SU944851A1 - Генератор импульсов дл электроэрозионной обработки - Google Patents

Description

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки материалов и касается генераторов импульсов для электроэрозионной обработки.

Известен генератор импульсов, содержащий трехфазный трансформатор с 5 тремя электрически разделенными вторичными обмотками, наполнительный конденсатор, трехфазный линейный дроссель, каждая фазная обмотка которого выполнена с отводом от части ее вит - ¹⁰ ков, три резонансных конденсатора, включенных соответственно между началом вторичных обмоток трансформатора и соответствующим отводом от части витков обмоток трехфазного линейного ^,s дросселя, выпрямитель, выполненный на двух вентилях, которые своими анодами подключены соответственно к одним выводам второй и третьей обмоток трехфазного линейного дросселя, причем другой вывод третьей обмотки подключен к отрицательной обкладке накопительного конденсатора. Кроме то2 го, генератор содержит вентиль, который анодом подключен к одному выводу первой обмотки трехфазного линей-: ного дросселя. Все вентили катодами соединены с положительной обкладкой накопительного конденсатора, а отрицательная его обкладка подключена к другим выводам первой и второй обмоток трехфазного линейного дросселя, причем концы вторичных обмоток трехфазного трансформатора соединены между собой.

Этот генератор имеет сравнительно небольшое количество полупроводниковых и реактивных элементов, что благоприятно сказывается на его удельных энергетических показателях £1].

Недостатком данного генератора является невысокое значение максимального зарядного напряжения на накопительном конденсаторе, равное K-Qx *Е_Тф , где К - коэффициент трансформации обмотки трехфазного линейного дросселя, Q - добротность резонансно

94485 го контура; E_T<^ - амплитуда фазного напряжения вторичных обмоток трехфазного трансформатора. Это неизбежно приводит к существенному ограничению функциональных возможностей ге- ₅ нератора по его использованию в различных технологических установках.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора путем увеличения максимального ю зарядного напряжения на накопительном конденсаторе.

Поставленная цель достигается тем, что генератор дополнительно снабжен двумя соединенными последовательно конденсаторами, точка соединения которых подключена к другому выводу второй обмотки трехфазного линейного дросселя, а их свободные обкладки подключены к положительной 20 и отрицательной обкладкам накопительного конденсатора, причем другой вывод первой обмотки трехфазного линейного дросселя подключен к положительной обкладке накопительного кон- j₅ денсатора, при этом анод одного вентиля подключен к катоду другого вентиля и к концу вторичной обмотки второй фазы трехфазного трансформатора, конец вторичной обмотки первой фазы которого подключен к катоду одного. вентиля и к одному выводу первой обмотки трехфазного линейного дросселя, а конец вторичной обмотки третьей фазы - к аноду другого вентиля, при этом суммарное индуктивное сопротивление каждой вторичной обмотки трехфазного трансформатора и непосредственно соединенной с ней части витков обмотки трехфазного линейного дросселя при отключенном накопительном конденсаторе на частоте источника по абсолютной величине не меньше половинного и не больше полуторакратного значения емкостного сопротивления резонансного конденсатора, а их суммарное реактивное сопротивление по абсолютной величине не меньше омического сопротивления контура, состоящего из вторичной обмотки трехфазного трансформатора, упомянутой' части витков трехфазного линейного дросселя и резонансного конденсатора.

Такое схемное решение позволяет сократить до двух количество вентилей, а также расширить функциональные возможности генератора за счет увеличения зарядного напряжения на

4 накопительном конденсаторе, максимальное значение которого равно 2· VT К-, т.е. в 2-1^-К; Q раз превышает амплитуду фазного напряжения на вторичных обмотках трехфазного трансформатора, что при практическом сохранении массы и габаритов генератора улучшает его энергетические показатели.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого генератора.

. Генератор содержит трехфазный трансформатор с тремя электрически разделенными вторичными обмотками 1-3, трехфазный линейный дроссель, каждая обмотка которого разделена отводом от части ее витков на две секции соответственно 4 и 5, 6 и 7, 8 и 9, три резонансных конденсатора 10-12, включенных соответственно между началом вторичных обмоток 1-3 трансформатора и соответствующим отводом от части витков обмоток трехфазного линейного дросселя, вентильно-конденсаторный выпрямитель, выполненный на двух вентилях 13 и 14, соединенных между собой последовательно-согласно, и двух конденсаторах 15 и 16, соединенных между собой последовательно в цепочку, подключенную параллельно накопительному конденсатору 17. Концы вторичных обмоток 1-3 трехфазного трансформатора подключены к выводам секций 8,6 и 4 соответственно обмоток трехфазного линейного дросселя, а вывод секции 6 - к точке соединения вентилей 13 и 14, причем катод вентиля 14 подключен к выводу секции 8, а анод вентиля 13 ^_ к выводу секции 4 обмоток трехфазного линейного дросселя. Вывод секции 9 подключен к положительной обкладке накопительного конденсатора, вывод секции 5 подключен к отрицательной обкладке накопительного конденсатора, а вовод секции 7 “ к точке соединения конденсаторов 15 и 17.

