RU2455131C1 - Power supply for electrochemical treatment of materials - Google Patents

Power supply for electrochemical treatment of materials Download PDF

Info

Publication number
RU2455131C1
RU2455131C1 RU2010146353/02A RU2010146353A RU2455131C1 RU 2455131 C1 RU2455131 C1 RU 2455131C1 RU 2010146353/02 A RU2010146353/02 A RU 2010146353/02A RU 2010146353 A RU2010146353 A RU 2010146353A RU 2455131 C1 RU2455131 C1 RU 2455131C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
load
generator
switch
output
Prior art date
Application number
RU2010146353/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010146353A (en
Inventor
Сергей Викторович Безруков (RU)
Сергей Викторович Безруков
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Есм"
Priority to RU2010146353/02A priority Critical patent/RU2455131C1/en
Priority to EP11839519.3A priority patent/EP2639002A1/en
Priority to PCT/RU2011/000604 priority patent/WO2012064219A1/en
Publication of RU2010146353A publication Critical patent/RU2010146353A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2455131C1 publication Critical patent/RU2455131C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: invention relates to switch-mode power supplies for electrochemical treatment. The power supply is designed as represented by in-parallel current generators, each connected to the load via the current selector so that to enable the current generator closing while the generator current has not yet reached the value preset or if it is necessary to make a pause between the pulses and the load current selector for creation of a preset duration pulse on the load, such pulse current selector connected to the current generator output so that the normally closed contact is connected to the point in common, the total internal inductance of the current generator and the conductor connecting the current generator to the current selector considerably in excess of that of the total inductance of the load and the conductors connecting the current selector to the load. Transistors protected against puncture with voltage limiters are used as the current selector normally closed and normally open contacts.
EFFECT: invention allows to enhance the power supply reliability due to connection of the current selector normally open contact to current generator via a diode as well as to create a design space-effective and adapted to streamline production due to a common control system and a common voltage limiter.
1 tbl

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в импульсных источниках питания для электрохимической обработки.The invention relates to a pulse technique and can be used in switching power supplies for electrochemical processing.

Известен инверторный источник питания для электросварки (патент РФ №2367545, B23K 9/00, B23K 9/09, 20.09.2009), содержащий тактовый генератор, двухполярный источник питания, сварочный трансформатор, вторичными обмотками соединенный с входами выпрямителя, выход которого через сглаживающий дроссель подключен к сварочному электроду, содержащий также четыре электронных ключа и два накопительных конденсатора, тактовый генератор прямым выходом соединен с управляющими входами первого и четвертого электронных ключей, инверсным выходом подключен к управляющим входам второго и третьего электронных ключей, двухполярный источник питания плюсовым выводом соединен с входом первого электронного ключа, минусовым выводом подключен к входу второго электронного ключа, общим выводом соединен со вторыми выводами обоих накопительных конденсаторов и вторым выводом первичной обмотки сварочного трансформатора, имеющего общий вывод для соединения со свариваемой конструкцией, выход первого электронного ключа подключен к первому выводу первого накопительного конденсатора и входу третьего электронного ключа, выход второго электронного ключа соединен с первым выводом второго накопительного конденсатора и входом четвертого электронного ключа, выход которого подключен к выходу третьего электронного ключа и первому выводу первичной обмотки сварочного трансформатора.A known inverter power source for electric welding (RF patent No. 2367545, B23K 9/00, B23K 9/09, 09/20/2009) containing a clock generator, a bipolar power source, a welding transformer connected by secondary windings to the rectifier inputs, the output of which is through a smoothing inductor connected to the welding electrode, which also contains four electronic keys and two storage capacitors, the clock generator is directly connected to the control inputs of the first and fourth electronic keys, and the inverse output is connected to the control them to the inputs of the second and third electronic keys, a bipolar power source with a positive output connected to the input of the first electronic key, a negative output connected to the input of the second electronic key, a common output connected to the second outputs of both storage capacitors and the second output of the primary winding of the welding transformer having a common output for connection with the welded structure, the output of the first electronic key is connected to the first output of the first storage capacitor and the input of the third electronic key output of the second electronic switch is connected to a first terminal of the second storage capacitor and the input of a fourth electronic switch, whose output is connected to the output of the third electronic switch and the first terminal of the primary winding of the welding transformer.

