SU947946A1

SU947946A1 - Pulse generator

Info

Publication number: SU947946A1
Application number: SU802987038A
Authority: SU
Inventors: Генрих Александрович Назаров
Original assignee: За витель
Priority date: 1980-09-05
Filing date: 1980-09-05
Publication date: 1982-07-30

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для электроискровой обработки, в частности, титановых сплавов.The invention relates to a pulsed technique and can be used for electric spark processing, in particular, titanium alloys.

Известен генератор импульсов для электроэрозионного станка с источни- . ком питания, соединенным через ключ с емкостным накопителем энергии, в зарядную цепь которого включен балластный резистор, а в разрядную разделительный диод. В генератор импульсов введено η соединенных параллельно накопителей энергии с разделительными диодами, включенными в цепь заряда каждого накопителя, параллельно которому подсоединена цепь, состоящая из балластного резистора и.диода, анод которого подсоединен к отрицательному полюсу емкостного накопителя, при этом диоды параллельных цепей накопителей соединены в последовательную цепь, соединяющую отрицательный вывод генератора с отрицательным полюсом источника питания [1].Known pulse generator for an EDM machine with a source. a power supply unit connected via a key to a capacitive energy storage device, in the charging circuit of which a ballast resistor is included, and in a discharge isolation diode. Η energy storage devices connected in parallel with dividing diodes included in the charge circuit of each drive are inserted into the pulse generator, in parallel with which is connected a circuit consisting of a ballast resistor and an diode, the anode of which is connected to the negative pole of the capacitive storage, while the diodes of the parallel storage circuits are connected to a serial circuit connecting the negative terminal of the generator with the negative pole of the power source [1].

Однако данный генератор обладает низким КПД.However, this generator has a low efficiency.

Известен также генератор импульсов, содержащий накопительные конденсаторы, подключенные через соответствующие разделительные диоды и общий зарядный тиристор к источнику питания, каждый накопительный конденсатор подключен параллельно общей нагрузке 5 через соответствующие разрядные тиристоры (2]..A pulse generator is also known, which contains storage capacitors connected through the corresponding isolation diodes and a common charging thyristor to a power source, each storage capacitor is connected in parallel to the common load 5 through the corresponding discharge thyristors (2] ..

Однако данный генератор может работать только на постоянную нагрузку.However, this generator can only work at a constant load.

Цель изобретения - расширение функ•|Q циональных возможностей путем обеспечения возможности работы генератора на переменную нагрузку.The purpose of the invention is the expansion of functional • • Q functional capabilities by providing the generator with the ability to operate on a variable load.

Для достижения указанной цели в генератор импульсов, содержащий накопительные конденсаторы, подключенные через соответствующие разделительные диоды и общий зарядный тиристор к источнику питания, причем каждый накопительный конденсатор подклю-. чен параллельно общей нагрузке через соответствующие разрядные тиристоры, и блок управления, введены RC-цепи, конденсаторы, резисторы, дроссели, дополнительные развязывающие диоды, причем параллельно первому входу бло25 ка управления включен первый конден. сатор, подсоединенный через первый дополнительный развязывающий диод параллельно резистору первой Rc-цепи, включенной параллельно зарядному ти30 ристору, анод каждого разрядного тиристора, кроме последнего, подсо-. единен к накопительному конденсатору через соответствующий дроссель, анод первого разрядного тиристора .также подсоединен непосредственно к дополнительному накопительному конденсатору, катод каждого разрядного тиристора подсоединен к общей нагрузке через соответствующий первый резистор, а к шине источника питания через соответствующий второй развязывающий диод и последовательно соединенные второй и третий резисторы параллельно третьему резистору через третий дополнительный развязывающий .. диод включен второй конденсатор, подсоединенный параллельно второму входу блока управления, выходы которого соединены с управляющими электродами первого разрядного и зарядного тиристоров, катод каждого разрядного тиристора, кроме первого, через соответствующие последовательно соединенные четвертый резистор и четвертый дополнительный развязывающий диод подключен к управляющему электроду предыдущего разрядного тиристора, параллельно каждому, кроме последнего, первому резистору включена вторая ftC-цепь, точка соединения резистора и конденсатора которой подключена к управляющему электроду последующего разрядного тиристора.To achieve this goal, a pulse generator containing storage capacitors connected through appropriate isolation diodes and a common charging thyristor to a power source, each storage capacitor connected. It is parallel to the total load through the corresponding discharge thyristors and the control unit, RC circuits, capacitors, resistors, chokes, additional decoupling diodes are introduced, and the first condense is connected in parallel with the first input of the control unit. a sator connected through the first additional decoupling diode parallel to the resistor of the first Rc circuit connected in parallel with the charging thyristor, the anode of each discharge thyristor, except the last, is connected. it is connected to the storage capacitor through the corresponding inductor, the anode of the first discharge thyristor. It is also connected directly to the additional storage capacitor, the cathode of each discharge thyristor is connected to the common load through the corresponding first resistor, and to the power supply bus through the corresponding second decoupling diode and the second and third connected in series resistors parallel to the third resistor through the third additional decoupling .. The second capacitor is connected to the diode, connected single cathode parallel to the second input of the control unit, the outputs of which are connected to the control electrodes of the first discharge and charging thyristors, the cathode of each discharge thyristor, except the first, through the corresponding series-connected fourth resistor and fourth additional decoupling diode connected to the control electrode of the previous discharge thyristor, parallel to each, except last, the first resistor is connected to the second ftC-circuit, the connection point of the resistor and capacitor which is connected to the control the subsequent electrode of the subsequent discharge thyristor.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема генератора импульсов.The drawing shows a circuit diagram of a pulse generator.

