Estudio y diseño de fuente electrica para aplicaciones de electroerosion

Study and design of electrical source for aplications of spark erosion

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Resumen (es)

Este artículo propone como solución para el mecanizado de materiales metálicos, una fuente eléctrica resonante, la cual se emplea en el proceso denominado mecanizado por descarga eléctrica (EDM). La fuente se compone de tres etapas: una de alimentación DC, un inversor resonante y un circuito eléctrico que emula la descarga eléctrica en el dieléctrico. La investigación se centra inicialmente en un análisis que orienta el diseño de las diferentes ventajas y desventajas de tres topologías inversoras de potencia que es posible que se utilicen en éste tipo de aplicaciones: el inversor resonante en puente completo, en medio puente y el inversor resonante clase E. Como resultado final, se obtiene una fuente eléctrica bipolar, con protección inherente en condiciones de corto circuito, y con capacidad de operar en lazo abierto. El incremento en eficiencia se genera por medio de conmutación a voltaje y corriente cero. El diseño permite la conexión de varios módulos en paralelo para incrementar la corriente de salida y aumentar el margen de aplicación a diferentes niveles de desbaste. Para comprobar los resultados obtenidos y como herramienta de ayuda se utiliza el programa ATP/EMTP.

Resumen (en)

This paper proposes a resonant electrical source as solution for the machining of metallic materials, which is used in the process called electrical discharge machining (EDM). The source is structured in three stages: a DC source, a resonant inverter and an electrical circuit that emulates the shock in the dielectric. The investigation focuses initially on an analysis that orients the design of the different advantages and disadvantages of three power inverting topologies, which may be used in such applications: the full bridge resonant inverter, half bridge and the class E resonant inverter. As a result, gets a bipolar source, with inherent protection under short circuit, and ability to operate in open loop. The increase in efficiency is generated by a voltage switching and zero current. The design allows the connection of several modules in parallel to increase the output current and increasing the scope of application to different levels of roughing. To check the results, and as an aid the ATP/EMTP program is used.