Недостатком аналога являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные использованием только для электросварки и недостаточная надежность источника питания.The disadvantage of the analogue is limited functionality due to the use only for electric welding and insufficient reliability of the power source.

Известен также бестрансформаторный источник питания для электросварки (патент РФ №2371297, B23K 9/00, 27.10.2009), содержащий блок питания, трехфазный кольцевой тактовый генератор, три компаратора, задатчик напряжения, защитный диод и сглаживающий дроссель, выходом подключенный к сварочному электроду, девять электронных ключей и шесть накопительных конденсаторов, блок питания первым выводом соединен с входами первого, четвертого и седьмого ключей, тактовый генератор первым выходом подключен к первому управляющему входу восьмого ключа и управляющим входам первого и шестого ключей, вторым выходом соединен с первым управляющим входом второго ключа и управляющими входами четвертого и девятого ключей, третьим выходом подключен к первому управляющему входу пятого ключа и управляющим входам третьего и седьмого ключей, задатчик напряжения первым выводом соединен со вторыми входами первого, второго и третьего компараторов, сглаживающий дроссель входом подключен к первому выводу защитного диода и выходам третьего, шестого и девятого ключей, выход первого ключа подключен к первому выводу первого конденсатора и входу второго ключа, выходом соединенного с первым выводом второго конденсатора, входом третьего ключа и первым входом первого компаратора, выход которого подключен ко второму управляющему входу второго ключа, выход четвертого ключа соединен с первым выводом третьего конденсатора и входом пятого ключа, выходом подключенного к первому выводу четвертого конденсатора, входу шестого ключа и первому входу второго компаратора, выход которого соединен со вторым управляющим входом пятого ключа, выход седьмого ключа подключен к первому выводу пятого конденсатора и входу восьмого ключа, выходом соединенного с первым выводом шестого конденсатора, входом девятого ключа и первым входом третьего компаратора, выход которого подключен ко второму управляющему входу восьмого ключа, при этом вторые выводы блока питания, накопительных конденсаторов, задатчика напряжения и защитного диода подключены к общей шине, соединенной со свариваемой конструкцией.A transformerless power source for electric welding is also known (RF patent No. 2371297, B23K 9/00, October 27, 2009), comprising a power supply unit, a three-phase ring clock, three comparators, a voltage regulator, a protective diode and a smoothing inductor connected to the welding electrode by the output, nine electronic keys and six storage capacitors, the power supply is connected to the inputs of the first, fourth and seventh keys by the first output, the clock generator is connected to the first control input of the eighth key by the first output and controls m inputs of the first and sixth keys, the second output is connected to the first control input of the second key and the control inputs of the fourth and ninth keys, the third output is connected to the first control input of the fifth key and the control inputs of the third and seventh keys, the voltage regulator is connected by the first output to the second inputs of the first , of the second and third comparators, the smoothing inductor is connected to the first output of the protective diode and the outputs of the third, sixth and ninth keys, the output of the first key is connected to the first output at the first capacitor and the input of the second key, the output connected to the first output of the second capacitor, the input of the third key and the first input of the first comparator, the output of which is connected to the second control input of the second key, the output of the fourth key is connected to the first output of the third capacitor and the input of the fifth key, output connected to the first output of the fourth capacitor, the input of the sixth key and the first input of the second comparator, the output of which is connected to the second control input of the fifth key, the output of the seventh key It is connected to the first output of the fifth capacitor and the input of the eighth key, the output connected to the first output of the sixth capacitor, the input of the ninth key and the first input of the third comparator, the output of which is connected to the second control input of the eighth key, while the second terminals of the power supply, storage capacitors, voltage regulator and a protective diode are connected to a common bus connected to the welded structure.

Недостатком аналога является ограниченные функциональные возможности, обусловленные использованием только для электросварки и недостаточная надежность источника питания.The disadvantage of the analogue is the limited functionality due to the use only for electric welding and the lack of reliability of the power source.

