188247. lajstromszámú szabadalom • Tápegység szikraforgácsoló és elektrokémiai gépekhez
1 188 247 2 A találmány tárgya tápegység szikraforgácsoló és elektrokémiai gépekhez, amely tápegység különösen másoló, üregelő gépeknél alkalmazható. Szikraforgácsolással történő fémmegmunkálás esetére ismeretesek olyan tápegységek, amelyek széles frekvenciatartományban működnek, azaz néhányszor tíz kHz-től néhányszor száz kHz-ig. Ezeknek a tápegységeknek egy igen fontos elemét képezi a kimeneti kábelcsatlakozó, amely a tápegységet a géppel összeköti. Mivel általában ezeknek a kábeleknek elég hosszúaknak kell lenniük, a nagyfrekvenciás áramforrás kimeneti teljesítményét igen nagy mértékben korlátozza ezeknek a kábeleknek az induktivitása. Ezen túlmenően pedig ahhoz, hogy nagy áramimpulzusokat nyerjünk, amelyeknek a frekvenciája is nagy, viszonylag nagy értékű áramkorlátozó ellenállásokat és csillapító diódákat kell az áramkörben elhelyezni, amely áramkorlátozó ellenállások a kisütő áramkörnek az időállandóját csökkentik. Ilyen jellegű tápegységeket ismertet például A. L. Lifschiz, I. S: Rogatschew, M. S. Otto „Impulzusgenerátorok” c. könyve, amely az „Energia” kiadó kiadványaként jelent meg 1970-ben Moszkvában. Általában a fejlesztés irányzata a fent említett tápegységek főáramkörének tervezésénél az, hogy a nagyteljesítményű áramkorlátozó ellenállásokat lehetőség szerint valamilyen formában a kisütő áramkörből kizárjuk úgy, hogy egyidejűleg a kisütőáramkörnek az időállandóját is csökkentjük. A 702 627 sz. szovjet szerzői tanúsítvány egy olyan tápegységet ismertet szikraforgácsoló és elektrokémiai gépekhez, amely egy az egyenáramú feszüllséggenerátorra csatlakoztatott impulzusfeszültség-átalakítót tartalmaz, melynek a kimeneti áramkörében egy tárolószűrő van elhelyezve, amelyhez kisütő áramkör van csatlakoztatva. A kisütő áramkör sorosan kapcsolt nagyfrekvenciás kapcsolót, áram-távadót és kimeneti csatolót tartalmaz, és a nagyfrekvenciás kapcsoló és az áramtávadó közös pontjára egy dióda van csatlakoztatva, a kimeneti csatoló áramkörre pedig két, a munkafolyadékban elhelyezett elektróda által képezett terhelés van kapcsolva. A fent említett tápegységnél az impulzusfeszültségátalakító egy leválasztó transzformátoros soros váltóirányítót tartalmaz, ahol is a leválasztó transzformátor kimeneti tekercse egyenirányítón keresztül van a tárolószűrőre csatlakoztatva. Az impulzus feszültség-átalakító ezen kiviteli alakjánál a kapT csolás rendkívül bonyolult, hatásfoka pedig nem éri el a 70%-ot sem, amely hatásfok a teljes tápegység hatásfokára is egyértelműen kihat. Ezért van aztán szükség arra, hogy a tápegység kimenetén az impulzuskövetés frekvenciájának a változásával együtt az átalakító kimenetén sorosan kapcsolt kondenzátorokat relével kapcsoljuk át, ami a tápegység bonyolultságát tovább növeli. A már említett kapcsolási elrendezésnél azonban említésre méltó az, hogy semmiféle kísérlet nem történt a főáramkor időállandójának csökkentésére. Célkitűzésünk az volt, hogy egy olyan tápegységet hozzunk létre szikraforgácsoló és elektrokémiai gépekhez, amelynél a főáramkor bementére elhelyezett egyenfeszültségű generátor alkalmazásával a főáramkörnek az időállandóját csökkentjük, és az egyenfeszültségű generátor mind tápegységként, mind pedig ellen-elektromos erőként használható, amely a kimeneti áramkör kondenzátorának a kisütési idejét nagymértékben lecsökkenti. A találmánnyal célunk még a kimeneti impulzus frekvenciatartományának a növelése, továbbá amennyire az impulzusfeszültség-átalakító kapcsolása lehetővé teszi, az egész tápegység hatásfokának a növelése. A találmány tárgya tehát tápegység szikraforgácsoló és elektrokémiai gépekhez, ahol egyenfeszültségű generátor kimenetére impulzusfeszültségátalakító van csatlakoztatva, amely induktív tekercset, vele sorosan kapcsolt diódát és a közös pontjukra csatlakoztatott alacsonyfrekvenciás kapcsolót tartalmaz, és az impulzusfeszültség-átalakító kimenetére tárolószürö van elhelyezve, amelyhez kisütő áramkör van csatlakoztatva, amely kisütő áramkörben sorosan kapcsolt nagyfrekvenciás kapcsolóból, áram távadóból és kimeneti csatolóból álló áramkör van kapcsolva, és a nagyfrekvenciás kapcsoló és az áramtávadó közös pontjára egy dióda csatlakozik, a kimeneti csatoló áramkörre pedig két, a munkafolyadékban elhelyezett elektróda által képezett terhelés van kapcsolva. A találmány szerinti tápegység lényege abban van, hogy az induktív tekercset, vele sorosan kapcsolt diódát és közös pontjukra csatlakoztatott alacsonyfrekvenciás kapcsolót tartalmazó impulzusfeszültség-átalakító induktív energia adagolóként van kiképezve, továbbá a tárolószűrő az energiaadagoló sorosan kapcsolt induktív tekercse és diódája két nem közös kivezetésével van párhuzamosan kapcsolva, mig az energiaadagoló alacsonyfrekvenciás kapcsolója és a kisütőáramkör diódája az egyenfeszültségű generátor másik kivezetésére van kapcsolva. A találmány egyik előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy az áramtávadó egy vezérlő egységen keresztül van a nagyfrekvenciás kapcsoló vezérlő bemenetére csatlakoztatva, amely vezérlő egység önmagában ismert vezérlő generátorból, reléből, amely a vezérlő egység bemenetét képezi, áll. továbbá tartalmaz egy a reléhez és a vezérlő generátorhoz kapcsolt összehasonlító áramkört, amelynek kimenete képezi az egység kimenetét. A találmány szerinti tápegység kapcsolási elrendezése lehetővé teszi, hogy a kimenetén igen széles frekvenciatartományba eső impulzusokat hozzunk létre, továbbá, hogy az impulzusfeszültség változása esetén az áramamplitúdót stabilizáljuk, valamint stabilizáljuk az impulzus alakját is, így a tápegység főáramkörének a hatásfoka 50...70%. Ez azt a lehetőséget kínálja, hogy a tápegység méretei, valamint tömege és teljesítményfelvétele lecsökken, ugyanakkor a szikraforgácsoló megmunkálás azáltal, hogy a feszültségamplitúdót megnöveltük és a közepes áramot csökkentettük, stabilabb lesz. A továbbiakban a találmányt példakénti kiviteli alakja segítségével ismertetjük részletesebben, amely példakénti kiviteli alak kapcsolási rajza a mellékelt ábrán látható. Szikraforgácsoló és elektrokémiai gépeknek a 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 ?
