SU837706A1 - Генератор импульсов дл электроэрозионнойОбРАбОТКи - Google Patents

Description

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки и, в частности, касается генератора импульсов для электроэрозионной обработки (ЭО).

Известны тиристорные генераторы для . ЭО, формирующие короткие импульсы тока большой амплитуды и относительно высокой частоты м.

Недостатком таких генераторов является трудность получения рабочих импулысов тока длительностью 1,0 мкс и ме ньше. При длительностях импульса тока 1,0 мкс и меньше время открывания тиристора превосходит требуемую длительность импульса тока и поэтому за _!5 время прохождения импульса тока тиристор открывается только частично, в результате чего он может быть представлен как резистор с относительно большим переменным омическим сопротивлением. и Это приводит к уменьшению амплитуды тока, увеличению длительности импульса тока, невозможности получения добротности контура, соответствующего коле бательному процессу. Последнее -исключает закрывание тиристоров -под действием обратного напряжения, что приводит к резкому увеличению времени восстановления запирающихся свойств тиристоров и соответственно к снижению частоты следования импульсов, что ухудшает качество поверхности. Эти генераторы имеют дополнительные цепи - устройство холостого хода* - обеспечивающие непрерьг вную работу генератора в случае отсутствия пробоя эрозионного промежутка.

Цель изобретения - получение коротких импульсов тока повышенной частоты, что приводит к повышению чистоты поверхности.

Эта эцель достигается тем, что в цепь эрозионного промежутка введен диод, включенный встречно разрядному тиристору инвертора, т.е. его катод подключен к положительному полюсу устройства холостого хода, а для исключения пробоя эрозионного промежутка (ЭП) под действием обратной полуволны ЭДС самоиндукции устройства холостого хода . в цепь ЭП последовательно с диодом включен дроссель с прямоугольной петлей намагничивания, при этом параллельно ЭП подключен резистор.

На чертеже изображена электрическая схема генератора.

Генератор содержит тиристоры 1 и 2 емкостный накопитель 3, устройство холостого хода - обмотки 4 и 5, дроссели 6 и 7 с добавочными обмотками 8 и 9 , эрозионный промежуток 10, источник 11 питания и дополнительные элементы — диод 12, дроссель 18, резистор 14.

При этом индуктивность дросселей и 13 близка к нулю, так как дроссель 13 насыщен, а обмотки 4 и 8 дросселя включены встречно. Поэтому характер изменения тока в процессе закрывания тиристора 1 определяется разностью действующего напряжения в контуре, собственной частотой контура и t волновым сопротивлением, определяемыми величиной ₁₀ емкостного накопителя 3 и распределенной индуктивностью токопроводящих концов к ЭП 10 и проводов монтажа элементов' схемы.

Время протекания тока через ЭП в ₁₅ период закрывания тиристора 1, как известно, определяется временем рекомбиСхема работает следующим образом.

При открывании тиристора 1 осуществляется заряд емкостного накопителя 3 от источника 11 питания по цепи: ти- 20 ристор 1 - обмотка 8 дросселя -емкост. ной накопитель 3 - обмотка 5 дросселя

7. В этот период до момента нарастания тока до максимума цепи напряжение, образованное на обмотках 4 и 5 дрос- ²⁵ селей 6 и 7, прикладывается к диоду 12, в результате^чего исключается пробой ЭП.

За время спадания тока до нуля напряжение, образованное обмотками 4 ³⁰ и 5 дросселей 6 и 7, меняет знак и( прикладывается в основном к дросселю 13. Падение напряжения на резисторе 14 в этот период незначительно, что исключает пробой ЭП 10. За время спадания ³⁵ тока в цепи заряда емкостного накопителя 3 магнитопровод дросселя 13 приближается к насыщению.

После окончания процесса заряда ем- костного накопителя 3 начинается про— ⁴⁰ цесс закрывания тиристора 1 под действием разности напряжений на емкостном накопителе 3 и напряжения источника 11 питания. При этом напряжение на обмотках 4 и 5 дросселей 6 и 7 ⁴⁵ равно указанной разности напряжений.