Известен низковольтный сильноточный источник питания для станков электрохимической обработки металлов (патент РФ №2025031, Н02М 5/25, 1994.12.15), содержащий управляемый выпрямитель с основным блоком тиристоров и системой их управления, тиристорный ключ, катод которого соединен с положительным выводом нагрузки, а анод соединен с первым выводом реактора, тиристорный короткозамыкатель и систему управления тиристорами ключа и короткозамыкателя, причем аноды тиристоров ключа и короткозамыкателя объединены и подключены к первому выводу выпрямителя, а катод тиристора короткозамыкателя соединен со вторым выводом реактора, вторым выводом выпрямителя и отрицательным выводом нагрузки.Known low-voltage high-current power source for machines for electrochemical processing of metals (RF patent No. 2025031, Н02М 5/25, 1994.12.15), containing a controlled rectifier with the main block of thyristors and their control system, a thyristor switch, the cathode of which is connected to the positive output of the load, and the anode is connected to the first output of the reactor, the thyristor short-circuit and the control system of the thyristors of the key and short-circuit, the anodes of the thyristors of the key and short-circuit are combined and connected to the first output of the rectifier and the cathode of the short-circuit thyristor is connected to the second terminal of the reactor, the second terminal of the rectifier and the negative terminal of the load.

Недостатком аналога являются ограниченные функциональные возможности и недостаточная надежность источника питания.The disadvantage of the analogue is the limited functionality and lack of reliability of the power source.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является источник питания, описанный в (ЕР 1714725, В23Н 3/02, 25.10.2006, заявка РФ на изобретение №2008145736, В23Н 3/02, 27.05.2010), выполненный в виде включенных параллельно генераторов тока, причем каждый генератор тока соединен с нагрузкой через переключатель тока, который замыкает источник тока, когда ток источника тока еще не вышел на заданный уровень или необходимо сделать паузу между импульсами, и переключает ток на нагрузку для формирования на нагрузке импульса заданной длительности, переключатель тока которого соединен с выходом источника тока, нормально замкнутый контакт соединен с общей точкой, а нормально разомкнутый контакт - с нагрузкой. Суммарная внутренняя индуктивность генератора и провода, соединяющего источник тока с переключателем тока, существенно больше, чем суммарная индуктивность нагрузки и проводов, соединяющих переключатель тока с нагрузкой.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is the power source described in (EP 1714725, B23H 3/02, 10/25/2006, RF application for invention No. 20088145736, B23H 3/02, 05/27/2010), made as included parallel to the current generators, and each current generator is connected to the load through a current switch that closes the current source when the current of the current source has not yet reached a predetermined level or it is necessary to pause between pulses, and switches the current to the load to form a given pulse on the load Call duration, a current switch coupled to an output of the current source, a normally closed contact connected to the common point, and the normally open contact - with the load. The total internal inductance of the generator and the wire connecting the current source to the current switch is significantly larger than the total inductance of the load and the wires connecting the current switch to the load.

Недостатком ближайшего аналога являются ограниченные функциональные возможности и недостаточная надежность источника питания, т.к. не учитываются емкостный характер нагрузки при электрохимической обработке и особенности современных транзисторов. Поскольку МОП (MOSFET) транзисторы всегда содержат встроенный встречно-параллельный диод, и после окончания импульса тока на нагрузке имеется напряжение поляризации, которое может вызвать неуправляемый обратный ток через встречно-параллельный диод второго транзистора и открытый первый транзистор, что отрицательно влияет на надежность источника питания.The disadvantage of the closest analogue is the limited functionality and lack of reliability of the power source, because the capacitive nature of the load during electrochemical processing and the features of modern transistors are not taken into account. Since MOSFET transistors always contain a built-in anti-parallel diode, and after the end of the current pulse there is a polarization voltage on the load, which can cause an uncontrolled reverse current through the anti-parallel diode of the second transistor and the open first transistor, which negatively affects the reliability of the power source .

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности источника питания за счет соединения нормально разомкнутого контакта переключателя тока с источником тока через диод, а также создание компактной и технологичной конструкции, за счет общей системы управления и общего ограничителя напряжения.The objective of the invention is to expand the functionality and increase the reliability of the power source by connecting a normally open contact of the current switch with the current source through the diode, as well as creating a compact and technological design, due to the common control system and a common voltage limiter.

