abord à cet étage une valeurde tension désirée, à savoir lors de la reconversion de la puissance d'entrée en la sortie alternative avec les paramètres temporels de cette sortie

réglés de façon à être prêts à être transformés en une suc-

cession désirée de groupes espacés dans le temps (Ton, Toff)

d'impulsions d'usinage élémentaires (Ton, toff). Cette suc-

cession est obtenue dans chaque circuit 11, 12 à l'étage

redresseur 61, 62 pour reproduire essentiellement les régla-

ges temporels (Ton, Toff; Ton, Toff) introduits par les moyens générateurs d'impulsions 7, 8. Si l'étage redresseur 61, 62 est constitué par un redresseur à deux alternances, les impulsions d'usinage élémentaires de chaque groupe, qui se développent au travers de l'intervalle G, ont la même fréquence 1/('ron+Toff) et le même intervalle entre impulsions Toff que les impulsions de signaux élémentaires réglés au générateur d'impulsions. Si l'étage redresseur 61, 62 est réalisé sous forme d'un redresseur à une alternance, les impulsions élémentaires de chaque groupe, qui se développent au travers de l'intervalle G, ont une fréquence moitié et un intervalle entre impulsions double de ceux des impulsions de

signaux élémentaires fixés au générateur d'impulsions (7, 8).

Les redresseurs 61 et 62 sont montés en parallèle au travers de l'intervalle d'usinage G pour superposer l'une sur l'autre chaque impulsion d'usinage élémentaire (ton,toff) dans chaque groupe (Ton) dans le premier circuit 11, et chaque impulsion d'usinage élémentaire (ton, toff) dans chaque groupe (Ton) dans le deuxième circuit 12, qui se développent simultanément aux transformateurs 51 et 52. dn outre, chacun des transformateurs 51, 52 a une multiplicité de prises d'enroulement pouvant être sélectionnées, soit du c8té primaire 51a, 52a, soit du c8té secondaire 51b, 52b, soit des deux côtés et on peut ainsi fixer le rapport de transformation de tension pour permettre aux caractéristiques

de tension et d'intensité à l'intervalle d'usinage qui résul-

tent de la superposition, d'être facilement réglées en fonc-

tion de résultats d'usinage particuliers que l'on souhaite, sans provoquer une déviation des paramètres temporels (Ton,

Toff; T on, T off) qui sont fixés avec précision par le géné-

rateur d'impulsions en liaison avec ce dernier.

Dans chaque circuit 11, 12 pour transmettre la puis-

sance d'entrée du réseau 10 à l'intervalle d'usinage G et dans l'étage précédant directement l'étage de charge on n'a besoin, avantageusement, que du transformateur 51, 52 qui, du fait qu'il traite un courant à haute fréquence, peut être suffisamment petit, ce qui permet à tout l'ensemble du cira

cuit d'alimentation d'être petit et léger. En outre, on n'uti-

lise aucune résistance provoquant une perte thermique dans chacun des circuits inverseurs 11, 12, de sorte queon atteint

un rendement de transmission de puissance extrêmement élevé.

En outre, la commutation de la sortie courant continu en réponse extrêmement rapide à un groupe d'impulsions de signaux élémentaires est obtenue en disposant une multiplicité d'unités d'interrupteur de puissance 41, 42 et 43; 44, 45 et 46 en parallèle et en les actionnant en séquences, ce qui

permet à un groupe correspondant d'impulsions de sortie élé-

mentaires d'une durée et d'un temps de pause extrêmement courts d'être aisément disponible sans incidents et avec la précision voulue. Les sorties respectives des transformateurs

haute fréquence 51 et 52 sont transformées aux étages redres-

seurs 61 et 62 en un premier train d'impulsions de sortie

courant continu et en un deuxième train d'impulsions de sor-

tie courant continu respectivement, qui sont superposés l'un sur l'autre. La tension de l'un des deux trains peut être élevée afin de faire claquer l'intervalle d'usinage G et

ainsi de déclencher une décharge d'usinage élémentaire indi-

viduelle, tandis que la tension de l'autre train peut être basse et adaptée pour permettre au courant de décharge d'une intensité élevée désirée de passer à travers l'intervalle G

après le claquage de l'intervalle. Ainsi, on obtient un par-

tage extrêmement efficace de la puissance de la décharge, ce

qui augmente le rendement et permet de créer de façon répéti-

tive au travers de l'intervalle d'usinage G une décharge

d'usinage extrêmement stabilisée.

