Brevet FR2233134A1 — publié le 19750110

L'invention concerne les générateurs d'impulsions électriques utilisés dans le domaine de la construction mécanique pour le traitement des métaux par électro-érosion. On connaît des générateurs d'impulsions électriques pour le traitement des métaux par électro-érosion,cDmportant un circuit de charge d'un condensateur réservoir et un circuit de décharge avec commutateur. le circuit de charge est branché sur une source de courant continu, tandis que le circuit de décharge est connecté à l'intervalle d' érosion. Dans les générateurs connus, les circuits de charge et de décharge du condensateur réservoir comportent chacun une résistance ballast active. les inconvénients des générateurs d'impulsions électriques connus résident dans la faible gamme de régulation des paramètres des impulsions, ainsi que dans leur faible rendement dA à la nécessité d'insérer une résistance ballast dans les circuits de charge et de décharge afin d'éliminer l'influence nuisible du régime de court-circuit. le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients mentionnés - ci-dessus. A cette fin, l'invention vise un générateur d'impulsions électriques pour le traitement des métaux par électro-érosion sans faire appel à des résistances ballast actives dans les circuits de charge et de décharge Ce problème est résolu grâce à-un générateur dtimpulsions électriques pour le traitement des métaux par électro-érosion, du type dans lequel le circuit de charge d'un condensateur réservoir est branché sur une source de courant continu, tandis que le circuit de décharge à commutateur est connecté à l'intè De d'érosion,ledit générateur étant caractérisé, suivant l'invention en ce que dans le circuit de décharge sont intercalés une self shuntée par un circuit formé par un condensateur et une résistance en série et constituant, avec le condensateur réservoir, un circuit d'oscillation, et un redresseur auquel est raccordé l'intervalle d'érosion, ledit commutateur étant constitué par des redresseurs commandés branchés en parallèle et en opposition. te circuit de charge.peut comporter en outre un redresseur commandé, un condensateur et une self qui forment avec le condensateur réservoir un circuit d'oscillation commutable dont la période d'oscillation est comprise dans une plage de 1/20 à 1/3 de la période d'-oscillation dans le circuit de décharge. Une telle solution assure l'obtention d'une large gamme de régulation des paramètres des impulsions et un accroissement du rendement du générateur. Dans T'exposé qui suit, l'invention est expliquéepar la description d'un exemple de réalisation non limitatif illustré par le dessin unique annexé, sur lequel - la figure 1 représente le schéma électrique du générateur conforme à l'invention; - la figure 2 a et b représente des diagrammes temporels illustrant le fonctionnement du générateur conforme à l'invention. le générateur d'impulsions électriques pour le traitement des métaux par électro-érosion comporte un condensateur réservoir 1 dont le circuit de charge, branché sur une batterie 2, est constitué par des selfs 3 et 4, un condensateur 5 et un redresseur commandé 6 te condensateur 1 est relié au condensateur 5 par l'intermédiaire de la self 4 branchée en série avec le redresseur commandé 6. Le condensateur 5 est d'un type électrolytique et est connecté par son pole positif au point de raccordement.du redresseur 6 et de la self 3, et par son pole négatif, à la batterie 2 et au condensateur 1. les condensateurs t et 5 ainsi que la self 4 forment un circuit d'oscillation commuté par le redresseur 6 Par l'intermédiaire de la self 3 s'opère la recharge d'appoint du condensateur 5 à partir de la batterie 2. le circuit de décharge du condensateur 1 est relié à l'intervalle d'érosipn 7 formé entre l'électrode et la surface à usiner, et est constitué par une self 8 shuntée par un circuit formé par un condensateur 9 en série avec une résistance 10, un redresseur à deux alternances il et des redresseurs commandés 12 et 13 branchés en parallèle et en opposition. le condensateur 1 est relié par l'un de ses pôles à une borne d'entrée "a" du redresseur 11 par l'intermédiaire des redresseurs l2 et 13, et par son autre pôle, à l'autre borne d'entrée lEbtt par l'intermédiaire de la self 8 les bornes de sortie cet du redresseur 11 sont raccordées à l'intervalle d'érosion 7.Le condensateur 1, la self 8 et l'intervalle d'érosion 7 forment un circuit d'oscillation commuté par les redresseurs 12- et 13 les paramètres du circuit sont choisis de telle façon que la période des osciLations propres dans le circuit de décharge soit de 3 à 20 fois supérieure à la période d'oscillation dans le circuit de recharge du générateur. le générateur d'impulsions électrique6 fonctionne de la façon suivante . On suppose qu a un certain moment tl (figure 2a) le condensateur 1 est chargé à la tension de la batterie 2. Au moment t7 un signal de commande est fourmi au redresseur 12 (figure 1), ce dernier se débloque et,au.circuit constitué par l'intervalle d'érosion 7 et la self 8, est brusquement appliquée la tension totale du condensateur 1. suant donné que la self 8 est shuntée par le circuit formé par le condensateur 9 