Электрические методы обработки материалов - Могорян Н.В.
Скачать (прямая ссылка):
следования импульсов.
Используя электронные лампы, можно построить генераторы электрических
импульсов на большие частоты (до 10 мГц и выше) с возможностью широкого
регулирования частоты, скважности и энергии. Применение электронной лампы
в качестве безынерционного прерывателя электрического тока позволяет
использовать как накопитель энергии индуктивность, например, выходного
трансформатора (рис. 33).
Генератор, выполненный по такой схеме, содержит следующие элементы:
источник постоянного тока,
электронную лампу, блок управления электронной лампой БУ, импульсный
трансформатор ИТ. При разрыве цепи первичной обмотки импульсного
трансформатора во вторичной обмотке индуцируется импульс напряжения,
который прикладывается к искровому промежутку ИП. Энергия, запасенная в
магнитном поле трансформатора ИТ, реализуется в том случае, если ЭДС
вторичной обмотки трансформатора достаточна для пробоя межэлектродного
промежутка, что связано со скоростью изменения тока в первичной обмотке
ИТ. Такое прерывание тока осуществимо только при помощи мощных
(генераторных) электронных ламп. Используя их, можно построить генераторы
мощностью до 20 кВт и частотой от 100 до 1000 кГц.
+
Для повышения мощности электронных генераторов применяют параллельное
включение электронных
ламп. Одна из таких схем, построенная на лампах
построенная на лампах ГУ-80, представлена на рис. 34. Высокочастотный
вентиль Д включен для по-
Р и с. 33
54
вышения надежности генератора и для устранения обратного импульса тока в
разрядном контуре.
Следует отметить, что по мере внедрения в промышленность
полупроводниковых генераторов целесообразная область применения
электронных генераторов, вероятно, будет ограничена диапазоном частот
выше 0,5 мГц и малыми энергиями в импульсах, что требуется для питания
прецизионных электроискровых установок.
Для упрощения схем мощных генераторов, работающих на высоких частотах,
вместо электронных ламп применяются газонаполненные, в частности
тиратроны. По принципу действия тиратронные генераторы (рис. 35) мало
отличаются от релаксационных [25].
От источника постоянного тока высокого напряжения через
токоограничивающий дроссель L2 конденсатор С5 заряжается до определенного
напряжения. После накопления высоковольтным конденсатором требуемого
количества энергии поджигается импульсный водородный тиратрон JI3. Блок
управления обеспечивает поджиг тиратрона в соответствующие моменты
времени, и конденсатор разряжается через импульсный тиратрон на первичную
обмотку ИТ. Во вторичной обмотке ИТ, подключенной к искровому промежутку
ИП, индуктируется напряжение величиной 150-200 В, пробивающее его, в
результате чего в нем выделяется энергия, накопленная в конденсаторе в
виде короткого импульса большой энергии.
55
Кроме рассмотренного тиратронного генератора LC разработаны тиратронные
RLC, лампово-, машинно-тира-тронные и другие, часть из которых широко
применяется - в серийно выпускаемых электроискровых установках.
Полупроводниковые генераторы. Разработка и серийный выпуск отечественной
промышленностью мощных транзисторов, способных работать при высоких
напряжениях (до 200 В), больших токах (5-15 А) и обладающих малым
временем включения (1-5 мкс), позволили создать весьма совершенные
транзисторные генераторы импульсов.
На рис. 36 показана принципиальная схема генератора на транзисторе,
работающем в режиме ключа. Транзистор Т включен последовательно с
нагрузкой ИП. Управляющие работой транзистора импульсы подаются от
специального блока управления БУ. Полярность подключения обратная. При
переводе в открытое состояние транзистора Т через промежуток ИП от
источника постоянного тока протекает импульс тока, величина которого
ограничивается сопротивлением R.
Транзисторные генераторы позволяют легко изменять в весьма широких
пределах частоту следования импульсов (от 1 до 1000 кГц) и скважность.
Для повышения мощности транзисторных генераторов транзисторы, работающие
в ключевом режиме, соеди-
56
няют последовательно или параллельно. На рис. 37 показана схема
параллельного включения силовых транзисторов в цепь искрового промежутка
[26].
Электроискровая обработка в воде и слабопроводящих средах, как отмечалось
выше, обладает несомненными достоинствами, однако возможность прохождения
процессов электролиза требует применения специальных генераторов. Для
устранения этого вредного при электроискровой обработке явления в
известную схему транзисторного генератора вводится источник переменного
напряжения, подключенный к накопительному конденсатору через ключ
двухсторонней проводимости
[27] (рис. 38). Генератор содержит датчик тока ДТ межэлектродного
промежутка, блок управления БУ, ключ двухсторонней проводимости К,
генератор управляющих импульсов ГУИ, блок силовых ключей КС, источники
постоянного 1 и переменного 2 напряжений.
Применение дополнительного источника переменного напряжения, не
содержащего постоянной составля-