Une succession de groupes espacés dans le temps (Ton, Toff) d'impulsions d'usinage élémentaires superposées (Ton, Toff) fournies par les étages redresseurs 61 et 62 au travers de l'intervalle d'usinage G prend ainsi naissance du fait d'une succession d'impulsions de signaux élémentaires (Ton, Toff) fournies par l'oscillateur 7 et groupées (Ton, Toff)

par le compteur circulaire 8. Chaque décharge d'usinage indi-

viduelle résulte d'une impulsion d'usinage élémentaire ayant une petite durée Ton; la répétition de ces décharges

entratne un processus d'électroérosion avec un fini de sur-

face usinée de haute qualité. Le temps de pause ou intervalle entre impulsions Toff défini entre des impulsions d'usinage élémentaires successives est suffisamment court pour permettre une fréquence élevée des décharges d'usinage et, de ce fait, un taux d'enlèvement de matière également élevé. la présence de la période d'interruption Toff empêche efficacement toute

tendance à une décharge d'arc due à la brièveté de l'inter-

valle entre impulsions Toff, du fait que cette période Toff

suit chaque période Ton pendant laquelle ont lieu les impul-

sions d'usinage élémentaires. Du fait que le système est ainsi à l'abri des décharges d'arc ou des courts-circuits, il permet un taux d'enlèvement de matière extrêmement élevé, un

meilleur fini de surface et un rendement d'usinage élevé.

On peut aisément établir tout réglage d'usinage voulu

allant du dégrossissage à la finition en réglant l'oscilla-

teur 7 et le compteur circulaire 8 pour obtenir un jeu donné de paramètres temporels Ton, Toff, Ton et 'off et en réglant les rapports d'enroulement des transformateurs 51 et 52 pour

obtenir une tension d'impulsions désirée. Le circuit dali-

mentation en courant se prate ainsi à toute une variété de réglages d'usinage, ce qui permet d'effectuer les travaux de façon stable et avec un meilleur rendement.

Par exemple, on peut régler ltoscillateur 7 pour obte-

nir une série d'impulsions de signaux élémentaires ayant un temps de passage Ton de 1 microseconde et un temps de pause

Toff de 2 microsecondes. On peut régler le compteur circu-

laire 8 pour obtenir une durée de groupe Ton de 50 microse-

condes et un intervalle entre groupes Toff de 50 microsecon-

des. Lorsqu'on applique la succession de groupes espacés dans le temps d'impulsions de signaux élémentaires ainsi formés aux interrupteurs 41, 42 et 43 7 44, 45 et 46 pour rendre pulsatoires les sorties courant continu respectives aux étages redresseurs initiaux 51 et 32 de façon C obtenir les sorties haute fréquence respectives aux entrées des transformateurs

51 et 52, puis à transformer ces sorties respectives en sor-

ties de tension désirée, puis à redresser les sorties trans-

formées respectives pour obtenir simultanément une première succession de groupes d'impulsions d'usinage élémentaires en

courant continu et une deuxième succession de groupes d'im-

pulsions d'usinage élémentaires en courant continu aux sor-

ties respectives des étages redresseurs ultérieurs 61 et 62, et finalement à superposer chaque impulsion de la première succession et chaque impulsion de la deuxième succession pour obtenir une succession de groupes d'impulsions d'usinage

élémentaires au travers de l'intervalle d'usinage, le rende-

ment de transmission de puissance est pratiquement doublé par rapport aux systèmes antérieurs comportant des résistances

dans le circuit de transmission. Lorsqu'on règle le trans-

formateur 51 pour obtenir 180 volts et 5 ampères et le trans-

formateur 52 pour obtenir 40 volts et 20 ampères, on obtient

un courant d'usinage total de 25 ampères qui est très supé-

rieur à la limite possible de 10 ampères avec le système classique d'alimentation du type à résistances. On peut ainsi voir que le système selon l'invention permet d'obtenir un 1,1 enlèvement de matière 2,5 fois plus grand que le système classique. Lorsqu'on règle le transformateur 51 pour obtenir volts et 5 ampères, et le transformateur 52 pour obtenir volts et 15 ampères, le courant d'usinage total devient 20 ampères. Le rendement du courant d'usinage est modifié en fonction des réglages des rapports de transformation des

transformateurs 51 et 52 et des réglages des paramètres tem-

porels à l'oscillateur 7 et au compteur circulaire 8.

