RU207003U1 - Устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке - Google Patents
Устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке Download PDFInfo
- Publication number
- RU207003U1 RU207003U1 RU2021116914U RU2021116914U RU207003U1 RU 207003 U1 RU207003 U1 RU 207003U1 RU 2021116914 U RU2021116914 U RU 2021116914U RU 2021116914 U RU2021116914 U RU 2021116914U RU 207003 U1 RU207003 U1 RU 207003U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- key element
- output
- source
- sensitivity
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H3/00—Electrochemical machining, i.e. removing metal by passing current between an electrode and a workpiece in the presence of an electrolyte
- B23H3/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электрохимической обработки на постоянном токе, в частности к устройствам защиты электродов от коротких замыканий между деталью и элетродом-инструментом при электрохимической обработке.Техническим результатом является повышение чувствительности и уменьшение времени срабатывания защиты.Технический результат достигается тем, что в устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке, содержащее датчик тока и последовательно соединенные ключевой элемент и источник технологического тока, в отличие от известного, в него введены триггер, резистор регулировки чувствительности и последовательно соединенные дополнительный ключевой элемент и тиристор, а в качестве датчика тока используют дифференциальный трансформатор, при этом один выход трансформатора подключен к резистору регулировки чувствительности, а второй выход - соединен с триггером, инвертирующий выход которого подключен к ключевому элементу, выключающему источник технологического тока, а прямой выход - подключен к дополнительному ключевому элементу, включающему тиристор, установленный параллельно источнику технологического тока.Для улучшения чувствительности датчика в условиях наличия электромагнитных помех в качестве датчика тока может быть использован дифференциальный трансформатор на основе катушки Роговского, вторичная обмотка которого зашунтирована стабилитроном.
Description
Полезная модель относится к области электрохимической обработки на постоянном токе, в частности к устройствам защиты электродов от коротких замыканий между деталью и элетродом-инструментом при электрохимической обработке.
Известно устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке (описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1196990, МПК Н02Н 3/52, В23Н 3/02, опубл. 07.12.1985).
Недостатком данного устройства является большое время выключения источника, которое определяется временем закрытия тиристора. Из-за чего ток короткого замыкания успевает вызвать непоправимые прижоги на электродах.
Известно устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке, реагирующее на величину технологического тока и его производную (описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №235834, МПК G05G 13/00, опубл. 24.01.1969. Бюл. №6).
Недостатком данного устройства являются низкие чувствительность, помехозащищенность и быстродействие, связанные с отсутствием элемента регулировки чувствительности и тем, что время выключения источников питания, обычно, значительно больше, чем время включения короткозамыкателя, например, тиристора, включенного параллельно деталь-электрод.
Известно устройство для защиты от коротких замыканий электродов при электрохимической обработке металлов (описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №228453, МПК В23Н 7/16, опубл. 13.03.1969).
Недостатком устройства является низкая чувствительность. В устройство для повышения быстродействия параллельно первичной стороне источника тока включены игнитроны. Однако игнитроны, включенные в первичной цепи источника, из-за наличия э.д.с. трансформатора не обеспечивают эффективную защиту от прижов между деталью и электродом.
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке, содержащее датчик тока и последовательно соединенные ключевой элемент и источник технологического тока (описание изобретения к авторскому свидетельству СССР № 541236, МПК Н02Н 7/00, G 05G 13/00, опубл. 21.01.1977).
Датчик тока подключен к управляющему входу бесконтактного выключателя через последовательно соединенные: детектор, дифференциальное звено и пороговый блок.
Недостатком известного устройства является низкая чувствительность из-за отсутствия элемента для регулировки чувствительности устройства и также низкая помехозащищенность и большое время снятия напряжения с электродов в момент короткого замыкания.
Следует отметить, что даже современные источники питания не всегда способны обеспечить быстрое снятие напряжения с нагрузки в момент короткого замыкания по каналу блокировки.
Технической задачей полезной модели является создание устройства, обеспечивающего надежную защиту от коротких замыканий дорогостоящих деталей и электродов при электрохимической обработке за счет обеспечения быстрого снятия напряжения с нагрузки в момент короткого замыкания.
Техническим результатом использования предлагаемого устройства является повышение чувствительности и уменьшение времени срабатывания защиты за счет использования быстродействующего тиристора, шунтирующего в момент короткого замыкания межэлектродный промежуток, и дифференциального трансформатора, измеряющего изменение («бросок») тока.
