Генератор импульсов для электроэрозионной обработки

 

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки металлов и может быть использовано в качестве широкодиапазонных генераторов импульсов электроэрозионных станков. Цель изобретения - повышение производительности обработки за счет формирования импульсов различной формы и амплитуды в широком диапазоне частот и повышение КПД за счет снижения мощности управления силовыми ключами усилителя мощности. Генератор импульсов для электроэрозионной обработки содержит электроэрозионный промежуток 1, диод 2, датчик 3 пробоя, делитель 4 частоты импульсов, задающий генератор 5 импульсов, шифратор 6 кода длительности импульса напряжения, формирователь 7 длительности паузы, генератор 8 поджигающих импульсов. Введение ПЗУ 9, ЦАП 10, регулятора 11 амплитуды импульса напряжения, компаратора 12, усилителя 13 мощности, фильтра 14 нижних частот, датчика 15 тока, усилителя 16 и шифратора 17 кода и формы импульса позволяет получить в широком диапазоне частот импульсы тока различной формы и амплитуды, за счет чего повышается производительность обработки, а также КПД. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) CSi)S В 23 Н 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4394735/24-21 (22) 21.03.88 (46) 15,10.90. Бюп. Р 38 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А,Б.Лахмостов, С.С.Конюхов, В.В.Атрощенко и А.Г. Голубятников (53) 621.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 308846, кл. В 23 Н 1/02, опублик.

1971.

Авторское свидетельство СССР

11 - 335070, кл. В 23 H 1/02, опублик, 1972. (54) ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОН11011 ОБРАБОТКИ (57) Изобретени. относится к электрофизическим методам обработки металлов и может быть использовано в качестве широкодиапазонных генераторов импульсов электроэрозионных станков. Цель изобретения — повышение производительности обработки за счет формиро— вания импульсов различной г,.эрмы и амплитуды в широком дпап;:,;.:.: ч,,;т;..т и повышение КПД з а с ет с:::;, . с!ы, I«c ности управления силовыми ключамн усилителя мощности. Генератор импу.,тьсов для электроэрозпонной обработки содержит электроэрозионный промежуток

1, диод 2, датчик 3 пробоя, делитель

4 частоты ил1пулт сов, з адающпй генератор 5 импульсов, шифратор 6 кода длительности импульса напряжения, формирователь 7 длительности паузы, генератор 8 поджигающих иттульсов.

Введение ПЗУ 9, ЦАП 10, регулятора

11 амплитуды импульса напряжения, компаратора 12, усилителя 13мощности, фильтра 14 нижних частот, датчика !5 тока, усилителя 16 и шифратора 17 кода и формы импульса позволяет получить в широком диапазоне частот импульсы тока различной формы и амплитуды, за счет чего повышается производительность обработки, а также КПД. 2 ил, 1599163

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки металлов и может использоваться в качестве широкодиапазонного генератора им5 пульсов электроэрозионных станков.

Цель изобретения — повышение про— изводительности обработки за счет формирования импульсов различной формы и амплитуды в широком диапазоне частот и повышение КПД за счет снижения мощности управления силовыми ключами усилителя мощности.

Па фиг,1 показана блок-схема генератора импульсов; на фиг.2 — электрическая принципиальная схема усилителя мощности.

Генератор импульсов для электроэрозионной обработки содержит подключенные к первому электроду электроэро- 20 зионного промежутка (MII) 1 первый электрод диода 2 и вход датчика 3 пробоя электроэрозионного промежутка, выход которого соединен с первым входом делителя 4 частоты, ко второму 25 входу которого подключен задающий reНера ор 5 импульсов, а к третьему входу — шифратор 6 кода длительности импульса напряжения, выход делителя

4 частоты подключен через формирователь 7 длительности паузы к генератору 8 поджигающих импульсов, выходы которого соединены с первым и вторым электродом электроэрозионного промежутка 1, последовательно соединенные .постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 9, цифроаналоговый преобразовательь (ЦАП) 10, р егулят ор 1 1 амплитуды импульса напряжения, компаратор °