Генератор содержит источник 1 питания, зарядный тиристор 2, дроссель 3, развязывающие диоды 4-7, накопительные конденсаторы 8-11, первую ЙС-цепь из конденсатора 12 и резистора 13, диод 14, первый конденсатор 15, первый дополнительный развязывающий диод 16, дроссели 17 и 18, разрядные тиристоры 19-21, первые резисторы 22-24, нагрузку 25, например эрозионный промежуток, вторые дополнительные развязывающие диоды 26-28, третий дополнительный развязывающий диод 29, второй и третий резисторы 30 и 31, второй конденсатор 32, четвертые резисторы 33-36 ,вторую ЙС-цепь на резисторах 37 и 38 и конденсаторах 39 и 40, четвертые дополнительные развязывающие диоды 41 и 42, блок 43 управления.The generator contains a power source 1, charging thyristor 2, inductor 3, decoupling diodes 4-7, storage capacitors 8-11, the first IC circuit from capacitor 12 and resistor 13, diode 14, first capacitor 15, first additional decoupling diode 16, chokes 17 and 18, the discharge thyristors 19-21, the first resistors 22-24, the load 25, for example the erosion gap, the second additional decoupling diodes 26-28, the third additional decoupling diode 29, the second and third resistors 30 and 31, the second capacitor 32, the fourth resistors 33-36, the second YS circuit on the resisto 37 and 38 and capacitors 39 and 40, fourth additional decoupling diodes 41 and 42, control unit 43.

Генератор работает следующим образом.The generator operates as follows.

При включении источника 1 происходит заряд конденсатора 12 через резистор 13, дроссель 3, диоды 4-7 и конденсаторы 8-11. Через резистор 13 течет зарядный ток; падение напряжения на этом сопротивлении запирает блок 43, который задерживает подачу управляющего импульса на тиристор 19. Запертая схема управления тиристором 19 и отсутствие паде ния напряжения на резисторе 31 являются разрешением на выдачу блоком 43 управляющего импульса для включения зарядного тиристора 2.When the source 1 is turned on, the capacitor 12 charges through the resistor 13, inductor 3, diodes 4-7, and capacitors 8-11. A charging current flows through the resistor 13; the voltage drop across this resistance locks the block 43, which delays the supply of the control pulse to the thyristor 19. The locked control circuit of the thyristor 19 and the absence of voltage drop across the resistor 31 are the permission for the block 43 to issue a control pulse to turn on the charging thyristor 2.