Поставленная задача решается тем, что в импульсном источнике питания для электрохимической обработки, выполненном в виде включенных параллельно генераторов тока, в котором каждый генератор тока соединен с нагрузкой через переключатель тока, с возможностью замыкания генератора тока во время, когда ток генератора еще не достиг заданного значения или необходимо сделать паузу между импульсами и переключением тока на нагрузку для формирования на нагрузке импульса заданной длительности, переключатель тока которого соединен с выходом генератора тока таким образом, что нормально замкнутый контакт соединен с общей точкой, при этом суммарная внутренняя индуктивность генератора тока и провода, соединяющего генератор тока с переключателем тока существенно больше, чем суммарная индуктивность нагрузки и проводов, соединяющих переключатель тока с нагрузкой, согласно изобретению нормально разомкнутый контакт переключателя тока соединен с источником тока через диод, при этом нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты переключателя тока выполнены на транзисторах, параллельно которым установлены ограничители напряжения.The problem is solved in that in a pulsed power supply for electrochemical processing, made in the form of parallel-connected current generators, in which each current generator is connected to the load through a current switch, with the possibility of closing the current generator at a time when the generator current has not yet reached the set value or it is necessary to pause between pulses and switching the current to the load to form a pulse of a given duration on the load, the current switch of which is connected to the gene in such a way that the normally closed contact is connected to a common point, while the total internal inductance of the current generator and the wire connecting the current generator to the current switch is significantly larger than the total inductance of the load and the wires connecting the current switch to the load, according to the invention, normally open the contact of the current switch is connected to the current source through the diode, while the normally closed and normally open contacts of the current switch are made on transistors, pa allelic which voltage limiters installed.

Существо изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображена схема соединения генераторов тока, переключателя тока и нагрузки, на фиг.2 изображена схема ограничителя напряжения по первому варианту, на фиг.3 изображена схема ограничителя напряжения по второму варианту.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a connection diagram of a current generator, a current and load switch, figure 2 shows a diagram of a voltage limiter according to the first embodiment, figure 3 shows a diagram of a voltage limiter according to the second embodiment.

Импульсный источник питания (фиг.1) выполнен в виде включенных параллельно генераторов тока 1 (на фиг.1 показано включение двух генераторов тока), подключенных к нагрузке 2 через переключатели тока 3. В качестве нормально замкнутого контакта применен транзистор 4, защищенный от пробоя ограничителем напряжения 5. В качестве нормально разомкнутого контакта применен транзистор 6, защищенный от пробоя ограничителем напряжения 7 и подключенный к источнику тока через диод 8. Индуктивность проводов, соединяющих источники тока с переключателями тока, 9 значительно больше индуктивности провода, соединяющего переключатели тока с нагрузкой 2, 10. Схема управления 11 управляет источниками тока и через драйверы 12 переключателями тока 3. Источников питания может быть несколько, но все они подключены по аналогичной схеме.The switching power supply (Fig. 1) is made in the form of current generators 1 connected in parallel (Fig. 1 shows the inclusion of two current generators) connected to the load 2 via current switches 3. A transistor 4 is used as a normally closed contact, protected against breakdown by a limiter voltage 5. As a normally open contact, a transistor 6 is used, protected from breakdown by a voltage limiter 7 and connected to a current source through diode 8. Inductance of wires connecting current sources to current switches 9 considerably greater inductance of the wire connecting to a load current switches 2, 10. The control circuit 11 controls the current sources and the current through the driver 12 switches 3. The power source may be a little, but all are connected in a similar pattern.

Схема ограничителя напряжения и соответственно источника питания может быть выполнена в различных вариантах, в зависимости от амплитуды требуемого фронта импульса и индуктивности проводов, соединяющих переключатель тока 3 с нагрузкой 2.The circuit of the voltage limiter and, accordingly, the power source can be performed in various ways, depending on the amplitude of the required pulse front and the inductance of the wires connecting the current switch 3 to the load 2.