Il est bien entendu que l'on peut monter plus de deux

circuits inverseurs il et 12 en parallèle entre l'entrée cou-

rant alternatif 10 et l'intervalle d'usinage. G dans la réali-

sation de la figure 2. On peut sélectivement monter le nombre voulu de circuits inverseurs en parallèle 11, 12, etc. en

fonction d'un mode particulier d'usinage par décharges élec-

triques à effectuer.

la figure 3 montre trois circuits inverseurs 111, 112

et 113 montés en parallèle entre l'entrée du courant alter-

natif et un intervalle d'usinage G formé entre une électrode-

outil X et une pièce W. Comme dans la réalisation précédente, chaque circuit inverseur 111, 112 et 113 comporte un étage redresseur initial 131, 132, 133, un interrupteur de puissance 141, 142, 143, un transformateur haute fréquence 151, 152, 153 et un autre étage redresseur 161, 162, 163. Dans cette réalisation, les moyens générateurs d'impulsions communs pour

les interrupteurs 141, 142 et 143 sont constitués par un pre-

mier oscillateur 71 et un deuxième oscillateur 81 dont les sortiesrespectives sont combinées à chacune des portes ET 91, 92 et 93 alimentant les interrupteurs de puissance 141, 142

et 143. Le premier oscillateur 71 fournit un train d'impul-

sions de signaux élémentaires ayant une durée d'impulsions ou temps de passage Ton et un intervalle entre impulsions ou temps de pause Toff, réglables tous les deux à volonté dans

leurs plages données respectives. Le deuxième oscillateur 81-

fournit un train de groupes d'impulsions ou d'impulsions ayant une durée d'impulsions Ton supérieure et un intervalle entre impulsions Toff supérieur, réglables tous les deux à volonté dans leurs plages données respectives. Du fait que 1 2 la sortie du premier oscillateur 71 et la sortie du deuxième oscillateur 81 sont combinées à chacune des portes J T 91, 92 et 93, chaque sortie de ces portes AT envoie une succession de groupes espacés dans le temps (Ton, Toff) d'impulsions de signaux élémentaires à chacun des interrupteurs de puissance 141, 142 et 143 pour fournir une succession correspondante

de groupes espacés dans le temps d'impulsions de sortie élé-

mentaires à chacun des enroulements primaires 151a, 152a et 153a des transformateurs haute fréquence 151, 152 et 1530 Dans cette réalisation, le rapport de transformation ou rapport d'enroulement du transformateur 151 est fixev

tandis que les transformateurs 152 et 153 présentent une mul-

* tiplicité de réglages de ce rapport de transformation dans l'enroulement primaire mais éventuellement, en variante ou en outre, dans l'enroulement secondaire pour permettre de

régler à volonté la tension de sortie. ipr exempleg le trans-

formateur 151 est réglé pour fournir une tension de sortie de 180 volts, le transformateur 152 pour fournir au choix des tensions de sortie de 180, 100, 70 et 40 volts, et le transformateur 153 pour fournir au choix des tensions de sor= tie de 100, 70 et 40 volts. Lorsque le transformateur 151 est réglé pour fournir une sortie de 180 volts et 0,8 ampère, le transformateur 152 une sortie de 70 volts et 2 ampères, et

le transformateur 153 une sortie de 40 volts et de 3,5 ampè-

res, il est appliqué un courant d'usinage total de 3,5 amp&-

res à l'intervalle d'usinage unique G, ce qui permet un enlè-

vement de matière de 0,14 g/min. La puissance en courant

alternatif d'entrée aux trois bornes 110 est alors 0,42 kilo-

watt. On voit qu'on obtient ainsi un rendement de puissance

extrêmement élevé, par comparaison aux circuits d'alimenta-

tion classiques à résistances dont la puissance disponible

est limitée à 1,2 kilowatt. Les impulsions de signaux élémen-

taires de sortie ou d'usinage peuvent avoir une durée d'im-

pulsions ou temps de passage Ton de 1 microseconde et un

, intervalle entre impulsions ou temps de pause Toff de 2 micro-

secondes, tandis qu'une succession de groupes espacés dans le temps de ces impulsions peut avoir une durée de groupe Ton et un intervalle entre groupes Toff de 50 microsecondes

chacun. L'opération d'usinage par décharges électriques per-

met alors d'obtenir une rugosité de surface de 5 PRMax.

L'invention procure donc un circuit d'alimentation électrique amélioré pour usinage électrique, de petite dimen- sion et compact, tout en permettant de produire aisément les impulsions d'usinage.voulues et de les amener à un intervalle d'usinage électrique avec la précision appropriée. On assure une réponse extrêmement rapide à un signal de commutation haute fréquence, On fournit une alimentation de puissance extrêmement efficace avec une tension plus élevée et une

tension plus basse qui sont superposées l'une sur l'autre.

Les caractéristiques de réponse, la stabilité de fonctionne-

ment, les caractéristiques de déclenchement de décharge et les rendements de transmission de puissance et de courant

d'usinage d'un tel circuit sont tous excellents.

