Види і параметри імпульсних розрядів

Параметри імпульсів струму є однією з найважливіших

характеристик процесу, яка визначає всі технологічні показники обробки.

Під імпульсом, у загальному випадку, розуміють таку дію на

об'єкт, тривалість tі якого співпадає з часом t первикликаного ним

перехідного процесу; для періодичного процесу час tперне повинен бути більшим паузи t пміж імпульсами, тобто повинно

виконуватись співвідношення

ti  t ïåð; t ïåð t ï.

Електричний імпульс визначається струмом і напругою, що

діють в електричному колі - навантаження (об'єкта), лінія зв'язку і генератор періодичної ЕРС.

Основними параметрами періодичних імпульсів різної форми є шпаруватість, тривалість, амплітуда і частота.

Шпаруватістю імпульсів називають відношення періоду Т

повторення до тривалості tiімпульсу:

 

Розрізняють запаси за ЕРС і за струмом.

Діапазон запасів, які використовують у електроерозійній

обробці є а межах від 1,1 до 25-30, у - електроіскровій, qі> 5-10, в

електроімпульсній - q і£ 5.

Тривалість імпульсу ti визначають за часом дії імпульсу ЕРС

 

переважно в теплову і механічну з об'ємною густиною до 30000

Дж/мм2 і об'ємною потужністю до сотні кіловат у кубічному метрі. Полярність вибирають так, щоб найбільша електрична ерозія виникала на поверхні оброблюваного виробу 2.

Електрична ерозія найбільш інтенсивно проявляється у рідкому середовищі (рідке середовище забезпечує виникнення динамічних зусиль, необхідних для видалення зруйнованого металу; стабілізує процес, охолоджує електроди; збільшує електричну міцність проміжку). Тому обробку проводять у ванні, заповненій рідким вуглеводнем (часом, мінеральними маслами) водним розчином електроліту або дистильованої води.

Електричні процеси у розрядному проміжку залежно від виду обробки проходять у три стадії.

Перша стадія - підготовка і утворення каналу наскрізної провідності між найбільш близько розміщеними дільницями (мікровиступами) інструменту і виробу. Провідні частинки, які знаходяться в міжелектродній рідині у завислому стані, з ростом напруги витягуються вздовж силових ліній електричного поля. За певної критичної напруги пробою скачкоподібно руйнується діелектрична міцність плівки рідини, що виділяє окремі частинки одну від другої, і весь "мостик" стає провідним. Струм у "мостику" стрімко наростає, що викликає подальше зменшення опору до тих пір, поки "мостик" не вибухає, залишаючи іонізований, добре провідний канал-шнур, здатний пропускати струм великої сили (опір міжелектродного проміжку знижується від декількох

Кристалізатор з водяним охолодженням приєднаний до нижньої

частини робочої камери. Система відпомповуванням підтримує в камері печі і кристалізаторі вакуум 0,1‒0,01 Па. Зверху із бункера 3 подають шихту, яка переплавляючись, утворює в кристалізаторі злиток 7.

 

Рисунок 2.20 ‒ Схема ВДП з нерозплавним

Електродом

Джерело електроживлення приєднано до електрода (мі­нус) і кристалізатора (плюс). Вакуумні дугові печі в основному працюють на постійному струмі, так як, внаслідок швидкого

мільйонів до десятих ч-асток7 ома). Формування каналу розряду

проходить на протязі І0 9-10-с. У цій стадії проходить нагрівання

каналу, бурхлива іонізація і збільшення його діаметра від 0,1-0,2 до 1-1,5 мм з швидкістю, що, відповідає швидкості розповсюдження ударної хвилі; переростання затягнутого іскрового розряду в іскродуговий.

Друга стадія - електричний розряд; вид його визначається характером обробки. В електроіскровій обробці основним перетворювачем енергії електричного поля в тепло є іскровий розряд. Енергія із каналу розряду виділяється переважно на аноді внаслідок бомбардування його електронами. Висока концентрація енергії в імпульсі (струм складає сотні ампер, напруга - від десятків до декількох сот вольт) приводить до випаровування металу мікровиступу і утворення на його місці виступу; діаметр і

охолодження металу в кристалізаторі дуга на змінному струмі

нестійка.

ВДП працюють на порівняно низьких напругах (30‒50 В та

напруги неробочого стану 65‒75 В), оскільки робочі струми печей у даному випадку великі (12.5; 25; 37.5; 50 і навіть 100 кА).

Рудо-термІчні печі

Рудо-термічні печі (РТП) є основними технологічними

агрегатами в металургії та хімії. Вони мають високу одиничну потужність і відносяться до другої категорії за надійністю електропостачання. У РТП нагрівання матеріалів, які переробляють, здійснюють за рахунок теплоти, яка виникає у

 

 

внаслідок контакту з ним від шкідливих домішок і неметалічних

порід і збираються у рідкій ванні 5 під шлаком, формуючись у вигляді зливка 6. Б процесі плавки на боковій поверхні злитка

утворюють шлакова кірка (гарнісаж) товщиною 1‒3 мм, яка

служить природною тепловою і електричною ізоляцією злитка від кристалізатора.

Третій період ‒ вивід обсадної породи. Живлення

однофазних печей (для злитків з діаметром до 450 мм і

струмопроводом від трансформатора до електродотримача) здійснюють двома окремими пакетами мідних шин і гірляндами гнучких кабелів.

У трифазні печі з трьома електродами обмотку низької напруги трансформатора з'єднують за схемою "трикутник" на електродах без приєднання до піддона або за схемою "зірка" з підводом нульової точки трансформатора до піддона. Струм до траверси з електродами підводять пакетами шин з гнучкими кабелями.

В установках ЕШП з електромеханічним приводом електродів використовують тиристорні регулятори серії

АРШМТ, які мають два канали:

1) для регулювання струму електрода або опору

шлакової ванни зміною напруги джерела живлення;

2) для регулювання швидкості плавлення електрода з дією на привід переміщення електродів. Для підтримування електри­чного режиму за даною програмою ці регулятори забезпечені програмним пристроєм.