[其他]引燃式电火花加工脉冲电源

说明书

一种用于电火花加工的新型脉冲电源，适用于超硬材料聚晶金刚石的加工，也适用于硬质合金、磁钢等难加工材料的加工。

目前能加工聚晶金刚石材料的只有少数几个工业先进国家，而采用电火花方法加工聚晶金刚石材料的有我国北京电加工研究所，该项研究成果已获我国84年国家发明二等奖，1985年获第十三届日内瓦世界发明展览银奖（见“聚晶金刚石工具电火花加工技术”北京电加工研究所）。

BDDG-1脉冲电源的基本工作原理和特点如下：

1、采用晶体管高压及低压复合脉冲电源并附加增爆单元电路进行加工。

2、由于采用晶体管高压回路击穿加工间隙、电压高（500V左右），电流也需要一定数值，因此，电源所需的功率很大，要求电源变压器的容量也很大，电源总功率达4.5KW，相应的其它电气元件如滤波电容等容量也大，电源的重量和体积也相应很大，该电源的净重为150Kg，体积约为600×600×1300mm，电源的成本也较高。

3、由于采用晶体管高压回路击穿，加工过程中增爆单元才发挥作用，因而加工效率受到影响。

详见“聚晶金刚石工具电火花加工技术”《北京市电加工研究所》

本发明的目的在于提出一种新型RC倍压整流引燃式高低压连锁的复合脉冲电源，该电源的加工效率比BDDG-1型电源提高1～2倍，表面粗糙度有所改善（Ra：0.63μm），电源净重为25Kg，只有BDDG-1型电源重量的17%，电源总功率只需0.5～0.6KW，只有BDDG-1电源总功率的15～20%，体积只有500×500×300mm为BDDG-型电源的16%，因而脉冲电源的制造成本也大幅度下降。

附图为引燃式复合脉冲电源线路的原理图。图中包括：高频脉冲发生器〔1〕;低频脉冲发生器〔2〕;积分延时〔3〕;微分〔4〕;与门〔5〕;光电耦合〔6〕，〔7〕，〔8〕;电源〔9〕;功率放大〔10〕、〔11〕;高压电源〔12〕;低压电源〔13〕;加工间隙〔14〕;可控硅开关〔15〕;倍压整流RC电源〔16〕;电子开关〔17〕。

本发明的工作原理如下：接通电源（9）后，由时基集成电路组成的脉冲发生器（2）、（3）分别发出高频脉冲和低频脉冲，低频脉冲的前延打开可控硅开关（15），倍压整流的高压RC电源（16）即可对聚晶金刚石进行放电加工即引燃。同时低频脉冲经延时（3）后，一方面打开与门（5），与高频脉冲相与后形成高压（比RC电源低）分组脉冲。另方面低频脉冲经功率放大环节（11）形成低压脉冲，高压分组脉冲和低压低频脉冲迭加在一起，间隙（14）的空载电压波形如附图中所示。如果合上开关（17），则低压脉冲被短路掉，只有高压分组脉冲加在间隙（14）上。

高压RC电源（16）击穿（引燃）加工间隙（14），进行放电加工后，经一定延时的晶体管高压脉冲跟着也加到加工间隙（14），其反向电压关闭可控硅开关（15），使高压RC电源停止放电并对电容器充电储能。这时只由晶体管高、低压复合脉冲对聚晶金刚石继续进行放电加工，一个低频脉冲结束后，经一定脉冲间隔后，再重复上述过程。

本发明的要点是采用倍压整流高压600V～300VRC回路对加工间隙击穿放电即引燃，利用电容器的储能作用向间隙瞬时放电，使电容器能量瞬时放出，向间隙提供了足够的放电能量，接着，晶体管高低压复合脉冲向间隙放电进行加工，同时，晶体管的高压（300V）脉冲关闭了高压RC回路，使电容器继续充电储能，由于采用倍压整流提高RC回路的电压，从而大大减少了电源变压器的总功率，也减少了相应的滤波，稳压元件，因而使本发明所需的电源总功率、电源总重量和体积均大大减小，成本也大幅度降低。

本线路中采用了时基集成电路组成的脉冲发生器，可以方便地实现高低压复合脉冲，梳状波脉冲，高频分组脉冲等。采用了光电耦合管，使脉冲发生器与其它部分隔开，防止了对时基集成电路的干扰，保证本脉冲电源的正常稳定工作。本线路还装有防触电保护装置，使用安全。

实施例：