[其他]電火花腐蝕金屬加工用的脈沖發生器

無效

• 申請號: 87107913
• 申請日: 1987-11-17
• 公開（公告）號: CN87107913A
• 公開（公告）日: 1988-06-01
• 發明（設計）人: 恩斯特·布勒
• 申請（專利權）人: 洛迦諾電子工業股份有限公司
• 主分類號: B23H1/02
• 分類號: B23H1/02;H03K3/537
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 曹濟洪,許新根

本發明是關于電火花腐蝕金屬加工用的一種脈沖發生器，該脈沖發生器具有一直流電壓源（1）、至少一控制著起碼一儲能電容器（2，2a，2b）的充電的充電調節電路（5-8）和至少一將至少一儲能電容器連接到火花隙（11）的開關器件（3，3a，3b），電路中儲能電容器與火花隙之間設有一反向諧振截止二極管（4，4a，4b），（參看德國專利24，41734）。

電火花腐蝕加工技術的趨勢是朝愈來愈高的加工速度或機械加工速度的方向發展。因此需要有能給火花隙以高重復率提供高能級的脈沖發生器。在金屬絲的電火花腐蝕切割和鉆孔領域中尤其需要脈沖時間極短而且明確加以限定的高能脈沖。

德國專利2735403＝美國專利4163887已公開了一種脈沖發生器，該脈沖發生器能在1微秒時間范圍內提供高達500安的脈沖電流。目前需要的是在大約2微秒時間內能提供高達1000安的脈沖電流。在電流值達到如此之大的情況下，上述那種類型的發生器就太大了，而且由于效率差，一般只有10%，所以也不經濟。

德國專利3419945公開的脈沖發生器，效率高于60%。由于這種發生器是為所有類型的電火花腐蝕加工而設計的，因而對上述用途來說，它在技術方面就過于復雜了。此外，其中所用的開關器件必須切斷全峰值電流，這會導致不必要的開關損失。

德國專利2441734公開的一種脈沖發生器，是借助于一電子控制的充電調節器對儲能電容器進行線性充電，在達到充電電壓時，通過開關器件和隔離變壓器往火花隙中放電。這種脈沖發生器的放電總是要在儲能電容器完全充電時開始的，而這在某些情況下會與火花隙不適宜的情況吻合，因而它在技術上極為復雜，可控制的程度有限。

另一種美國專利3485987介紹的脈沖發生器，其儲能電容器的充電電流系經由隔離變壓器耦合到腐蝕電路中。儲能電容器輪流由第一開關器件充電，由第二開關器件放電。但這種布局具有嚴重的缺點，即在“空載脈沖”的情況下，即火花隙不點燃時，儲能電容器沒有再充電，因而電路只有在隔一個脈沖之后才工作。此外，兩開關器件之間經由隔離變壓器還有反饋，這只能通過使用高保護性能的配線加以控制。

還有其它周知的各種諧振回路發生器線路，它們具有各開關器件可以直接換向或只以有限的電流換向的優點。

帶電子受控充電調節器的發生器有一個重要的缺點，即它們技術上的開銷大，而且部分甚至還會使總的效率變差。不帶受控充電調節器的諧振回路發生器具有流經火花隙的電流脈沖難以控制的缺點，這是因為前一個脈沖大大地影響著儲能電容器的充電狀態。

因此本發明的問題是改善目前的脈沖發生器，使它能高效率地產生高能量脈沖。為此，儲能電容器的充電情況應與上一次放電無關，同時電路的結構應簡單，占空間不大，工作可靠。

在本發明的脈沖發生器中，此問題是通過這樣的方式解決的：充電調節電路只含不受控制的元件（5-8），且該電路取這樣的規模，使儲能電容器（2，2a，2b）過量充電，且在儲能電容器（2，2a，2b）通過反向充電二極管（5）的反向充電經由至少一個恢復或再生二極管（6，6a，6b）返回到直流電壓源之后，該過量電能仍然存在，而且開關器件（3，3a，3b）只有在放電電流衰減之后才轉換到截止狀態。本發明還可以進一步作如下有益的擴展：

儲能電容器（2）一方面接到直流電壓源（1）的正極，另一方面經由至少一反向充電二極管（5）和反饋轉換變壓器（7）的一次繞組（7a）接到直流電壓源的另一負極，且反饋轉換變壓器（7）的二次繞組（7b）系這樣經由再生二極管（6）接到直流電壓源（1）上，使得當二次繞組（7b）的自感應電壓超過直流電壓源（1）的電壓時，二極管（6）導通，儲能電容器（2）的充電電壓由直流電壓源（1）和反饋轉換變壓器（7）的變壓比固定下來。

第一儲能電容器（2b）一方面接到直流電壓源（1）的第一負極上，另一方面經由第一再生二極管（6a）接至直流電壓源的第二正極上，且第二儲能電容器（2a）一方面接到直流電壓源的第二正極上，另一方面經由第二再生二極管（6b）接到直流電壓源的第一負極上，此外，儲能電容器（2a，2b）在所有情況下都由隔離變壓器（9）的一個一次繞組（9a，9b），在所有情況下都經由一反向諧振截止二極管（4a，4b）和在所有情況下都經由一開關器件（3a，3b）經由火花隙（11）同步而同時地放電，而且儲能電容器（2a，2b）經由連接著遠離電源極的儲能電容器（2a，2b）各側的反向充電二極管（5）和電感線圈（8）再充電，直到再生二極管（6a，6b）導通為止，儲能電容器（2a，2b）的充電電壓由電源（1）確定。