При расположении переключателя тока 3 близко к нагрузке 2 (фиг.2) и при отсутствии необходимости формировать импульсы с фронтами короче 3…5 uS ограничение напряжения можно задать на уровне 60…80 В и использовать МОП транзисторы. Ограничитель напряжения в первом варианте содержит стабилитрон 13 и диод 14, подключенные последовательно между стоком и затвором транзистора.With the location of the current switch 3 close to load 2 (Fig.2) and in the absence of the need to generate pulses with fronts shorter than 3 ... 5 uS, the voltage limit can be set at 60 ... 80 V and use MOS transistors. The voltage limiter in the first embodiment contains a zener diode 13 and a diode 14 connected in series between the drain and the gate of the transistor.

По второму варианту ограничитель напряжения (фиг.3) может содержать включенный параллельно транзистору через диод 15 конденсатор 16 и стабилизатор напряжения 17, включенный также параллельно транзистору.According to the second embodiment, the voltage limiter (Fig. 3) may comprise a capacitor 16 connected in parallel with the transistor through the diode 15 and a voltage stabilizer 17 also connected in parallel with the transistor.

Источник питания работает следующим образом. В момент включения источников тока 1 транзисторы 4 включены, а транзисторы 6 выключены (фиг.1). Ток идет от плюса источника тока 1 к минусу, минуя сопротивление нагрузки 2. Это состояние сохраняется до тех пор, пока ток источника тока 1 не установится на заданном уровне. Причем это время может быть значительным, так как источники тока 1 могут содержать большие индуктивности, и эта задержка учитывается в схеме управления 11, которая дает сигнал на включение источников тока с необходимым опережением.The power source operates as follows. At the time of turning on the current sources 1, transistors 4 are turned on, and transistors 6 are turned off (Fig. 1). The current goes from the plus of the current source 1 to the minus, bypassing the resistance of the load 2. This state is maintained until the current of the current source 1 is established at a predetermined level. Moreover, this time can be significant, since the current sources 1 can contain large inductances, and this delay is taken into account in the control circuit 11, which gives a signal to turn on the current sources with the necessary lead.

Когда необходимо подать импульс на сопротивление нагрузки 2, транзисторы 4 выключаются, а транзисторы 6 включаются. Теперь путь прохождения тока от источников тока проходит через сопротивление нагрузки 2. Так как скорость переключения современных транзисторов очень высока, а ток в нагрузке не может включиться с такой скоростью из-за наличия индуктивности в цепи, на транзисторах 5 возникает бросок напряжения. Для предотвращения пробоя транзисторов в схему введены ограничители напряжения 5 и 7. Причем такой же бросок напряжения возникает и на выходе переключателя тока 3, что способствует скорейшему нарастанию тока в нагрузке 2.When it is necessary to apply a pulse to the load resistance 2, transistors 4 are turned off, and transistors 6 are turned on. Now the current path from the current sources passes through the load resistance 2. Since the switching speed of modern transistors is very high, and the current in the load cannot turn on at this speed due to the presence of inductance in the circuit, a voltage surge occurs on transistors 5. To prevent breakdown of transistors, voltage limiters 5 and 7 are introduced into the circuit. Moreover, the same overvoltage occurs at the output of current switch 3, which contributes to the rapid increase in current in load 2.

Когда необходимо снять импульс с нагрузки 2, транзисторы 4 включаются, а транзисторы 6 выключаются. Теперь путь прохождения тока от источника тока проходит, опять минуя нагрузку 2. Индуктивность 10 в цепи нагрузки 2 создает бросок напряжения на транзисторах 6. Такой же бросок напряжения со знаком минус возникает и на выходе переключателя тока 3, что способствует скорейшему спаданию тока в нагрузке. Для получения группы импульсов можно, не отключая источника тока, повторять вышеописанные переключения необходимое число раз. После последнего переключения источник тока можно выключить.When it is necessary to remove the impulse from load 2, transistors 4 turn on and transistors 6 turn off. Now the current path from the current source passes, again bypassing the load 2. The inductance 10 in the load circuit 2 creates an overvoltage at the transistors 6. The same overvoltage with a minus sign occurs at the output of the current switch 3, which contributes to the rapid decay of the current in the load. To obtain a group of pulses, it is possible, without turning off the current source, to repeat the above switching as many times as necessary. After the last switch, the power source can be turned off.