Генератор работает следующим образом.

Каждая вторичная обмотка 1 (2,3) трансформатора вместе с резонансным конденсатором 10 (11,12) и частью витков 4 (6,8) трехфазного линейного дросселя образуют три независимых индуктивно-емкостных контура. При равенстве между собой при отключенном накопительном конденсаторе 17 на частоте источника величины суммарно

944851 6 го индуктивного сопротивления вторичной обмотки трансформатора 1 (2,3) и части витков 8 (6,4) обмотки линейного дросселя и величины емкостного сопротивления резонансного конденсато- _s ра 12 (11,10) при добротности контура, большей единицы, в каждом этом контуре на индуктивно-емкостных элементах возникают резонансные напряжения, мгновенные значения которых ю по абсолютной величине равны между собой и противоположны по фазе. Поскольку индуктивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки трансформатора значительно меньше индуктивного сопротивления части витков одной обмотки трехфазного линейного дросселя, то для практических расчетов с достаточной степенью точности целесообразно предполагать, что резонан- _м сные напряжения на части витков обмотки линейного дросселя и резонансном конденсаторе равны между собой по величине и противоположны по фазе, а индуктивность рассеяния вторичной ₂₅ обмотки трансформатора можно не принимать во внимание. Резонансные напряжения, возникающие на обмотках трехфазного линейного дросселя, по амплитуде равны между собой и сдви- ₃₀ нуты друг относительно друга на

120 эл. град. В полупериоды изменения значения фазных напряжений на вторичных обмотках трехфазного трансформатора будет происходить заряд конденсаторов 15 и 16. Ток заряда конденсатора 15 течет в тот промежуток времени, в течение которого положительный потенциал складывается из суммарной величины мгновенных значений напряжении на конденсаторе 15 и на секциях 4 и 5, би 7 обмоток линейного дросселя. В этом случае ток заряда конденсатора 15 потечет по цепи: 6-7“15“5“4-13. Конденсатор 16 заряжается в промежуток времени, в течение ⁴⁵ которого к аноду вентиля 14 приложен положительный по отношению к его катоду потенциал, складывающийся из суммарной величины мгновенных значений напряжений на конденсаторе 16 и ⁵⁰ на секциях 6 и 7,8 и 9 обмоток линейного дросселя. В этом случае ток заряда конденсатора 16 потечет по цепи: 8-9“16-7~6-14. Обмотки трехфазного линейного дросселя включены ⁵⁵ в преобразователь по автотрансформаторной схеме на повышение напряжения, поэтому максимальное значение напря жения, до которого может быть заряжен конденсатор 15, также как и конденсатор 16, равно УЗ'К-Ц-Еуф. , а максимальное значение напряжения на накопительном конденсаторе составит величину, равную 2*УТ*К·Ц*Е_Тф , т.е. U^Z-TJ-K-Q-E^.

Резонансное увеличение напряжения на индуктивно-емкостных элементах генератора будет и в том случае, если собственная частота, контура находится в пределах так называемой полосы пропускания резонансного контура при добротности его больше единицы. В этом случае суммарное индуктивное сопротивление контура (складывающегося из индуктивного сопротивления рассеивания одной вторичной обмотки трехфазного трансформатора и индуктивного сопротивления части витков одной обмотки трехфазного линейного дросселя) на частоте источника по абсолютной величине не меньше половинного и не больше полуторакратного значения емкостного сопротивления резонансного конденсатора, а их суммарное реактивное сопротивление должно быть не меньше суммарного омического сопротивления этого резонансного контура.

Таким образом, предложенный генератор импульсов для электроэрозионной обмотки позволяет сократить до минимально возможного (двух) колиΜβςτβο вентилей, а также существенным образом увеличить зарядное напряжение на накопительном конденсаторе, максимальное значение которого в 2~Ϋ$ раз больше максимального значения напряжения на накопительном конденсаторе в известном генераторе, что при практическом сохранении массы и габаритов генератора обеспечивает улучшение удельных энергетических показателей и расширение его функциональных возможностей.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 736298, кл. Н 02 М 7/06, 1978.