2.2. Выбор промышленного ип.

Производится с учетом потребности реверсирования по максимальной силе выходного тока.

Определяя силу тока I на выходе ИП расчет выполняется по детали, обработка которой требует наибольшего тока:

I = It/h3 ( 1 )

It - сила тока, необходимая для анодного растворения обрабатываемой заготовки;

h3 - коэффициент загрузки ИП при режиме длительной работы (для ИПП h3=0,65...0,7 ; для ВАК h3=0,8...0,98).

Расчет силы тока для процесса ЭХО выполняется по формуле:

It = IS = VрасчSp/Eh ( 2 )

где: Vрасч - расчетная скорость съема металла с заготовки;

Sp - площадь рабочей части электрода-инстумента;

E- электрохимический эквивалент;

h - коэффициент выхода пол току.

При обработке по схеме:

1. С неподвижными электродами, требуемая сила тока со временем меняется. Расчет ведут по скорости съема в начальный момент времени, когда межэлектродный зазор равен So

Vрасч = (hE x U) / ( pSo ) ( 3)

2. Для схем прошивания ( с периодическим сближением электродов ), точения, протягивания скорость съема находят для минимального зазора Smin

Vрасч = (hE x U) / ( pSmin ) ( 4 )

3. При схеме шлифования металлическим инструментом силу тока Iт рассчитывают по формуле

Iт = xUS/Smin ( 5 )

4. В расчете площади рабочей части электрода-инструмента учитываются нерабочие участки (щели, площадки покрытые диэлектриком и др.)

S = So - S1 ( 6 )

So - общая площадь рабочей части электрода-инструмента;

S1 - площадь нерабочих участков.

По силе тока ИП и напряжению находится потребляемая мощность

Pп = IU/hп ( 7 )

hп - КПД ИП.

2.3. Выбор токопроводов.

Ток от ИП к станку передается по гибким или жестким шинам. При I < (1000 - 1200) A применяются гибкие шины в виде полос, оплеток из меди, алюминия, их сплавов. Площадь сечения токопровода Sт находится из условия прохождения по нему тока с предельной плотностью Iп

Sт = Iт/Iп ( 8 )

Для медных токопроводов без охлаждения Iп = 1...2 А/мм².

Для медных токопроводов при охлаждении Iп = 3...6 А/мм².

Для алюминиевых токопроводов без охлаждения Iп = 0,8...1,5 А/мм². Для алюминиевых токопроводов при охлаждении Iп = 2...3 А/мм².

Для надежной передачи тока следует правильно выбрать силу прижима и размеры контактных площадок, от этого зависят потери напряжения, которые не должны превышать (0,03 - 0,05)UL

где U- номинальное напряжение, В;

L - длина токоведущих линий, м.

Площадь контакта Sк в местах соединений рассчитывается по формуле

Sк = Iт/Iк ( 9 )

где Iк - предельная плотность тока через контакт ( без охлаждения Iк < 1 А/мм², с охлаждением Iк < 8 А/мм²)

По формуле ( 9 ) рассчитывается также условие закрепления деталей в базовых элементах механической части станка. Применение металлических прокладок в местах токопроводов и плотное их обжатие заготовкой и токопроводом повышает эффективность токопроводов.

2.4. Требования к ИП для ЭХО

Требования определяются с учетом схемы обработки и системы регулирования межэлектродного промежутка.

Основные требования к ИП:

1. ИП должны быть универсальными, т.е. обеспечивать питание электрохимической ячейки импульсным или постоянным напряжением, а при необходимости - иметь возможность стабилизации напряжения или тока;

2. ИП должны обеспечивать высокое быстродействие, минимальные токовые переходные процессы при его коммутации и при возникновении коротких замыканий в МЭП;

3. ИП должны в импульсном режиме генерировать импульсы напряжения длительностью от долей до десятка миллисекунд и длительные паузы от единицы до сотен миллисекунд. В этом режиме амплитуда напряжения импульсов должна изменяться независимо от их длительности;

4. Другими условиями, определяющими направления синтеза ИП, являются требования: обеспечение максимальных коэффициентов мощности, полезного действия и косинуса, универсальности, ремонтопригодности, устойчивости к агрессивной среде при эксплуатации в цехах, уменьшение габаритов, массы и стоимости.

5. Обеспечение ИП вольтамперных характеристик, влияющих на точность, производительность и стабильность процесса формообразования при совместной работе ИП с автоматическим регулятором подачи электрода-инструмента.

Внешняя вольт-амперная характеристика (ВАХ) любого ИП представляет собой зависимость напряжения на выходных зажимах ИП от тока нагрузки при неизменном значении входного напряжения.

При отсутствии в системе управления ИП обратных связей по напряжению и току полученная ВАХ является естественной.

Введение обратной связи по напряжению позволяет сформировать жесткую ВАХ.

ИП с естественной и жесткой ВАХ - источники напряжения.

ИП с крутопадающей ВАХ являются источниками тока. Для формирования штыковой ВАХ вводится обратная связь по току, действующая так: с шунта снимается сигнал по току, усиливается и сравнивается с задающим (эталонным) напряжением. Разностный сигнал через систему управления углом отсечки тиристоров, поддерживает ток нагрузки постоянным. Для таких ИП режим холостого хода является аварийным, т.к. в этом случае возрастает напряжение на отдельных элементах выпрямительного агрегата, что приводит к выходу из строя.