Такое построение схемы дает возможность создать наиболее компактную и технологичную конструкцию. При большом количестве транзисторов все они делятся на две группы с соединенными эмиттерами (истоками) с общей системой управления и общим ограничением напряжения.Such a construction of the circuit makes it possible to create the most compact and technological design. With a large number of transistors, they are all divided into two groups with connected emitters (sources) with a common control system and a common voltage limitation.

Ограничитель напряжения по первому варианту работает следующим образом. Энергия, запасенная индуктивностью 10 во время импульса, в конечном итоге выделяется в виде тепла на транзисторе и, в случае большого значения индуктивности 10 (большая длина проводов), снижает допустимый ток.The voltage limiter according to the first embodiment works as follows. The energy stored by the inductance 10 during the pulse ultimately is released as heat on the transistor and, in the case of a large value of the inductance 10 (long wire lengths), reduces the allowable current.

Ограничитель напряжения по второму варианту работает следующим образом. Конденсатор 16 заряжен до напряжения, на котором необходимо ограничить напряжение на транзисторе. При превышении напряжения на коллекторе транзистора напряжения на конденсаторе 16 на 0,7 В, ток начинает течь через диод 15, заряжая конденсатор 16. Емкость конденсатора выбирается достаточно большой, чтобы во время пика напряжения, напряжение на конденсаторе 16 изменилось незначительно. В паузе между импульсами стабилизатор напряжения 17 разряжает конденсатор 16 до заданной величины. Ограничитель напряжения по второму варианту может ограничивать напряжение на высоком уровне (вплоть до максимального напряжения транзистора) без увеличения нагрузки на транзистор. При этом энергия, запасенная индуктивностью 10 во время импульса, в конечном итоге выделяется в виде тепла в стабилизаторе напряжения 17 или рекуперируется. Такую схему можно применять для создания очень коротких фронтов импульсов или при значительных значениях индуктивности 10 (при больших расстояниях от переключателя тока 3 до нагрузки 2).The voltage limiter in the second embodiment operates as follows. The capacitor 16 is charged to a voltage at which it is necessary to limit the voltage at the transistor. When the voltage across the collector of the transistor exceeds 0.7 V, the current begins to flow through the diode 15, charging the capacitor 16. The capacitor is selected large enough so that during the voltage peak, the voltage across the capacitor 16 changes slightly. In the pause between pulses, the voltage stabilizer 17 discharges the capacitor 16 to a predetermined value. The voltage limiter according to the second embodiment can limit the voltage at a high level (up to the maximum voltage of the transistor) without increasing the load on the transistor. In this case, the energy stored by the inductance 10 during the pulse is ultimately released in the form of heat in the voltage regulator 17 or is recovered. Such a circuit can be used to create very short pulse edges or with significant values of inductance 10 (at large distances from current switch 3 to load 2).

Заявляемый источник питания испытывался в лабораторных условиях на реальной нагрузке для рабочей площади электродов от 0,3 до 2 см2 (условия эксперимента сведены в таблицу). Испытания проводились в электролите ЕТуре 8% NaNO3 при плотности 1050 кг/см3, при амплитуде вибраций 200 мкм и частоте вибраций 50 Гц.The inventive power source was tested in laboratory conditions at a real load for the working area of the electrodes from 0.3 to 2 cm 2 (experimental conditions are summarized in table). The tests were carried out in ETure 8% NaNO 3 electrolyte at a density of 1050 kg / cm 3 , with a vibration amplitude of 200 μm and a vibration frequency of 50 Hz.

ТаблицаTable No. НазваниеTitle ОбозначениеDesignation РазмерностьDimension ЗначениеValue ПримечаниеNote 1.one. Длительность импульсов токаCurrent pulse duration tp t p мксμs 15-4015-40 2.2. Амплитуда импульсовPulse amplitude Ip I p AA 400-1300400-1300 3.3. Величина МЭЗThe value of the MEZ ss мкмμm 15-2015-20 Измерена после обработкиMeasured after processing 4.four. Передний фронтFront edge Tff T ff мксμs 15fifteen 5.5. Задний фронтTrailing edge Tfb T fb мксμs 15fifteen 6.6. Глубина обработкиProcessing depth hk h k мкмμm 50-20050-200