1. Circuit d'alimentation en courant d'usinage élec-

trique, caractérisé en ce qu'il comporte une multiplicité de circuits inverseurs pouvant ttre raccordés ensemble sur leur c8té entrée à une source commune de courant alternatif du réseau, et sur leur c8té sortie à un intervalle d'usinage électrique unique, chaque circuit inverseur comprenant des moyens d'entrée sans transformateur pouvant ftre directement raccordés à la source commune de courant alternatif du réseau à la fréquence du réseau et à une tension d'origine, des moyens redresseurs directement raccordés aux moyens d'entrée

pour transformer le courant alternatif du réseau en un cou-

rant continu à la tension d'origine, et un transformateur haute fréquence ayant un enroulement primaire raccordé par des moyens d'interrupteur haute fréquence à la sortie des moyens redresseurs et un enroulement secondaire pouvant âtre raccordé par un autre redresseur à l'intervalle d'usinage électrique unique et des moyens générateurs d'impulsions communs pour la multiplicité des moyens d'interrupteur haute Q0 fréquence pour leur fournir en synchronisme une succession de

groupes espacés dans le temps d'impulsions de signaux élémen-

taires, rendant ainsi pulsatoire chacun des courants continus aux sorties respectives de la pluralité des moyens redresseurs pour produire une succession de groupes espacés dans le temps d'impulsions de sortie élémentaires alternatives transformées

à une tension désirée et avec des paramètres temporels corres-

pondant à la succession de groupes espacés dans le temps d'impulsions de signaux élémentaires de chacun de la pluralité de transformateurs haute fréquence, et pour produire à son tour aux sorties respectives de la pluralité des autres redresseurs une multiplicité simultanée de séries de groupes espacés dans le temps d'impulsions d'usinage élémentaires unidirectionnelles chaque impulsion ayant la valeur de tension voulue et chacun des groupes successifs de ces impulsions d'usinage élémentaires correspondant, en ce qui concerne les

paramètres temporels, à chaque groupe et aux groupes succes-

sifs d'impulsions de signaux élémentaires, et éventuellement 1 5

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pour superposer les impulsions d'usinage élémentaires aux sorties de la pluralité des autres moyens redresseurs l'une sur l'autre pour produire une succession de groupes espacés dans le temps d'impulsions d'usinage élémentaires superposées et pour appliquer cette succession de groupes espacés dans le

temps d'impulsions d'usinage élémentaires superposées au tra-

vers de l'intervalle d'usinage électrique unique.

2. Circuit d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins l'un des transformateurs haute fréquence a une multiplicité de réglages du rapport de transformation de la tension d'origine en la tension voulue,

réglages que l'on peut sélectionner pour établir sélective-

ment les caractéristiques de tension et de courant des impul-

sions d'usinage élémentaires superposées.

Y. Circuit d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux des transformateurs haute fréquence ont des rapports différents de transformation de la tension d'origine en la tension voulue, de façon que les impulsions d'usinage élémentaires simultanées aux sorties des autres redresseurs respectifs raccordés à au moins ces deux transformateurs haute fréquence, aient des valeurs de tension différentes à superposer l'une sur l'autre pour obtenir les

caractéristiques de tension et de courant désirées des impul-

sions d'usinage élémentaires superposées au travers de l'in-

tervalle de l'usinage électrique unique.

4. Circuit d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque moyen d'entrée comporte un filtre. 5. Circuit d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque moyen redresseur mentionné en premier comporte un condensateur pour égaliser le courant continu. 6. Circuit d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque autre moyen redresseur comporte

un redresseur à deux alternances.

7. Circuit d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque autre moyen redresseur comporte

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un redresseur à une alternance.

8. Circuit d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens générateurs d'impulsions comportent un oscillateur pour fournir une série d'impulsions de signaux élémentaires, un compteur circulaire raccordé à *

cet oscillateur pour compter les impulsions de signaux élémen-

taires et ayant une multiplicité de bornes de sortie adaptées pour envoyer un signal de fermeture aux moyens d'interrupteur lorsque le compteur circulaire compte un nombre prédéterminé

d'impulsions de signaux élémentaires et adaptées et posi-

tionnées dans le compteur circulaire pour définir la durée et l'intervalle des groupes espacés dans le temps d'impulsions

de signaux élémentaires.

9. Circuit d'alimentation selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens d'interrupteur dans chacun

de la pluralité de circuits inverseurs comportent une multi-

plicité d'unités de commutation montées en parallèle et en série entre les moyens redresseurs mentionnés en premier et le transformateur et pouvant 9tre excités par des portes ET respectives, dont chacune a une première borne d'entrée raccordée directement à la sortie de l'oscillateur et une deuxième borne d'entrée raccordée à l'une donnée des bornes de sortie du compteur circulaire, de sorte que ces unités de

commutation dans chacun de la pluralité des circuits inver-

seurs sont successivement excitées.

10. Circuit d'alimentation selon la revendication 9, caractérisé en ce que le compteur circulaire a un nombre donné d'étages de comptage annulaires dont des portions sont associées aux bornes de sortie pour définir la durée et dont

le reste est adapté pour définir l'intervalle entre groupes.