SU759285A1 - Источник питания импульсным током для размерной электрохимической и электроэрозионной обработки металлов 1 2 - Google Patents

Description

Изобретение относится к электрофизическим и электрохимическим методам обработки и касается, в частности, источника питания.

Известен источник питания, выпол- > ценный в виде последовательно соединенных источника постоянного тока, межэлектродного промежутка и параллельно соединенных автономных высо- . кочастотных инверторов с встречнопараллельными диодами й с включенными в диагональ инверторов-схемами коммутации на конденсаторах и индуктивностях м- _и

Недостаток известного источника питания состоит в том, что при коротком замыкании резко возрастает рабочий ток между электродами.

Цель изобретения - возврат энергии2ί в промышленную сеть, в результате чего резко снижается ток короткого замыкания. ' Ж '

Поставленная цель достигается тем, что диагонали инверторов соединены 25 с отрицательным полюсом источника постоянного тока при помощи диодов.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема; на фиг. 2 - '

эпюры импульсных токов (_л , ΐ,ι . ΐ«ι» 30

ΐ,_ν> генерируемых мостами (1, II, 111, IV).

Источник питания состоит из источника 1 питания постоянного тока, четного количества инверторныхмостов (1, II, III, IV) . Каждая пара этих мостов присоединяется к плюсу источника питания через дроссель 2, а другой вершиной все мосты через межэлектродный промежуток 3 присоединяются к минусу источника питания.

Каждый инверторный мост состоит из тиристоров 4, 5, 6 и 7, _;встречных диодов 8 и 9, присоединенных параллельно анодной группе тиристоров, и дополнительных диодов 10 и 11, присоединенных анодами х минусу межэлектродного зазора, а катодами - к тем вершинам всех мостов, К которым присоединены коммутирующие цепочки ЬС. В диагонали мостов включены цепочки Х^СдстояЬ&ё из последовательно соединенных конденсатора 12 и индуктивности 13.

Источник питания работает следующим образом.

При включении тиристоров 4 и 5 моста 1 колебательный ток, создаваемый заряженными конденсаторами 12 Мостов I и Й с указанной на фиг. 1

759285

полярностью', потечет по цепи; индуктивность 13 моста | , межэлектродный промежуток 3, дополнительный диод 10 мостай , индуктивность 13 и конденсатор 12 моста IV, встречный диод 8 моста Й . Тиристоры инверторных'мостов ι и и работают с постоянным сдвигом по фазе на 180 эл.град. После окончания работы тиристоров 4 и

5 моста

, включаются тиристоры 6 и

7 моста й И ток протекает через межэлектродный промежуток 3, дополнительный диод 10, моста| , встречный диод 8 моста I , конденсатор 12 и индуктивность 13 моста II . В ре'"'зультате,' через межэлектродный, промежуток протекает второй импульс тока, входящий в пачку импульсов. Аналогично происходит работа тиристоров 6 и 7 моста I и затем тиристоров 4 и 5 моста П . При этом ток течет через межэлектродный промежуток 3, дополнительные диоды 11 и встречные диоды 9 этим двух мостов.

В результате полного цикла рабо-·"

; ты мостов I и И через межэлектродный промежуток 3 ‘‘протекает 4 импульса тока без пауз между собой (фиг.2а). Затем процесс повторяется снова,

~ импульсы продолжают следовать один ' за другим, при этом количество импульсов в пакете/и скважность этих 'пакетов легко регулируются подачей /’ и снятием импульсов управления тирис' торами. При работе мостов на высокой .частоте длительность импульсов в па/ кете может быть от 50 мкм до 0,1 с и более.

Аналогично протекает работа тирйсторов следующей пары мостов Щи IV ,/Πϊο"'йОйенты их включения "сдвинуты на 90 эл.град по отношению к моментам включения тиристоров первой пары мостов /фиг.26). Тогда импульсы тока, посылаемые через меЖэлектродный промежуток мостами № и N , имеют максимум значения в момент перехода чёрёз нуль импульсов тока, посылаемых мостами 1 и II . Между собой импульсы тока мостов № и IV также сдвинуты на постоянный угол 180 эл.град. Пакет суммарных импульсов приведен на фиг, 2в. ·.-'····-.....-.......'е,-------Для плавного регулирования амплитуды тока в пакете достаточно при по-. 'Мощи системы управления менять частоту- следования импульсов, создавая паузы между включением тиристоров ' моста 1 и включением тиристоров моста И . Такие Же паузы создаются в работе тиристоров мостов ж и 'V . Тогда амплитуда тока в пакете может изменяться плавно до двухкратной величины при отсутствии пауз и до одиν парной величины при паузах, равных длительности протекания колебательного тока через каждый тиристор.

Поскольку электрохимическая и ЗЯёктроэрозйонная обработка ведутся

10

15

20

25

30

40

35

45

50

55

4

на сравнительно низком напряжении, то целесообразно для снижения габаритов всех элементов, и особенно конденсаторов, применять инверторные мосты, работающие на высоких частотах порядка 4-10 кГц, что обеспечивает Крутой передний фронт импульсов и резко сокращает габариты инверторной установки.

Практически источник питания позволяет формировать импульсы длительностью от 50 Мкс до 0,1 с и более ,с любой регулируемой скважностью.

В предлагаемом генераторе применены инверторы с встречно-параллелькыми диодами только анодных групп тиристоров. Катодные группы тиристоров не зашунтированы встречными диодами. В предлагаемом инверторе применены дополнительные диоды, включенные между отрицательным полюсом межэлектродного зазора и теми вершинами всех мостов, к которым присоединены коммутирующие индуктивность 13 и конденсатор 12. Это' обеспечивает появление достаточно, высокого отрицательного потенциала на анодах тиристоров во время включенного состояния дополнительных диодов' и возможность значительного повышения частоты инвертирования. Величина этого отрицательного потенциала равна падению напряжения на межэлектродном зазоре, что обеспечивает снижение времени восстановления управляемости тиристоров и позволяет работать на более высоких частотах. Преимуществом предлагаемого . источника питания, по сравнению с известными, является то обстоятельство, что данный источник является источником тока, а не напряжения,

что не обеспечивает постоянство рабочего тока при изменениях сопротивления межэлектродного зазора и даже при коротком замыкании ток через межэлектродный промежуток не превышает номинального. Это позволяет повысить надежность работы электрода-инструмента и 'предохранить деталь от образования дефектов. Кроме того, предлагаемый источник, позволяет в случае применения высокочастотных тиристоров регулировать в широких пределах плавно и независимо частоту, скважность, ширину и амплитуду пакетов импульсов тока путем постоянного сдвига по фазе работы инверторных мостов, количеством импульсов в пакете и путем регулирования интервалов Между подачей управляющих импульсов.

60

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Источник питания импульсным током для размерной электрохимической и электроэрозионной обработки металлов,

   65

   759285

   выполненный в виде последовательно соединенных источника постоянного тока, межэлектродного промежутка и параллельно соединенных автономных высокочастотных инверторов с встречно-параллельными диодами и с зклю- 5 ченными в диагональ инверторов схемами коммутации на конденсаторах и индуктивностях, отличающийс я тем, что, с целью возврата избыточной энергии источнику постоянного тока, указанные диагонали инверторов соединёны с отрицательным полюсом источника постоянного тока при помо-. щи диодов.