用于放电加工的脉冲发生器制造技术

一种利用间歇放电进行机械加工的发生器，其中置有一高功率源，能将在加工线上由于感应而积聚的能量回复到加工区域。特征是在电路中设置一与该电极附件和加工工件串接的中间电源以便恢复由在该加工线上感应而积聚的能量所提供的电流，该电流以与中间电源所提供的电流相反的方向流经中间电源，并且来将所述能量从中间电源返回到高功率源。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于间歇放电(或由火花腐蚀)进行机械加工的受控脉冲发生器，它能给出具有高功率的脉冲，能连续调整其脉冲的功率电平并可控制其脉冲的宽度和频率。由本申请人的专利CH377951的CH563835可知，为了避免在电阻上消散的功率，可将一个放电发生器的直流电源的功率全部送到一个能量存储器中，然后再将该功率送回该机械加工的部位，而不是用串接到该电极的电阻来限制所述电源的输出(见与CH 377951的图6和CH563835的附图说明图1，4，5和6对应的图1a)。借助于在专利CH563835中所描述的器件，在该存储器件中的电流可保持在一个予定值，并且可通过控制该脉冲的频率和宽度来实现其恢复，由于该存储器件的能量可沿着分流电路来传送，因而更可取的是具有低的阻抗。(见与CH563835的图1，4，5和6对应的图1b，其中，由存储器件L1来恢复的电流i流经一个二极管和一个电路开关)。在上述专利中所描述的某些变型的器件中，借助于一个恢复电路，该存储器件甚至可以将某些能量存储到该电源之中，在该恢复电路中由该存储器件存储的电流是以与该所说电源所提供的电流相反的方向流经所说电源的。在该机械加工区域被连接到该恢复电路时，由于存储器件存储的电流是反向流经该电源，由于存储器件的电压与前者电压相抵触，因而使得加工电流锐减;今后标志“电位阱”表示这种电路类型。其放电电流可能非常大，并且放电间隔很短(见与CH377951对应的图1C)。当机械加工区域末被连接在该恢复电路时，在该加工区域中该电流脉冲的终止不必与该存储器件耗尽所有存储能量的时间相符合。在分离为两个相继的脉冲的时间间隔内发生恢复;由该存储器件存储的电流被分流进入该恢复电路中，同时由加工电路中断。(见与CH563835图7对应的图1d)。与一个具有串联电阻的电路相比较，在这些类型的电路中所提供的功率要至少减少三分之一。它的另外的优点是，即使由于电流网络产生波动而使得电流电压变化，而该电流脉冲的电平也能保持连续的稳定。为了提高一脉冲发生器的性能，使用一个辅助的触发源去触发它的放电并且仅在检测了放电产生之后形成有效电源，这也是已知的技术。我们可以参考该具有两个电源的受控脉冲发生器，每一个被连接到一个能量存储器件并被并联连接到该加工区域(如CH563835的图7所示)，或者该发生器带有一个也是并联连接的张弛辅助触发源，这在申请人的专利CH644290中已被描述。在上面的专利CH863835中所描述的电路中，该加工电流的幅值是保持在一个或多个予置的值上。相反它有助于用在专利CH644290中所描述的器件来控制，当它的宽度保持在一个予定值时，每个放电电流的幅值相应于它的触发宽度。我们可以回顾一下，虽然在张弛发生器中相应于它的触发延迟的幅度变化是自动的，但上述器件仅用一个受控的脉冲发生器也可实现。但是，现行的用于电火花腐蚀的脉冲发生器的能效是很不理想的，这是因为首先在电源中由电源所提供的大部分能量由于感应率的关系而被积聚起，特别是被积聚在加工线上(线自身感应)，因此这些能量不可能在加工时被消耗。如果能将这些能量(至少是部分能量)能返回到电源将是大为有利的。因此，本专利技术的目地是要提供一种受控的脉冲发生器，这种发生器兼备有上述两种类型电路的优点(高功效和对加工电流的幅值和放电间隔及频率的控制)，它采用了一个辅助触发源以及对没有在加工中消耗的能量能进行恢复和对电源网络的波动不敏感的电路，同时还提供了一个其主要优点是仅需单个电压调节的独创供能方法。本专利技术的发生器应设计成能恢复在该加工线上由于自身感应而消耗的能量，其中一个高输出的电源可以在高频率上在该电极之间给加工区域提供可控的，短的，陡峭的大幅度的电流脉冲，并且在其中可将在加工线上由于感应而积聚的能量回复到加工区域，特别是在该时间间隔内分离出两个由该高输出电源给出的相继的脉冲。