Технический результат достигается тем, что в устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке, содержащее датчик тока и последовательно соединенные ключевой элемент и источник технологического тока, в отличие от известного, в него введены триггер, резистор регулировки чувствительности и последовательно соединенные дополнительный ключевой элемент и тиристор, а в качестве датчика тока используют дифференциальный трансформатор, при этом один выход трансформатора подключен к резистору регулировки чувствительности, а второй выход - соединен с триггером, инвертирующий выход которого подключен к ключевому элементу, выключающему источник технологического тока, а прямой выход - подключен к дополнительному ключевому элементу, включающему тиристор, установленный параллельно источнику технологического тока.
Для улучшения чувствительности датчика в условиях наличия электромагнитных помех в качестве датчика тока может быть использован дифференциальный трансформатор на основе катушки Роговского, вторичная обмотка которого зашунтирована стабилитроном.
Полезная модель поясняется фигурами, на которых изображены:
фиг.1 - функциональная схема устройства;
фиг. 2 - электрическая схема устройства;
фиг.3 - осциллограмма работы устройства.
Устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке (фиг.1) содержит датчик тока, в качестве которого используют дифференциальный трансформатор 1. В качестве которого может использоваться, например, дифференциальный трансформатор на основе катушки Роговского (фиг.2), вторичная обмотка которого зашунтирована стабилитроном производства Power Electronic (https://www.elec.ru › Pemuk_Общий_каталог, опубл. 14.02.2018), что дает возможность повысить чувствительность датчика и обеспечивает защиту датчика от высокой ЭДС, могущей возникнуть во вторичной обмотке при неисправном защитном тиристоре.
Один выход трансформатора 1 подключен к резистору 2 регулировки чувствительности, а второй выход трансформатора 1 соединен с триггером 3.
Инвертирующий выход триггера 3 через ключевой элемент 4 соединен с входом источника 5 технологического тока, подключенного к рабочим электродам аноду (деталь) 6 и катоду (инструмент) 7 . Прямой выход триггера 3 подключен к дополнительному ключевому элементу 8, выход которого подключен к тиристору 9, который установлен параллельно источнику технологического тока. Ключевые элементы 4 и 8 выполнены на оптронных реле, что обеспечивает гальваническую развязку схемы управления от силовой части источника питания.
Устройство работает следующим образом.
Во время электрохимической обработки при скачке тока в момент точечного соприкосновения инструмента 7 с деталью 6 в дифференциальном трансформаторе 1 наводится э.д.с. Этот сигнал суммируется с напряжением резистора 2 регулировки чувствительности и поступает на вход триггера 3, который срабатывает и включает ключевые элементы 4 и 8. Ключевой элемент 4 выдаёт сигнал блокировки на источник 5 технологического тока, а ключевой элемент 8 включает быстродействующий тиристор 9, который шунтирует в момент короткого замыкания межэлектродный промежуток, что не позволяет току короткого замыкания достигнуть критического значения.
Использование в устройстве триггера 3 исключает возникновение повторного короткого замыкания. С целью повышения помехозащищённости самого устройства оно гальванически развязано от силовых цепей и имеет свой источник питания. Использование в качестве датчика тока дифференциального трансформатора 1 на основе катушки Роговского с повышенной чувствительностью и высокой помехозащищенностью усиливает технический результат.
На фиг.3 представлена осциллограмма работы устройства для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке, где верхний канал - форма сигнала с датчика тока при коротком замыкании, нижний канал - напряжение на электродах. Из осциллограммы (нижний канал) видно, что время снятия напряжения с электродов меньше 30 мкс, что меньше времени возникновения так называемого «белого шума» - предвестника короткого замыкания (Патент RU № 2701909 С1, МПК B23H 3/00, опубл. 2019).
Предлагаемое устройство используется для защиты от коротких замыканий на установках электрохимической обработки деталей с источниками технологического тока «Пульсар СМАРТ», обеспечивающие номинальные токами обработки от 100 до 2000 А.
Использование предлагаемого устройства обеспечивает повышение чувствительности устройства до 0,2 В/А, уменьшение времени срабатывания защиты до 25 мкс и, как результат, снижение брака от коротких замыканий на 80%.