По действием этой разности напряжений происходит насыщение дросселя 13 и рассматриваемая разность напряже: ний прикладывается к резистору 14, т.е. ⁵⁰ к ЭП 10. Под действием последней осуществляется пробой промежутка и процесс закрывания тиристора 1 в основном осуществляется по цепи: емкостный накопитель 3 - обмотка 8 дросселя 6 - тирис- ⁵⁵ тор 1 - источник .11 питания - ЭП 10 дроссель 13 - вентиль 12 — обмотка 4 дросселя 6.

нации неосновных носителей зарядов в полупроводниковой структуре тиристора. Таким образом, в предлагаемой схеме генератора в качестве рабочего импульса тока генератора используют им — пульс тока, образуемый при закрывании тиристора.

При открывании тиристора 2 процессы, протекаемые в генераторе, аналогичны.

Эксперименты показывают, что амплитуда тока в предлагаемой схеме составляет 40-50%, а его длительность 1520% от -.амплитуды и соответственно длительности импульсов тока при обычном подключении ЭП, как это выполняется в известном генераторе.

Расчеты показывают, что для получения аналогичной длительности импульса тока в обычной схеме величину емкостного накопителя необходимо уменьшить не менее, чем в 25 раз. При таком изменении величины емкости тиристор не может рассматриваться идеализированным ключем и, следовательно, нельзя достичь требуемых результатов.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к электрофизи ческим методам обработки и, в частности , касаетс  генератора импульсов дл  электроэрозионной обработки (ЭО). Известны тиристорные генераторы дл ЭО, формирующие короткие импульсы тонка бопыиой амплитуды и относительно высокой частоты l. Недостатком таких генераторов  вл е с  трудность получени  рабочих импул сов тока длительностью 1,О мкс и ме - ньше. При длительност х импульса тока 1,0 МКС и меньше врем  открывани  тиристора превосходит требуемую длительность импульса тока и поэтому за врем  прохождени  импульса тока тирио тор открываетс  только частично, в результате чего он может быть представлен как резистор с относительно-больши переменным омическим сопротивлением. Это приводит к уменьшению амплитуды тока, увеличению длительности импульса тока, невозможности получени  добротности контурл, соответствующего колебательному процессу. Последнее -исключает закрывание тиристоров -под действием обратного напр жени , что гфиводит к резкому увеличению времени восстановлени  запирающихс  свойств тиристоров и соответственно к снижению частоты сл&довани  импульсов, что ухудщает качество поверхности. Эти генератсфы имеют дополнительные цепи - устройство холостого хода - обеспечивающие непрерывную работу генератора в случае отсут стви  пробо  эрозионного промежутка. Цель изобретени  - получение коротких импульсов тока повышенной частоты, что приводит к повышению чистоты поверхности . Эта эцель достигаетс  тем, что в цепь эрозионнотч) 1цк межутка введен диод, вклЪченный встречно разр1здному тщ)ист ру иаверуора, т.е. его катод подключен к положительному полюсу устройства холостого хода, а дл  исключени  1фоба  эрозионного промежутка (ЭП) псд действием обратной пслунолны ЭДС самоиндукции устройства холостого хода а цепь ЭП последовательно с диодом включен дроссель с пр моугольной петле намагничивани , при этом параллельно ЭП подключен резистор. На чертеже изображена электричес ка  схема генератора. Генератор содержит тиристоры 1 и 2емкостный накопитель 3, устройство холостого хода - обмотки 4 и 5, дроссели 6 и 7 с добавочными обмотками 8 и 9 , эрозионный промежуток 10, источник И питани  и дополнительные элементы - диод 12, дроссель 18, резистор 14.