SU865577A2

SU865577A2 - Pulse generator for electro-erosion working

Info

Publication number: SU865577A2
Application number: SU782675256A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Григорьевич Николаев; Олег Григорьевич Потанин
Original assignee: Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority date: 1978-10-20
Filing date: 1978-10-20
Publication date: 1981-09-23

Description

(54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОЙ ОБРАБОТКИ(54) PULSE GENERATOR FOR ELECTRO-EROSIS TREATMENT

Изобретение относитс к электрофизическим методам обработки материалов , в частности генераторам импульс&в дл электроэрозионной обработки на ставках с трехпостовыми рабочими органами. Известен по основному авт.св. 707745 генератор импульсов дл элек троэрозионной обработки, содержащий источник переменного тока в виде трех фазного трансформатора, вторичные обмотки которого соединены в звездочку с нейтралью, причем выводы этих обмоток через дозирующие конден саторы соединены с катодами соответствующих вентилей выпр мител , аноды которых соединены между собой и с нейтралью звезды, а катоды - с анода ми трехпостового рабочего органа, катс|д которого соединен с нейтралью звезды через диод til . Недостатком генератора вл етс недоиспользование типовой мощности трехфазного источника переменного то ка, что приводит к ухудшению удельны энергетических показателей, к низкому значений коэффициента использовани мощности источника. Это объ сн етс тем, что в нагрузку энерги источника передаетс только в половину периода изменени каждого фазного напр жени , а в другую половину периода энерги , накорленна соответствующим дозирующим конденсатором, возвращаетс обратно в источник, что неизбежно приводит к соответствуюс ему завышению массы и габаритов (типовой мощности) трехфазного источника переменного тока. Цель изобретени - улучшение массо-габаритных показателей трехфазного источника переменного тока, повышение коэффициента использовани мощности его источника. Эта цель достигаетс тем, что генератор дополнительно снабжен линейным дросселем, включенным между нейтралью трехфазного источника и катодом рабочего органа, и трем вентильными чейками, кажда из которых образована двум вен1ил ми и тиристором , причем тиристор и один вентиль каждой чейки соединены между собой последовательно-согласно и встречно по отношению к другому вентилю,катод которого подключен к соответствующему аноду трехпостового рабочего органа, а анод - к обкладке дозирующего конденсатора, соединенной с катодом соответствующего вентил выпр мител , при этом друга обкладка дозирующего конденсатора подключена к катоду одного вентил , анод которого соединен с соответствующим фазным выводом трехфазного источника переменного тока.The invention relates to electrophysical methods of treating materials, in particular impulse generators & in for eroding at rates with three-post working bodies. Known for the main auth. 707745 pulse generator for electro-erosion treatment, containing an alternating current source in the form of a three-phase transformer, the secondary windings of which are connected to an asterisk with a neutral, and the terminals of these windings are connected to the cathodes of the appropriate rectifier valves, the anodes of which are interconnected and the neutral of the star, and the cathodes - with the anodes of the three-post working body, whose cation is connected to the neutral of the star through a til diode. The disadvantage of the generator is the under-utilization of the typical power of a three-phase alternating current source, which leads to a deterioration of the specific energy indicators, to low values of the power factor utilization of the source. This is due to the fact that the source energy is transferred to the load only in half the period of change of each phase voltage, and in the other half of the period the energy transferred by the corresponding metering capacitor is returned back to the source, which inevitably leads to an overestimation of mass and size ( typical power) three-phase AC source. The purpose of the invention is to improve the mass-dimensional performance of a three-phase AC source, increasing the utilization of the power of its source. This goal is achieved by the fact that the generator is additionally equipped with a linear choke connected between the neutral of the three-phase source and the cathode of the working organ, and three valve cells, each of which is formed by two ventilators and a thyristor, and the thyristor and one valve of each cell are interconnected in series and opposite to another valve, the cathode of which is connected to the corresponding anode of the three-station working body, and the anode to the lining of the metering capacitor connected to the cathode co sponds gate rectifier, the other plate of the capacitor is connected to the dosing of one valve cathode, which anode is connected to a respective phase output of three-phase alternating current source.