12, усилитель 13 мощности, фильтр 14 40 нижних частот, датчик 15 тока и усилитель 16 напряжения, выход которого подключен ко второму входу компаратора 12, выход датчика 15 тока соеди- . нен также со вторым электродом диода, 45 первый вход ПЗУ подключен к шифратору 17 кода и формы импульса, Один из вариантов выполнения усилителя 13 мощности (см. фиг.2) содержит первый резистор 18, первый вывод которого соединен с базой транзистора 19, коллектор которого подключен к аноду первого диода 20 и первому выводу первой обмотки 21 трансформатора 22 тока, второй вывод которой соединен с первым выводом второго резистора 23 и анодом второго диода 24, катод которого подключен к катоду первого диода 21., вторая обмотка 25 трансформатора 22 тока подключена к базо-эмиттерному переходу второго транзистора 26, кол— лектор которого подсоединен .через третью обмотку 27 трансформатора 22 тока к положительной шине 28 первого источника питания, отрицательная шина которого и эмиттер второго транзистора 26 соединены. е выходными шинами 29, 30, входная шина 31 соединена со вторым выводом первого резистора 18, второй вывод второго резистора 23 и катод второго диода 24 соединены соответственно с отрицательной и положи-, тельной шинами 32,33 второго источника питания, положительная шина 33 которого через третий резистор 34 соединена с базой первого транзистора 19.

Генератор импульсов (фиг,1) работает следующим образом, После. окончания паузы, сформированной формирователем 7, происходит подача генератором 8 импульса МП 1. В момент пробоя MII 1 фиксируемого датчиком 3 пробоя, выходной сигнал датчика 3 пробоя разрешает счет делителю 4 частоты импульсов, поступающих на его второй вход генератора 5 импульсов, Коэффициент деления делителя 4 частоты, устанавливаемый шифратором 6 кода длительности импульса напряжения, определяет длительность силового" импульса тока в межэлектродном промежутке 1, как и;

E и,т,i 1: где „г; — требуемая длительность импульса тока; и, — коэффициент. деления делителя 4 частоты;

F — частота следования импульсов с генератора 5 импульсов, Выходной сигнал (разряды счетчиков) делителя 4 частоты блокирует на время формирования. длительности импульса тока, „ : формирователь 7 и.т,; длительности паузы и, поступая на часть адресных входов ПЗУ 9, осуществляет формирование на выходах данных

ПЗУ 9 кодов точек формы импульса напряжения из некоторой области памяти

ПЗУ 9, которая задается подачей на оставшиеся адресные входы ПЗУ 9 кода с шифратора 17 кода формы импульса напряжения, с помощью которого выбирается требуемая форма импульса тока в межэлектродном промежутке 1. Коды

1599163 . 6

55 точек формы импульсов тока, которыми она апроксимирована, предварительно записаны в соответствующую область памяти ПЗУ 9 и хранятся в ней по- . стоянно. Выходной сигнал с выходов данных ПЗУ 9 поступает в ЦАП IO, который формирует из цифрового кода формы кривой импульса напряжения им- . пульс заданной формы. Импульс заданной формы напряжения с выхода ЦАП 10 через регулятор 1) амплитуды импульса напряжения, величина выходного сигнала которого определяет амплитуду импульса тока в MII 1, поступает на первьш вход компаратора 12, на второй вход которого поступает через усилитель 16 сигнал датчика 15 тока.

Сигнал, поступающий на второй вход компаратора 12, пропорционален теку— щему значению тока в межэлектродном промежутке !. Он сравнивается с текущим значением сигнала, поступающего на первый вход компаратора 12, изменяя регулятором 11 амплитуды импульсов 12 напряжения амплитуду напряжения на первом входе компаратора

12, происходит изменение амплитуды тока в межэлектродном промежутке 1.