Схема работает следующим образом При открывании тиристора 1 осуществл етс  зар д емкостного накопител  3от источника 11 питани  по цепи; тиристор 1 - обмотка 8 дроссел  - емкос ной накопитель 3 - обмотка 5 дроссел  7. В этот период до момента нарастани  тока до максимума цепи напр жение образованное на обмотках 4 и S дросселей 6 и 7, прикладываетс  к диоду 1 в результате:чего исключаетс  пробой ЭП. За врем  спадани  тока до нул  напр жение, образованное обмотками 4 и 5 дросселей 6 и 7, мен ет знак и( прикладываетс  в основном к дросселю 13. Падение напр жени  на резисторе в этот период незначительно, что исклю чает пробой ЭП 10. За врем  спадани  тока в цепи зар да емкостного накопител  3 магиитопровод дроссел  13 приблЮкаетс  к. насыщению. После окончани  процесса зар да емп костного накопител  3 начинаетс  гфоцесс закрывани  тиристора 1-под действием разности напр исенкй на емкост ном накопителе 3 и напр жени  источника 11 питани . При этом напр жение на обмотках 4 и 5 дросселей 6 и 7 равно указанной разности напр жений. По действием этой разнос ia на1Ц) жений происходит насыщение дроссел  13 и. рассматриваема  разность напр же НИИ прикладываетс  к резистору 14, т,е к ЭП 1О. Под действием последней осуществл етс  пробой промежутка и щюцес закрывани  тиристора 1 в основном осуществл етс  по цепи: емкостный накопитель 3 - обмотка 8 дроссел  б - тирис тор 1 - источник .11 питани  - ЭП 10 дроссель 13 - вентиль 12 - обмотка 4 дроссел  6. При этом индуктивность дросселей 6 и 13 близка к нулю, так как дроссель 13 насыщен, а обмотки 4 и 8 дроссел  6 включены встречно. Поэтому характер изменени  тока в процессе закрывани  тиристора 1 определ етс  разностью действующего напр жени  в контуре, собственной частотой контура и t волновым сопротивлением , определ емыми величиной емкостного накопител  3 и распределенной индуктивностью токопровод щих концов к ЭП 1О и проводов монтажа элементов схемы. Врем  протекани  тока через ЭП в период закрывани  тиристора 1, как известно , определ етс  временем рекомбинации неосновных носителей зар дов в полупроводниковой структуре тиристора. Таким образом, в предлагаемой схеме генератора в качестве рабочего импульса тока генератора используют им пульс тока, образуемый при закрывании тиристора. При открывании тиристора 2 процессы, протекаемые в генераторе, аналогичны. Эксперименты показывают, что амплитуда тока в предлагаемой схеме составл ет 40-50%, а его длительность 152О% от -.амплитуды и соответственно длительности импульсов тока при обычном подключении ЭП, как это выполн етс  в известном генераторе. Расчеты показывают, что дл  получени  аналогичной длительности импульса тока в обычной схеме величину емкостного накопител  необходимо уменыиить не менее, чем в 25 раз. При таком изменении величины емкости тиристор не может рассматриватьс  идеализированным ключем и, следовательно, нельз  достичь требуемых результатов. Формула изобретени  1. Генератор импульсов дл  электроэрозионной обработки- на базе тиристор- ного 1швертора, содержащий устройство олостого хода, подключенное параллель-, но цепи эрозионного промежутка, отличающийс  тем, что, с целью повьЬиени  чистоты поверхности пуем использовани  укороченных импульов ,- в lienb эрозионного промежутка вве-i ан диод, включенный встречно по тношеншо к разр дному тиристору,
2. 2. Генератор по п. 1, о т л и ч а юи и с   тем, что в цепь эрозионного ромежутка последовательно с упом ну58377065

   тым диодом включен дроссель с пр мо-Источники информации,

   угольной петлей намагничивани , а па-15)ин тые во внимание при экспертизе

   раллельно эрозионному промежутку вклю-1. Авторское сввдетельство СССР

   чей резистгт.N 4О1461, кл. В 23 Р 1/О2, 1971.