Реверсивный преобразователь для гальванических установок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 11 4 Н 02 М 9/Об ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ь силовопредльтныхбретеОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРХф 993417, кл. Н 02 М 9/06, 1.981.Авторское свидетельство СССРУ 1184061, кл, Н 02 М 9/06, 1984.(54) РЕВЕРСИВНЬЙ ПРЕОБРАЗОВАТДЛЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ УСТАНОВОК(5) Изобретение относится кпреобразовательной технике иназначено для питания низковгальванических ванн. Цель изо ния - повышение КПД и экономичности, В устройстве вентили 8,9,10 и 12, 13,14 образуют две трехфазные нулевые схемы. Управляемые вентили 12, 13,14 формируют обратный ток нагрузки 11,а неуправляемые вентили 8,9, 10 формируют прямой ток. Регулирование прямого тока осуществляется тремя двухпроводными силовыми ключами 5,6,7,включенными последовательно с каждой из первичных обмоток однофазных трансформаторов 2,3,4, Высокое значение КПц достигается за счет меньшего пацения напряжения на вентилях приформировании прямого тока нагрузки 11. . Принятая в устройстве схема трансфор- а маторов 2,3,4 является единственно возможной, при которой не происходит закорачивания нагрузки 11 трансформатором при работе первого вентильно- С го комплекта. 2 ил.Изобретение относится к силовойпреобразовательной технике и предназначено для питания низковольтныхгальванических ванн,Цель изобретения - повышение КПДи экономичности,На фиг. 1 представлена принципиальная схема преобразователя, нафиг.2 - сигналы на выходах отдельныхблоков.На фиг.1 .;редставлен случай выполнения преобразователя при ш=ш=3,где ш - фазность трансформатора дляпитания нагрузки отрицательной поляр ностью напряжения, ш - количествооднофазных трансформаторов для питания нагрузки положительной полярностьюнапряжения.Преобразователь содержит трехфазный трансформатор 1, начала вторичных обмоток которого объединены,Концы первичных обмоток трех однофазныхдвухобмоточных трансформаторов 2-4объединены, а начала через двухпроводные силовые ключи 5-7 соединены свходными выводами для подключения ксети переменного тока. Начала вторичных.обмоток трансформаторов 2-4 соединены с анодами неуправляемых вентилей диодов 8-10, объединенные катоЛы которых образуют первый выходнойвывод для подключения нагрузки 11гальванической ванны). Этот выводсоединен также с объединенными анодами уцравляемых вентилей 12-14, катоды которых подключены к концам вторичных обмоток трансформатора 1, начала этих обмоток объединены и подключены к второму выходному выводу ивходу датчика 15 тока, другой свободный вход которого соединен с концамивторичных обмоток трансформаторов 2-4.Управляющие электроды вентилей 12-14соединены с выходами первого фазосдвигающего блока 16, входом соединенного с выходом конъюнктора 17,Одиниз входов конъюнктора 17 соединен свыходом триггера Шмитта 18, входомподключенного к выходу датчика 15 тока. Другой вход конъюнктора 17 соеди нен с одним из выходов блока 19 задания полярности тока нагрузки, Другойвыход блока 19 подключен к входу второго фазосдвигающего блока 20,Вентили8-10.и 12-14 образуют две трехфазные 55нулевые схемы,На фиг.2 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства: 21 - сигнал на выходе датчика 15 тока, 22 - пороги срабатывания триггера Шмитта 18; 23 - сигнал задания положительной полярности тока нагрузкиот блока 19, подаваемый из внешнейцепи на вход второго фазосдвигающегоблока 20: 24 - сигнал задания отрицательной полярности тока нагрузки,подаваемый из внешней цепи на входконъюнктора 17; 25 - сигнал на выхо-де триггера Шмитта 18, 26 - управляющие импульсы на выходе второго фазосдвигающего блока 20, 27 - управляющие импульсы на выходе первого фазосдвигающего блока 16. Устройство .работает следующим образом.Прина вход второго фазосдви" гающего блока 20 приходит логический сигнал задания положительной полярности тока нагрузки, разрешающий работу блока 20, выдающего управляющие импульсы на силовые двухпроводные ключи 5-7, неуправляемый выпрямитель на диодах 8-10 поставляет в нагрузку 11 ток основной положительной полярности и в ванне осуществляется гальванический процесс. На выходе триггера Шмитта 18 при протекании прямого тока, фиксируемого датчиком 15 тока, существует нулевой логический сигнал, блокирующий работу первого фазосдвигающего блока 16, управляемые вентили 12-14 заперты, Таким образом, устройство работает как обычный выпрямитель с управляемыми вентилями на первичной стороне трансформатора. На этом наиболее продолжительном этапе работы устройства про-. текают процессы, обеспечивающие повышение его технико-экономических показателей. Во-первых, увеличивается КПД, так как потери из-за прямого па"дения напряжения на вентилях уменьшаются при замене тиристоров на диода, падение напряжения на ключах 5-7 пренебрежимо мало по сравнению с напряжением сети. Во-вторых, управляемыевентили (ключи), установленные на первичной стороне, оптимально загружены по току и напряжениюпоэтому. расчетная мощность управляемых вентилей и их стоимость снижаются.