При включении тиристора 2 происходит быстрый заряд конденсаторов 8-11. Ток через резистор 13 Не идет. После разряда конденсатора 15, время которого выбирается несколько большим времени восстановления тиристора 2, блок 43 выдает управляющий импульс на включение разрядного тиристора 19. После включения тиристора 19 происходит разряд конденсатора 8 через тиристор 19, балластное •сопротивление 22, нагрузку 25 и по вспомогательной разрядной цепи через диод 26 и резисторы 30 и 31. При разряде конденсатора 8 через нагрузку 25 падение напряжения на резисторе 22 включает тиристор 20 через время, определенное резистором 33 и емкостью конденсатора 39. Задержка времени выбирается меньшей времени разряда конденсаторов 8 и 9.When the thyristor 2 is turned on, the capacitors 8-11 are quickly charged. The current through the resistor 13 does not go. After the discharge of the capacitor 15, the time of which is selected somewhat longer than the recovery time of the thyristor 2, the block 43 gives a control pulse to turn on the discharge thyristor 19. After the thyristor 19 is turned on, the capacitor 8 is discharged through the thyristor 19, ballast resistance 22, load 25, and along the auxiliary discharge circuit through the diode 26 and resistors 30 and 31. When the capacitor 8 is discharged through the load 25, the voltage drop across the resistor 22 turns on the thyristor 20 after a time determined by the resistor 33 and the capacitor 39. Delay time Meni selected at the time of discharge of capacitors 8 and 9.

После включения тиристора 20 происходит разряд конденсатора 10 через дроссель 18,'тиристор 20, резистор 23, нагрузку 25. Падение напряжения на резисторэ 23, аналогичным образом, через резистор 35, управляющий электрод тиристора 21 включает тиристор 21.After the thyristor 20 is turned on, the capacitor 10 is discharged through the inductor 18, the thyristor 20, the resistor 23, the load 25. The voltage drop across the resistor 23, similarly, through the resistor 35, the control electrode of the thyristor 21 includes a thyristor 21.

Для ликвидации коммутирующего действия разрядных тиристоров друг на друга введены цепочки обратной ’связи: резисторы 38 и 37 и диоды 41 и 42, благодаря чему тиристоры остаются открытыми до полного разряда конденсаторов. Затянутый разряд конденсаторов 9 и 10 формирует среднюю часть импульса.In order to eliminate the switching action of the discharge thyristors, feedback ’coupling chains were introduced to each other: resistors 38 and 37 and diodes 41 and 42, so that the thyristors remain open until the capacitors are completely discharged. A prolonged discharge of capacitors 9 and 10 forms the middle part of the pulse.

Ток разряда по вспомогательной .разрядной цепи (падением напряжения на резисторе 31) запрещает блоку 43 включить зарядный тиристор 2. После разряда конденсаторов 8-11 и конденсатора 32, время разряда которого выбирается несколько большим времени восстановления тиристоров 19-21, включается зарядный тиристор 2, и цикл повторяется. Сопротивление разрядных цепей конденсаторов 8 и 11 выбирается минимальным, что обеспечивает крутой передний фронт импульса и мощный выброс тока в конус импульса, в результате чего наблюдается лучшее удаление продуктов эрозии из эрозионного промежутка.The discharge current along the auxiliary .discharge circuit (voltage drop across the resistor 31) prevents block 43 from turning on the charging thyristor 2. After the discharge of the capacitors 8-11 and capacitor 32, the discharge time of which is selected somewhat longer than the recovery time of the thyristors 19-21, the charging thyristor 2 is turned on, and the cycle repeats. The resistance of the discharge circuits of the capacitors 8 and 11 is selected to be minimal, which provides a steep leading edge of the pulse and a powerful surge of current into the pulse cone, resulting in a better removal of erosion products from the erosion gap.

При работе' генератора в холостом режиме, когда эрозионный промежуток не участвует в разрядной цепи, разряд конденсаторов 8 и 9 происходит через вспомогательную разрядную цепь тиристор 19-диод 26-резисторы 30 и 31, величина .сопротивления которых во много раз больше величины сопротивлений резисторов 22-24. В результате раэ ряд конденсаторов затягивается, и, соответственно, уменьшается частота включения зарядного тиристора 2, что, в свою очередь, увеличивает КПД генератора.When the generator is idling, when the erosion gap does not participate in the discharge circuit, the discharge of capacitors 8 and 9 occurs through an auxiliary discharge circuit, a thyristor 19-diode, 26-resistors 30 and 31, the resistance values of which are many times greater than the resistance values of the resistors 22 -24. As a result, the series of capacitors is delayed, and, accordingly, the switching frequency of the charging thyristor 2 decreases, which, in turn, increases the efficiency of the generator.