Claims (2)
1. Устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке, содержащее датчик тока и последовательно соединенные ключевой элемент и источник технологического тока, отличающееся тем, что в него введены триггер, резистор регулировки чувствительности и последовательно соединенные дополнительный ключевой элемент и тиристор, а в качестве датчика тока используют дифференциальный трансформатор, при этом один выход трансформатора подключен к резистору регулировки чувствительности, а второй выход - соединен с триггером, инвертирующий выход которого подключен к ключевому элементу, выключающему источник технологического тока, а прямой выход - подключен к дополнительному ключевому элементу, включающему тиристор, установленный параллельно источнику технологического тока.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчика тока используют дифференциальный трансформатор на основе катушки Роговского, вторичная обмотка которого зашунтирована стабилитроном.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021116914U RU207003U1 (ru) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | Устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021116914U RU207003U1 (ru) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | Устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU207003U1 true RU207003U1 (ru) | 2021-10-06 |
Family
ID=78000434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021116914U RU207003U1 (ru) | 2021-06-10 | 2021-06-10 | Устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU207003U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU541236A1 (ru) * | 1974-03-11 | 1976-12-30 | Тульский Политехнический Институт | Устройство дл релейной защиты от коротких замыканий электродов и источника технологического тока при электрохимической обработке |
| SU860976A1 (ru) * | 1979-08-13 | 1981-09-07 | Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе | Способ защиты от коротких замыканий при размерной электрохимической обработке |
| US5051554A (en) * | 1989-08-04 | 1991-09-24 | Atsuko Tsukamoto | Electric discharge machine |
| RU2198076C2 (ru) * | 1998-10-28 | 2003-02-10 | ООО "Компания Новотэч" | Электрод-инструмент |
-
2021
- 2021-06-10 RU RU2021116914U patent/RU207003U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU541236A1 (ru) * | 1974-03-11 | 1976-12-30 | Тульский Политехнический Институт | Устройство дл релейной защиты от коротких замыканий электродов и источника технологического тока при электрохимической обработке |
| SU860976A1 (ru) * | 1979-08-13 | 1981-09-07 | Уфимский авиационный институт им.Орджоникидзе | Способ защиты от коротких замыканий при размерной электрохимической обработке |
| US5051554A (en) * | 1989-08-04 | 1991-09-24 | Atsuko Tsukamoto | Electric discharge machine |
| RU2198076C2 (ru) * | 1998-10-28 | 2003-02-10 | ООО "Компания Новотэч" | Электрод-инструмент |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10128735B2 (en) | Control circuit for semiconductor switching element, and semiconductor device | |
| TWI448029B (zh) | A system and method for protecting a power conversion system under open circuit and / or short circuit conditions | |
| EP3484035B1 (en) | Hysteresis power supply circuit | |
| US10177649B1 (en) | Power conversion apparatus and synchronous rectification circuit thereof | |
| US20140334047A1 (en) | Self-power circuit for protecting relay | |
| Fink et al. | Gate-driver with full protection for SiC-MOSFET modules | |
| RU207003U1 (ru) | Устройство для защиты от коротких замыканий при электрохимической обработке | |
| KR102667137B1 (ko) | 누전 검출 장치 및 누전 차단기 | |
| US10511165B2 (en) | Circuit assembly for protecting a unit to be operated from a supply network against overvoltage | |
| US3202599A (en) | Direct current source for electrolytic metal machining with zener diode surge protection | |
| CN101958533A (zh) | 用于隔离式电源供应器的电流感测电阻短路保护装置及方法 | |
| US3520791A (en) | Protective circuit for electrolytic machining apparatus | |
| KR101659088B1 (ko) | Ｌｅｄ 전원 장치 | |
| US11476656B2 (en) | Overcurrent detection in an electronic switch | |
| CN113595536A (zh) | 一种igbt有源过流保护装置及保护方法 | |
| CN107390029B (zh) | 用于消除感性负载dcr测量时反向电动势的装置 | |
| CN108141030A (zh) | 保护电路 | |
| Mondal et al. | Design of Si-IGBT gate driver for inverter applications | |
| RU221576U1 (ru) | Устройство защиты высоковольтного источника электропитания при коротком замыкании в цепях СВЧ-прибора | |
| CN112204865A (zh) | 金属氧化物半导体场效应晶体管的驱控 | |
| CN213879265U (zh) | 一种无漏电流的电流互感器防开路保护电路 | |
| Tu Vo et al. | Short-circuit protection for the series-connected switches in high voltage applications | |
| JP2013223290A (ja) | 電源回路 | |
| JPH0768417A (ja) | 放電加工装置の波形制御装置 | |
| KR200157095Y1 (ko) | 마그네트론의 과전류보호회로 |