В-третьих, нет необходимости завышать вторичное напряжение и работать с увеличенными углами управления,поэтому повышается коэффициент мощности.145895 мент п на нем формируется сигнал " 1" 1 О Реверсивный преобразователь длягальванических установок, содержащий щ,-фазный трансформатор с вторичными обмотками, начала которых объединены, а к концам подключены управляемые вентили первой группы, свободные электроды которых объединены, подключены к объединенным электродам противоположной полярности вентилей второй группы и образуют первый выходной вывод, второй выходной вывод образован одним входом датчика тока, два фазосдвигающих блока, выходы первого из которых подключены к соответствующим управляющим электродам вентилей первой группы, свободные электроды вентилей второй группы подключены к началам щ вторичных обмоток трансформирующего блока, концы этих обмоток объединены, блок задания полярности тока нагрузки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьппения КПД и экономичности, в него дополнительно введены двухвходовый конъюнктор, триггер Шмитта и щ двухпроводных силовых ключей, при этом вентили вто" рой группы выполнены неуправляемыми, выход датчика тока соегинен с входом триггера Шмитта, выходом соединенного с первым входом конъюнктора, второй вход которого подключен к одному выходу блока задания полярности тока нагрузки, выход конъюнктора подключен к входу первого фазосдвигающего блока, один вывод каждого из щ ключей образует входной вывод для подключения к сети переменного тока, трансформирующий блок выполнен в ви" О де щ однофазных двухобмоточных трансформаторов, начала первых обмоток которых соединены с соответствующими другими выводами двухпроводных силовых ключей, концы обмоток объединены.5 входы датчика тока включены между объединенными выводами вторичных обмоток, вход второго фазосдвигающего блока соединен с другим выходом бло мируется единичный импульс, разрешаю рамма 21). В момент с 4 сигнал на дат-.чике 15 тока достигает верхнего поро- ЗО 35 40 45 В моментпрекращается команда на формирование прямого тока (диагр амма 23), р або та фазосдвигающего блока 20 блокируется, импульсы Управ" ления на вентили 5-7 не поступают, прямой ток в нагрузке на интервале С-п спадает до нуля. При этом срабатывает триггер Шмитта 18, и в мо(диаграмма 25). В моментиз внешней цепи приходит сигнал задания отрицательной полярности тока (диаграмма 24), на выходе конъюнктора 17 фор. -щий работу первого фазосдвигающегоблока 16, на выходе которого формируются импульсы, управляющие работой вентилей 12-14, формирующих обратный ток в нагрузке 11, величина которогона порядок меньше прямого тока. При этом нагрузка шунтируется вторичнымиобмотками трансформаторов 2-4, первичные обмотки которых разорваны ключами 5-7. Через вторичные обмоткитрансформаторов начинает протекатьток, величина которого определяетсяиндуктивностью намагничивания (диагга срабатывания триггера Шмитта 18,который переключается, блокируя через конъюнктор 17 работу первого фазосдвигающего блока 16, Интервал з, за который ток в трансформаторах достигает величины, шунтирующейток нагрузки,достигает,. как показывают расчеты реальных трансформаторов; десятков периодов сети. На интервале -сп энергия из индуктивности намагничивания трансформаторавыводится через диоды 8-10 и нагрузку 11, В момент п вновь срабатывает триггер Шытта и начинается формирование обратного тока в нагрузке.Таким образом, формирование обратного тока в нагрузке осуществляется в течение нескольких тактов, разделенных паузами, поэтому этот этап в технологическом процессе несколько удлиняется. Однако длительность этапаформирования обратного тока составляет не более нескольких процентовот этапа протекания прямого тока,поэтому указанное затягивание не приводит к заметному снижению производительности установки, Энергетические показатели во время формирования обратного тока слабо влияют 4КПД из-за краткости 6на среднийэтапа,Принятая в устройстве схема трансформаторов 2-4 является единственно возможной, при которой не происходит закорачивания нагрузки трансформатором при работе первого вентильного комплекта. Формула изобретения5 1458956 6ка задания полярности тока нагрузки, щимн управляющими электродами двух-"его выходы соединены с соответствую- проводных силовых ключей. г 4 Фю 8 Составитель Е, МельниковаРедактор И, Рыбченко . Техред ЛСердюкова Корректор И. Самборс роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,ЗаказВНИИПИ 76/57 Тираж 645 ПолписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5