Частота следования рабочих импульсов тока зависит от состояния эрозионного промежутка. Например, при прошивке глубоких отверстий, когда зашлакованность промежутка велика и разряд накопителей затягивается, частота следования импульсов уменьшается, и >0 происходит автоматический выбор режима обработки.The repetition frequency of the working current pulses depends on the state of the erosion gap. For example, when flashing deep holes, when the slagging of the gap is large and the discharge of the drives is delayed, the pulse repetition rate decreases, and> 0 the automatic processing mode is selected.

'Выбирая параметры конденсаторов 8-11 и дросселей 17 и 18, а также резистора 33, -конденсатора 39, резнетора 35, конденсатора 40, можно получать импульсы различной формы.'By choosing the parameters of capacitors 8-11 and chokes 17 and 18, as well as resistor 33, capacitor 39, resonator 35, capacitor 40, pulses of various shapes can be obtained.

Таким образом, предлагаемый генератор может работать на переменную нагрузку. 20Thus, the proposed generator can operate on a variable load. 20

Claims

The invention relates to a pulse technique and can be used for electrospark machining, in particular, titanium alloys. A pulse generator for an electroerosive machine with a power source connected via a key to a capacitive energy store, in the charging circuit of which a ballast resistor is connected, and on a discharge separation diode. Into the pulse generator, p are inserted in parallel. Energy stoppers with a stripped. In the charge circuit of each drive, parallel to which a circuit is connected, consisting of a ballast resistor and an anode whose diode is connected to the negative pole of a capacitive drive, while the diodes of parallel circuits of drives are connected to a series circuit connecting the negative terminal of the generator with a negative pole of power supply 1. However, this generator has a low efficiency. Also known is a pulse generator containing storage capacitors connected via separate dividing diodes and a common charge thyristor to a power source, each storage capacitor is connected in parallel with a common load through corresponding discharge thyristors 2. However, this generator can operate only on a constant load. The purpose of the invention is to enhance the functionality by allowing the generator to operate at a variable load. To achieve this goal, a pulse generator containing storage capacitors connected through the appropriate separation diodes and a common charge thyristor is connected to a power source, each storage capacitor being connected. The corresponding thyristors and the control unit are parallel to the common load, RC circuits, capacitors, resistors, chokes, and additional isolating diodes are introduced, and the first capacitor connected through the first additional isolating diode parallel to the first He resistor is connected parallel to the first input of the control unit. -Circuit connected in parallel with the charge thyristor, the anode of each discharge thyristor, except the last one, is connected to the capacitive / y capacitor through the corresponding choke, ano the first p The thyristor is also connected directly to the additional storage capacitor, the cathode of each discharge thyristor is connected to the common load through the corresponding first resistor, and to the power supply bus through the corresponding second unresponsive diode and connected in series to the second resistor parallel to the third resistor the third additional decoupling diode is connected to a second capacitor connected in parallel to the second input of the control unit, whose inputs are connected to the control electrodes of the first discharge and charge thyristors, the cathode of each discharge thyristor, except for the first, through the respective series-connected fourth resistor and the fourth additional decoupling diode is connected to the control electrode of the previous discharge thyristor, parallel to each, except the last, first resistor the second is turned on, the connection point of the resistor and the capacitor of which is connected to the control electrode of the subsequent discharge thyristor. The drawing shows The electrical circuit of the pulse generator. The generator contains a power source 1, charge thyristor 2, choke 3, decoupling diodes 4-7, storage capacitors 8-11, first RC circuit from capacitor 12 and resistor 13, diode 14, first capacitor 15, first additional decoupler diode 16, chokes 17 and 18, discharge thyristors 19-21, first resistors 22-24, load 25, e.g., erosion gap, second additional decoupling diodes 26-28, third additional decoupling diode 29f, second and third resistors 30 and 31 , second capacitor 32, fourth resistors 33-36, second RC circuit for resis Orach 37 and 38 and kondensatorak 39 and 40, the fourth additional decoupling diodes 41 and 42, the control unit 43. The generator works as follows. When source 1 is turned on, capacitor 12 is charged through a resistor 13, choke 3, diodes 4-7, and capacitors 8-11. Through the resistor 13 the charge current flows; The voltage drop across this resistance locks the block 43, which delays the supply of the