Минимально достижимая шероховатость на образце из Stavas составила Ra 0,01…0,03 мкм при плотности тока j=1400 А/см2 и площади обработки А=0,6 см2. На образцах с площадью 2 см2 удалось получить шероховатость Ra 0,03…0.05 мкм, за счет повышения плотности тока, достигаемой заявляемым источником питания. Источник питания для электрохимической обработки материалов испытывался в течение трех месяцев. Отказов и неисправностей в работе не обнаружено.The minimum achievable roughness on the sample from Stavas was R a 0.01 ... 0.03 μm at a current density of j = 1400 A / cm 2 and the processing area A = 0.6 cm 2 . On samples with an area of 2 cm 2 it was possible to obtain a roughness R a 0.03 ... 0.05 μm, due to the increase in current density achieved by the claimed power source. The power source for electrochemical processing of materials was tested for three months. No failures or malfunctions were found.

Итак, заявляемое изобретение позволяет расширить функциональные возможности и повысить надежность источника питания за счет соединения нормально разомкнутого контакта переключателя тока с источником тока через диод, а также создать компактную и технологичную конструкцию, за счет общей системы управления и общего ограничителя напряжения.So, the claimed invention allows to expand the functionality and improve the reliability of the power source by connecting a normally open contact of the current switch with the current source through the diode, and also to create a compact and technological design, due to the common control system and a common voltage limiter.

Claims (1)

Импульсный источник питания для электрохимической обработки, выполненный в виде включенных параллельно генераторов тока, в котором каждый генератор тока соединен с нагрузкой через переключатель тока с возможностью замыкания генератора тока во время, когда ток генератора еще не достиг заданного значения или необходимо сделать паузу между импульсами и переключателем тока на нагрузку для формирования на нагрузке импульса заданной длительности, переключатель тока которого соединен с выходом генератора тока таким образом, что нормально замкнутый контакт соединен с общей точкой, при этом суммарная внутренняя индуктивность генератора тока и провода, соединяющего генератор тока с переключателем тока существенно больше, чем суммарная индуктивность нагрузки и проводов, соединяющих переключатель тока с нагрузкой, отличающийся тем, что нормально разомкнутый контакт переключателя тока соединен с источником тока через диод, при этом в качестве нормально замкнутого и нормально разомкнутого контактов переключателя тока применены транзисторы, защищенные от пробоя ограничителями напряжения. A switching power supply for electrochemical processing, made in the form of parallel-connected current generators, in which each current generator is connected to the load through a current switch with the possibility of closing the current generator at a time when the generator current has not yet reached the set value or it is necessary to pause between the pulses and the switch load current to generate a pulse of a given duration on the load, the current switch of which is connected to the output of the current generator in such a way that it is normal a closed contact is connected to a common point, while the total internal inductance of the current generator and the wire connecting the current generator to the current switch is significantly larger than the total inductance of the load and wires connecting the current switch to the load, characterized in that the normally open contact of the current switch is connected to a current source through a diode, while transistors are used as normally closed and normally open contacts of the current switch s voltage.
RU2010146353/02A 2010-11-13 2010-11-13 Power supply for electrochemical treatment of materials RU2455131C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010146353/02A RU2455131C1 (en) 2010-11-13 2010-11-13 Power supply for electrochemical treatment of materials
EP11839519.3A EP2639002A1 (en) 2010-11-13 2011-08-10 Electrochemical machining method and power source for carrying out said method
PCT/RU2011/000604 WO2012064219A1 (en) 2010-11-13 2011-08-10 Electrochemical machining method and power source for carrying out said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010146353/02A RU2455131C1 (en) 2010-11-13 2010-11-13 Power supply for electrochemical treatment of materials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010146353A RU2010146353A (en) 2012-05-20
RU2455131C1 true RU2455131C1 (en) 2012-07-10