et la résistance 10 limitant le courant, au premier moment c-onsécutif l'enclenchement du redresseur 12, pratiquement toute la tension du condensateur 1 est appliquée à l'intervalle d'érosion 7, ce qui assure le percement fiable de celui-ci. Ensuite, le condensateur 1 se décharge par l'intermédiaire de l'intervalle d'érosion 7, de la résistance 10 et du condensateur 9. la capacité du condensateur 9 estchoisie de telle façon que sa charge se termine rapidement après le percement de l'intervalle d'érosion 7, après quoi l'opération de charge du condensateur 1 sera determinée par les paramètres duoendensateur 1etde B self 8. Le courant passant par la self 8 est représenté sur la figure 2a par la courbe 14. Au moment t2 se termine la charge du condensateur 1 jusqu'à la tension de polarité inverse grâce à l'énergie du champ magnétique de la self 8. Au moment t2 le courant passant par la self 8 est presque nul, le.redresseur 12 se bloque et il se produit une pause qui dure jusqu'au moment du déblocage du redresseur 13. La tension du condensateur 1 s'établit, au moment t2, à un niveau inférieur à sa valeur initiale par suite des pertes dans le circuit de décharge, et reste constante jusqu'au moment t3. Après le blocage du redresseur 12, le condensateur 9 se décharge sur la self 8. Le courant passant par le condensateur 9 est représenté sudla figure 2a par la courbe 15. Au moment t3, le redresseur 13 est attaqué par un signal de commande qui le débloque, et le condensateur 1 se décharge à nouveau dans l'intervalle d'érosion; la self 8 (courbe 16 de la figure 2a) est alors traversée par un courant en sens inverse, tandis qu'à travers l'intervaTle d'érosion 7 le sens du courant reste le même grâce à la présence du redresseur à deùx alternances 11. De même que pendant l'impulsion directe, le courant,au début de l'impulsion inverse (moment t3), passe par le circuit condensateur 9 -résistance 10 (courbe 17 de la figure 2a). Le courant passant par l'intervalle d'érosion 7 est représenté surla figure 2a par la courbe 18. A la fin-de l'impulsion inverse (moment t4), la charge du condensateur 1 a a polarité initiale~(courbe 19 de la figure 2b). La tension auoendensateur 1 au moment t4 s'établit à valeur inférieure à sa tension au moment t1 grâce aux pertes dans le circuit d'oscillation de décharge et au travail utile réalisé dans l'intervalle d'érosion 7. Au moment t5, un signal est appliqué au redresseur commandé 6, et l'énergie accumulée dans le condensateur 5, grâce au courant de la batterie 2 par l'intermédiaire de la self 3 (la modification de la tension au condensateur 5 est représentée sur Ta figure 2b par la courbe 20) est appliquée au condensateur 1 pendant un court laps de temps t = t6 -- t5 Il en résulte que la tension au condensateur 1 au début du cycle consécutif (t7) s'établit de la même façon qu'avant le début du cycle t1. L'efficacité technique et économique assurée par le générateur proposé est déterminée, premièrement, par le régime d'oscillation commutable du circuit de décharge du condensateur 1 dans l'intervalle d'érosion, ce qui assure la récupération de l'énergie non dépensée à tous les régimes de fonctionnement, ainsi que la possibilité d'une large régulation indépendante des paramètres des impulsions (amplitudes du courant et de la tension, fréquence de répétition); deuxièmement, par la présence du circuit condensateur 9 -résistance 10 assurant un processus aussi simple qu'économique de formation de l'impulsion pour le percement de l'intervalle d'érosion; troisièmement, par l'utilisation d'une recharge d'appoint par impulsions du condensateur réservoir 1 à la fin de chaque cycle grâce à l'énergie de la source 2 fournie en permanence au condensateur supplémentaire 5. Le régime d'oscillation commutable du circuit de charge réduit considérablement les pertes d'énergie dans le circuit de charge et assure le fonctionnement du générateur d'impulsions électriques indépendemment des paramètres de la source d'alimentation. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées selon. T1 esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. - R B V E N D I C A T I O N S - lo- Générateur dtimpulsions électriques pour le traitement des métaux par électro-érosion, du type dans lequel le circuit de charge d'un condensateur réservoir est branché sur une source de courant continu, tandis que son circuit de décharge, dans lequel est intercalé un commutateur, est connecté à l'entrefer d'érosion, caractérisé en ce que dans ledit circuit de décharge,sort intercalés une self shuntée par un circuit constituée par un condensateur et une résistance en série et formant avec le condensateur réservoir un circuit d'oscillation, et un redresseur auquel est raccordé l'intervalle d'érosion, ledit commutateur étant constitué par des redresseurs commandés branchés en parallèle et en opposition 2.- Générateur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de charge précité comporte en outre un redresseur commandé, un condensateur et une self, qui forment avec le condensateur réservoir un circuit d'osaillation commutable dont la période d'oscillation propre est comprise dans une plage de 1/20 à 1/3 de la période d'oscillation du circuit de décharge.