Такое схемное решение позвол ет при выпр млении тока источника в зависимости от режима работы либо увеличить длительность импульса тока в эрозионном промежутке, превышающую величину Л , либо обеспечивает двухкратную частоту импульсов тока на каждом посту по сравнению с частотой питающей сети, т.е. в этом режиме импульсы .тока через эрозионный промежуток протекают в каждый полупериод изменени фазного напр жени . Это позвол ет существенно уменьшить типовую мощность источника и улучшить его массо-габаритные показатели.Such a circuit solution allows the current source to be rectified, depending on the mode of operation, to either increase the duration of the current pulse in the erosion gap exceeding the value of L, or provide a double frequency of current pulses at each post compared to the frequency of the power supply, i.e. In this mode, the current pulses through the erosion gap flow during each half-period of the phase voltage change. This makes it possible to significantly reduce the typical power of the source and improve its mass and dimensional parameters.

На чертеже представлена принципиальна электрическа схема предложенного генератора импульсов дл электроэрозионной обработки.The drawing shows a circuit diagram of the proposed pulse generator for EDM processing.

Генератор импульсов содержит трехфазный источник переменного тока, фазные обмотки 1,2 и 3 которого соединены в звездочку с нейтралью, три дозирующих конденсатора 4,5 и б,три вентил 7,8 и 9 выпр мител , катоды которых подключены к обкладкам соответствующих дозирующих конденсаторов ,, а аноды -К. нейтрали звезды, линейный дроссель 10, включенный между катодом 11 трехпостового рабочего органа и нейтралью звезды, три вентильные чейки и блок 12 контрол напр жени и управлени тиристорами . Кажда вентильна чейка содержит по два вентил 13 и 14,15 и 16,17 и 18, по одному тиристору 19, 20 и 21, причем тиристор 19 (20,21) и 8дин вентиль 13 (15,17) соединены между собой последовательно-согласно и встречно по отношению к другому вентилю 14 (16,18) своей чейки. Точки соединени катодов вентил и тиристора подключены к соответствующим анодам 22,23 и 24 трехпостового рабочего органа. Дозирующие конденсаторы 4,5 и 6 включены соответственно между катодом одного 13 (15 и 17 и анодом другого 14 (16 и 18) вентилей чейки.The pulse generator contains a three-phase AC source, the phase windings 1,2 and 3 of which are connected in a sprocket with a neutral, three metering capacitors 4.5 and b, three valves 7.8 and 9 rectifiers, the cathodes of which are connected to the plates of the corresponding metering capacitors, and anodes -K. a star neutral, a linear choke 10 connected between the cathode 11 of a three-post working device and the star neutral, three valve cells and a thyristor voltage control and control unit 12. Each valve cell contains two valves 13 and 14.15 and 16.17 and 18, one thyristor 19, 20 and 21 each, and the thyristor 19 (20,21) and 8din valve 13 (15,17) are interconnected in series with each other. according to and opposite to the other valve 14 (16,18) of its cell. The connection points of the cathodes of the valve and the thyristor are connected to the corresponding anodes 22,23 and 24 of the three-post working body. The dosing capacitors 4,5 and 6 are connected respectively between the cathode of one 13 (15 and 17 and the anode of the other 14 (16 and 18) cell valves.

Поскольку генератор выполнен с трехпостовым рабочим органом и кзикда фаза источника переменного тока обеспечивает работу своего поста,то работ генератора мржно рассмотреть на примере одного его поста,например поста, подключенного к первой фазе.Since the generator is made with a three-post working body and the kzikd phase of the alternating current source ensures the operation of its post, the generator should be considered using the example of one post, for example, a post connected to the first phase.

Генератор импульсов дл электроэрозионной обработки работает в трех режимах.The pulse generator for EDM operates in three modes.

В первом режиме работа происходит следующим образом.In the first mode, the operation is as follows.