В зависимости от знака разности сигналов выходной сигнал компаратора

12 управляет усилителем 13 мощности (включает или выключает транзисторные ключи), При этом частота переключений компаратора 12 очень высока и определяетcr ыстрväeH ствием и точностью его работы, Выходной сигнал усилителя

)3 мощности фильтруется ФНЧ 14, который, отфильтровывая сигнал с частотой переключений компаратора 12, выделяет импульс тока требуемой формы и через последовательно включенные датчик 16 тока и (разделительный) диод 2, осуществляющий разделение цепей поджигающего" и "силового" напряжений, поступает в МП 1. Сигнал, снимаемый с первого выхода датчика 15 тока, усиливается усилителем 16 и является сигналом обратной связи, поступающим на второй вход компаратора )2, который сравнивается с сигналом, поступающим на первый вход компаратора 12, Таким образом, происходит преобразование формы импульса напряжения в форму импульса тока, После окончания импульса тока требуемой формы сигналом с выхода делителя 4 частоты, поступившего на вход формирователя 7 длительности паузы, 5

)О

)5

40 начинается формирование паузы и процесс работы повторя -.тся сначала.

Число форм импульса тока определяется объемом памяти ПЗУ 9 и может принимать практически любое значение путем ее наращивания, Схема усилителя 13 мощности (фиг.2) работает следующим образом, При низком вхОднОм урОвне у благодаря току, протекающему через резистор

18 и переход база-эмиттер транзистора 19, последний открыт, т, е. через обмотку 21 тр ансформатора тока 2 2 протекает ток, величина -которого не более нескольких десятков миллиампер и в основном определяется сопротивлением резистора 23, Когда входной уровень принимает положительный потенциал, транзистор 19 выключается и на копленная энергия магнитного поля трансформатора тока 22 вызывает выбросы напряжения обратной полярности одновременно на всех трех обмотках 21, 25 и 27 трансформатора 22 тока, Выброс напряжения на обмотке 25 вызывает регенеративное включение транзистора

26 за счет положительной обратной связи через обмотку 27.

Когда входной уровень опять принимает низкий потенциал, транзистор

19 снова включается и вместе с диодом

24 шунтирует обмотку 2) трансформатора 22 тока, что ведет к прекращению протекания управляющего тока в обмотке 21, а следовательно, и к протеканию тока в нагрузке, подключенной к выходу схемы. Как только прекратится протекание тока в нагрузке, в обмотке

21 трансформатора 22 тока начинает протекать намагничивающий ток, и весь . цикл повторяется, формул а изобретения

Генератор импульсов для электроэрозионной обработки, содержащий подключенные к первому электроду электроэрозионного промежутка первый электрод диода и вход датчика пробоя электроэрозионного промежутка, выход которого соединен с первым входом делителя частоты, к второму входу которого подключен задающий генер.атор импульсов, а к третьему входу — шифратор кода длительности импульса напряжения, выход делителя частоты подклюс чен через формирователь длительности паузы к генератору поджигающих им1599163

Ю алых

Составитель А.Чижиков

ТехРед JI Олийнык КоРРектоР 0,1!ипле. Редактор А.Долинич

Заказ 3109 Тираж 557 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 пульсов, выходы которого соединены с первым и вторым электродами электроэ ро з ион но r o про межутк а, о т л и— ч ающий с я тем, что, сцельюповышения производительности обработки за счет формирования импульсов различной формы и амплитуды в широком диапазоне частот и повышения КПД за счет снижения мощности управления силовыми ключами усилителя мощности, в него введены последовательно соединенные постоянное запоминающе устройство, цифроаналоговый преобразователь, регулятор амплитуды импульса напряжения, компаратор, усилитель мощности, фильтр нижних частот, датчик тока, усилитель напряжения, выход которого подключен к второму входу компаратора, второй выход датчика тока соединен с вторым электродом диода, первый вход постоянного запоминающего устройства подключен к выходу делителя частоты, а второй вход постоянного запоминающего устройства подключен к шифратору кода и формы импульса.