Family

ID=46230341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010146353/02A RU2455131C1 (en) 2010-11-13 2010-11-13 Power supply for electrochemical treatment of materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2455131C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019140109A1 (en) * 2018-01-10 2019-07-18 Texas Instruments Incorporated Adaptive voltage clamps and related methods
RU2707672C2 (en) * 2018-05-17 2019-11-28 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Объединение "Станкостроение" Method for electroerosion-chemical piercing of holes of small diameter and device for its implementation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1143539A1 (en) * 1982-12-08 1985-03-07 Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Орджоникидзе Pulse generator for electric discharge machining
SU1599163A1 (en) * 1988-03-21 1990-10-15 Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Pulse generator for electric discharge machining
US4978829A (en) * 1988-05-27 1990-12-18 Nada Electronics Limited Electric discharge machining power supply circuit
RU2025031C1 (en) * 1991-01-09 1994-12-15 Юрий Федорович Прасолов Low-voltage heavy-current power supply source for machines of electrochemical machining
EP1714725A1 (en) * 2005-04-18 2006-10-25 Wilhelm Mahler Method and power supply for electrochemical machining

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1143539A1 (en) * 1982-12-08 1985-03-07 Уфимский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Орджоникидзе Pulse generator for electric discharge machining
SU1599163A1 (en) * 1988-03-21 1990-10-15 Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Pulse generator for electric discharge machining
US4978829A (en) * 1988-05-27 1990-12-18 Nada Electronics Limited Electric discharge machining power supply circuit
RU2025031C1 (en) * 1991-01-09 1994-12-15 Юрий Федорович Прасолов Low-voltage heavy-current power supply source for machines of electrochemical machining
EP1714725A1 (en) * 2005-04-18 2006-10-25 Wilhelm Mahler Method and power supply for electrochemical machining

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019140109A1 (en) * 2018-01-10 2019-07-18 Texas Instruments Incorporated Adaptive voltage clamps and related methods
US11184000B2 (en) 2018-01-10 2021-11-23 Texas Instruments Incorporated Adaptive voltage clamps and related methods
RU2707672C2 (en) * 2018-05-17 2019-11-28 Общество С Ограниченной Ответственностью Научно-Производственное Объединение "Станкостроение" Method for electroerosion-chemical piercing of holes of small diameter and device for its implementation

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010146353A (en) 2012-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7414333B2 (en) High-voltage pulse generating circuit
EP3107198A1 (en) Power converter submodule with a short-circuit device and power converter having same
US10354820B2 (en) Device for switching a direct current
US11108320B2 (en) Method and voltage multiplier for converting an input voltage, and disconnector
CN104779593A (en) Direct-current solid circuit breaker and control method thereof
US9431819B2 (en) Methods and systems of impedance source semiconductor device protection
EP2320545B1 (en) Converter with voltage limiting component
US10607792B2 (en) Disconnecting device for galvanic direct current interruption
CN111464005A (en) SiC power tube driving circuit with active crosstalk suppression function and control method
Li et al. A DC fault handling method of the MMC-based DC system
RU2455131C1 (en) Power supply for electrochemical treatment of materials
Fang et al. An auxiliary circuit enhancing DC fault clearing capability of hybrid MMCs with low proportion of FB-SMs
Kampitsis et al. Performance consideration of an AC coupled gate drive circuit with forward bias for normally-on SiC JFETs
Xue et al. A novel sub-module topology for MMC against DC side short-circuit faults
Scharnholz et al. Investigation of IGBT-devices for pulsed power applications
Sack et al. Design of a semiconductor-based bipolar Marx generator
Kumar et al. Design and Analysis of the Gate Driver Circuit for Power Semiconductor Switches
Yue et al. A Review of Voltage Sharing Control Methods for Series-connected IGBTs for Applications in Pulsed Power Generation
RU2718420C1 (en) Pulse generator
Sack et al. Design considerations for a semiconductor-based Marx generator for a pulsed electron beam device
RU167664U1 (en) INDUCTIVE CURRENT PULSE GENERATOR
Wu et al. Current sharing characteristics study of parallel IGCTs module in a DC circuit breaker
Bissal et al. Simulation and Verification of Solid-State Breakers for Low Voltage Applications
RU2510774C1 (en) High-voltage switch with dynamic limitation of energy
Shi et al. Design of inductive pulsed current generator based on solid-state Marx adder

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: PLEDGE

Effective date: 20170918

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201114