control pulse to the thyristor 19. The thyristor control circuit 19 is locked and the voltage drop across the resistor 31 is not allowed to trigger the control pulse 43 to turn on the charge thyristor 2. When the thyristor 2 is turned on, a fast charge of capacitors 8-11 occurs. The current through the resistor 13 is not. After discharge of the capacitor 15, the time of which is chosen to be somewhat longer for the recovery of the thyristor 2, the block 43 issues a control pulse to turn on the –discharge thyristor 19. After turning on the thyristor 19, the discharge of the capacitor 8 occurs through the thyristor 19, the ballast resistance 22 / load 25 and through the auxiliary discharge circuit through diode 26 and resistors 30 and 31. When capacitor 8 is discharged through load 25, the voltage drop across resistor 22 turns on thyristor 20 through the time determined by resistor 33 and capacitor 39 capacity. Delay Time is selected for a shorter discharge time for capacitors 8 and 9. After switching on the thyristor 20, the capacitor 10 is discharged through choke 18, thyristor 20, resistor 23, load 25. The voltage drop across resistor 23, similarly, through resistor 35, control electrode thyristor 21 includes thyristor 21. To eliminate the switching action of the thyristor discharge thyroidors, the following feedback junctions were introduced: resistors 38 and 37 and diodes 41 and 42, whereby the thyristors remain open until the capacitors are completely discharged. Closed discharge con, capacitors 9 and 10 forms the middle part of the pulse. The discharge current across the auxiliary discharge circuit (voltage drop across resistor 31) prohibits block 43 from turning on charge thyristor 2. After discharge of capacitors 8–11 and capacitor 32, the discharge time of which is chosen to be somewhat longer than the recovery time of thyristors 19–21, charge thyristor 2 is turned on, and the cycle repeats. The resistance of the discharge circuits of capacitors 8 and 11 is minimal, which provides a steep leading edge of the pulse and a powerful current ejection into the pulse cone, resulting in a better removal of erosion products from the erosion gap. When the generator is in idle mode, when the erosion gap does not participate in the discharge circuit, the discharge of capacitors 8 and 9 occurs through the auxiliary discharge circuit of the thyristor 19-diode 26-resistors 30 and 31, the resistance value of which is many times greater than the resistance value of resistors 22-24. As a result, the discharge of the capacitors is delayed, and, accordingly, the turn-on frequency of charge thyristor 2 decreases, which, in turn, increases the efficiency of the generator. The frequency of the working current pulses depends on the state of the erosion gap. For example, when stitching deep holes, when the slagging of the gap is large and the number of accumulators is tightened, the pulse frequency decreases, and the processing mode is automatically selected. Selecting the parameters of the capacitors 8-11 and chokes 17 and 18, as well as the resistor 33, the capacitor 39, the choke 35, the capacitor 40, you can receive pulses of various shapes. Thus, the proposed generator can operate at variable load. Claims of the Invention A pulse generator comprising storage capacitors connected through respective dividing diodes and a common charge thyristor to a power source, each storage capacitor connected to a common load across the corresponding bits, and a control unit characterized in that the purpose of expanding the functional capabilities of it by allowing the generator to work at a variable load, RC circuits, capacitors, resistors, chokes, additional the first diode connected to the first input of the control unit; the ator connected via the first additional decoupling diode parallel to the resistor of the first RC circuit connected in parallel to the charge thyristor; the anode of each discharge thyristor, except the last, is connected to the storage capacitor through the corresponding the choke, the anode of the first discharge thyristor is also connected directly to the additional capacitor, the cathode of each discharge thyristor is connected to the total load h Through matching, the first resistor and, to the power supply bus, via a corresponding second isolation diode and the second and third resistors connected in series in parallel to the third resistor through a third additional decoupling diode, connected a second capacitor connected in parallel to the second input of the control unit whose outputs the first discharge and charge thyristors, the cathode of each discharge thyristor, except the first, through the corresponding series nye fourth resistor and the fourth additional decoupling diode connected to the control electrode of the thyristor of the previous discharge, parallel to each, except the last, the first including second resistor RC-dep, point compounds resistor and a capacitor which is connected to the control electrode of the further discharge thyristor. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 339378, cl. B 23 P 1/02, 1970.

2. Authors certificate of the USSR 457169, cl. H 03 K 3/53, 1973 (prototype).