Пусть в один полупериод изменени мгновенного значени фазного напр жени первой фазы ее положительный потенциал приложен к аноду вентил 13, который открываетс , и происхо|дит одновременно передача энергии источника в эрозионный промежуток и зар д дозирующего конденсатора 4. То источника Сток зар да конденсатора 4 ПРОХОДИТ по ттепи 1-13-4-14-22-11-10. В св зи с тем, что реактивное сопоотивление дозирующего конденсатора 4 по величине близко к реактивному сопротивлению .линейного.дроссел 10, сдвиг по фазе между током и напр жением близок к нулю, конденсатор 4 зар жаетс до Е«,ф за половину периода изменени фазного напр жени ,В следующую половину периода, при котором пол рность фазного напр жени изменилась на противоположную, подаетс импульс управлени на управл ющий электрод тиристора 19 с блока 12. тиристор отпираетс и конденсатор 4, разр жа сь, отдает накопленную им энергию в эрозионный промежуток своего поста, мину фазу источника. Ток разр да конденсатора 4 протекает по пепи 4-19-22-11-10-7. К моменту времени , при котором конденсатор разр дитс до нул , из-за наличи в пепи разр да линейного дроссел 10, мгновенное значение тока разр да по величине близко к своему амплитудному значению, т.е. линейный дроссель 10 имеет максимальное значение энергии, запасенный в его магнитном поле, В этот момент вентиль 14 открываетс и вс энерги линейного Дроссел 10 отдаетс в эрозионный промежуток, пр этом ток, измен сь от максимального значени до нул , течет по цепи 10-714-22-11 .Suppose that in one half-period of the instantaneous value of the phase voltage of the first phase, its positive potential is applied to the anode of the valve 13, which opens, and the source energy is simultaneously transferred to the erosion gap and the charge of the metering capacitor 4. on the tpy 1-13-4-14-22-11-10. Due to the fact that the reactive capacitance of the metering capacitor 4 is close in magnitude to the reactive resistance of the linear cable 10, the phase shift between current and voltage is close to zero, the capacitor 4 is charged to E ", f in half the period of phase variation voltage In the next half of the period in which the polarity of the phase voltage changed to the opposite, a control pulse is applied to the control electrode of the thyristor 19 from block 12. The thyristor is unlocked and the capacitor 4, discharging, transfers the energy accumulated by it ion span of his office, mine phase source. The discharge current of the capacitor 4 flows through the papi 4-19-22-11-10-7. By the time at which the capacitor discharges to zero, due to the presence of a linear throttle 10 in the pepi, the instantaneous value of the discharge current is close in magnitude to its amplitude value, i.e. The linear choke 10 has the maximum energy stored in its magnetic field. At this point, the valve 14 opens and all the energy of the linear Throttle 10 is released into the erosion gap, then the current, changing from the maximum value to zero, flows through the circuit 10-714- 22-11.

Таким образом, импульсы тока протекают через эрозионный промежуток каждого поста с частотой, в два раза превышающей частоту питающей сети. При необходимости уменьшени частоты следовани импульсов тока и одновременного увеличени длительности их протекани , измен ют режим работы генератора таким образом, чтобы тиристоры 19,20 и 21 открывались в тот промежуток времени, при котором мгновенное значение тока зар да соответствующего дозирующего конденсатора уменьшаетс по абсолютному значению от своей амплитудной величины до нул . В этом случае генератор работает во втором режиме. Происходит как бы сли ние двух соседних импульсов тока, протекающих через эрозионный промежуток соответсвующего поста, рассмотренных в первом режиме работы генератора,Thus, the current pulses flow through the erosion gap of each post with a frequency twice the frequency of the mains supply. If it is necessary to decrease the frequency of the current pulses and simultaneously increase the duration of their flow, they change the mode of operation of the generator so that the thyristors 19, 20 and 21 open at the time when the instantaneous charge current value of the corresponding metering capacitor decreases by absolute value its amplitude value to zero. In this case, the generator operates in the second mode. There is a kind of merging of two adjacent current pulses flowing through the erosion gap of the corresponding post, considered in the first mode of operation of the generator,

Claims

In the third mode of the generator, if it is necessary to increase the amplitude of current pulses through the erosion gap with the mains frequency, the thyristor 19 is unlocked in the half period in which the valve 13 is opened and the source energy is transferred to the charging chamber directly, the metering current in this case flows through the field 1-13-19-2 -11-10. Electromagnetic processes, the passage of these in the other two phases of the generator, are similar. The difference is only in the phase shift by 120 electrical degrees. These grooves are repeated cyclically. Thus, the proposed pulse generator, when operating in any of its three modes, allows to improve the weight and dimensions of the three-phase AC source, and increase the utilization factor of the source power. The invention The pulse generator for EDM processing by author. St. No 707745, characterized in that, in order to improve the mass of the baritial parameters, increase the utilization rate of the source power, the generator is additionally equipped with a linear choke connected between the three-phase source neutral and the cathode of the operating element, and three valve cells, each of which is formed two valves and a thyristor, and the thyristor and one valve of each cell are connected to meukdu by themselves in a consistent manner and opposite to the other valve, the cathode of which is connected to the corresponding a The node of the three-post working device, and the anode to the lining of the metering capacitor connected to the cathode of the corresponding rectifier valve, while the other lining of the capacitor is connected to the cathode of the valve, the anode of which is connected to the corresponding phase output of the three-phase AC source. Sources of information taken into account in the examination 1i USSR Copyright Certificate 707745, cl. B 23 P 1/02, 1.977.