它们的特征是利用一个中间源与该电极器件及被加工的工件串接起来，在一个称之谓“恢复电路”的电路中可将它的能量从这个中间源返回到该高功率源。“恢复电路”是这样一种电路，它的设计使得在该加工线上由于感应(称之为“线自身感应”)的能量所提供的恢复电流能量以与由所述电源所提供的电流相反方向而流经一电源。根据CH563835中的一个附图，用与该电源串接的自感线圈来替代电阻，以便将所述电源变换成一个具有功率存储器件的受控脉冲发生器，这在CH644290中已经给出了。在这样所组合而得到的发生器中，该加工区域将不再与在一个电路中的一个电源相串接并且和本专利技术的发生器相反不再通过一恢复电流，该电流将在线上由于自身感应所积聚的能量借助于一个“电位阱”电路而返回到一电源中。本专利技术的发生器与现有电路在以下几个方面存在不同之处-在该加工线上由于感应而积聚的能量被回收到一个中间(或第二)源中而不是直接被返回到一个与中间源性质不同的触发源或返回到在加工区域中提供能量的电源中(主要电源或高输出电源或电源);-它们包括一个连接在两个源之间的带有一个电压稳定器的升压器分流电路，能够存储在该中间源中的能量并且随后可随意地返回到该主要电源中(如有必要的话，也可返回到与该中间源性质不同的一个触发源中);-提供该加工区域的电源(主要源以及可能的触发源)是仅由该中间源提供并且它被单独地连接到该电源网络中;-该主要源不再包括一稳压器。一个稳定该回收电压的稳压器被拼入到提供仅具有所需能量的所述主要源的中间源中，此外，主要源的输出电平是由该线的自感应所控制。本专利技术的发生器和现有的发生器之间的其他不同之处，以后将予以描述。附图将举例指出现有技术的各种技术状况，用实例示意说明本专利技术发生器的几个实施例。图1a到1d表明了在前言部分所提及的几种现有的电路。图2示出了一个本专利技术的发生器的第一实施例，其中该触发源和高输出源是由相同的连接到该网络的中间源馈送。图3a和图3b示出了根据图2所示的电路在加工区域的电极之间出现的电压脉冲和电流脉冲曲线。图4示出了最终脉冲的曲线。图5示出了插在恢复电路的中间源和加工电路的电源之间的升压分流电路。图6示出了本专利技术的发生器的另一结构形式，其中连接到该网络的该中间源也呈现触发源的作用。图7给出了在图2中所表示的“电位阱”电路的第一种变形。图8给出了在图2中所表示的“电位阱”电路的第二种变形。图9组出了在图2中所表示的“电位阱”电路的第三种变形。图10a和图10b给出了如图2所示的具有中间源的电路的另外变形。由图1中的电路1a到1d所示的已知电路都包括有-一个电源E(在CH377951中标为(a，b)见图1a(2)和图1c)和在CH563835中标为B1(见图1a(1)、图1a(3)-(6)、图1b(1)-(5)和图1d)-两个线路开关S1和S2(在CH377951中标为12和13，在CH563835中标为S1，S2或S4，S5)-两个二极管D1和D2(在CH377951中标为14和15，在CH563835中标为D1和D2)-一个能量存储器件L(在CH377951中该自感应线圈标为I，在CH563835中标为L1)该线路开关于AB支路，而该自感应线圈位于BC支路，同时第二个线路开关S2是位于CD支路或者与L并联。该电极可在BC支路中与L串联，在CD支路中与S2串联或并联，或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用间歇放电进行机械加工的发生器，其中置有一高输出电流源，在电极之间的加工区域提供高频的、短的、陡峭的和可控的高幅值脉冲，在由该高功率源所给出的两个相继的脉冲期间由于在该加工线上感应而积聚的能量被恢复到该机械加工区域，其特征是在一电路中设置一与该电极附件和加工工件串接的中间电源以便恢复电流，该电流是由因在该加工线上感应（称之为“线自感应”）而积聚的能量所提供的，该电流以与所说的中间电源所提供的电流相反的方向流经中间电源，并用来将所述能量从该中间电源返回到所说高功率源。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：若兰马丁，
申请(专利权)人：查米利斯技术公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]