Реверсивный преобразователь для питания гальванических ванн

О П И С А Н И Е 11 Ц 660 УбИЗОБРЕТ ЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(45) Дата опубликования описания 30.04.772) Авторы изобретения узыкин и И. ф. Василю епропетровскии инститтранспорта и инженеров железнодорожнМ, И. Калинина Заявитель(54) РЕВЕРСИВНЫй ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАННпсторов, и блок управИз изв естлее близкимляется ревепитания гальтрехстержневной обмоткопеременногообмотками, п наиботи явдля сащий ервиччнику чными стречных преобразователеи по технической сущнос рсивный преобразователь ванических ванн, содеря ой трансформатор с п й, подключенной к исто напряжения, и втори одключенными к блоку в Изобретение относится к области статических преобразователей электрической энергии, а точнее - к выпрямительным установкам, и может быть использовано для питания различных электротехнических установок, требующих мягкую внешнюю характеристику преобразователя, например гальванических ванн, дуговых печей и, кроме того, может быть использовано в качестве выпрямительного сварочного агрегата,Известны преобразователи для гальванических ванн, которые обеспечивают регулировку и реверсирование тока, протекающего через ванну 11, 21. У этих преобразователей имеется силовой трансформатор с большим коэффициентом связи вторичных обмоток с первичными, схема управления и группы тиристоров, предназначенные для регулирования и реверсирования тока ванны. по-включенных тирления 21.В этом преобразователе внешняя характеристика является жесткой. Известно, что5 преобразователи для гальванических ванндолжны обеспечивать большие токи принизком напряжении на нагрузке,Напряжение на нагрузке соизмеримо спадением напряжения на трансформаторах.10 Поэтому в преобразователе с жесткой характеристикой и выполненном на низкое напряжение, например 2 - 3 вольта, будет затруднена коммутация тиристоров и их параллельная работа. При более высоком вы 15 ходном напряжении преобразователя длямногих типов ванн (например, цинкования,кадмпрования, меднения и т. д,) необходимо последовательно включать активное гасящее сопротивление, что искусственно20 смягчает внешнюю характеристику, но приводит к большим потерям электрическойэнергии. Прп коротких замыканиях (КЗ) вванне, которые на практике встречаютсядовольно часто, через силовые тиристоры25 будут протекать большие токи КЗ, что требует обязательно иметь в преобразователебыстродействующую и надежную защиту отКЗ. Следует отметить, что большие токи(достигающие токов КЗ) в силовой цепи30 могут возникнуть и при реверсировании то 660175Кс 1, ТЗК Кс 1 К Бс 1 ицс 1 Об,1 с 1 Дс 10 Т )О.ЬЦ 011 З 13 И 1 с 1 ЛСЦ 1 ИОЙ ЭЛ 1;ТРИ(рОЙ МКОСТЬ 0 Ц .,), (., ИОЛЯРИЗЗЦИИ.Целью изобретения является обссцсчцис мЯГкой Бнсшнсй х 2 рак 1 сристпки иреобрязователя, равномерного распределения токов между тпрпсторами, уменьшение скорости нзрястзци 51 цзпряжен 1151 н Закрыгых тцристорзх, уменьшение вцешшх цотоког, рзс- СЕЯНИЯ И ОГРЗНИЧЕНИС ТО 013 ОРОГКОГО:3 Е- ерьекяни 51 и НОВышсци 51 р,Псе,ПОСТЗВЛСццая цСЛЬ дОСТИГс 1(ГГ 51 1 С 1Го Б рсверцвцом при)орззовзт(.л(ци 51 Галы 2 ничсских Бзцн, сДР,с 1 Есм трсхстержнсБОЙ 1 ря 31 фОрм 210 р с 11 рвцчной ОбмоткОЙ, Еидк;1 ючсринОЙ к ис Гочицкм цсремецного цапрякения, и пори шыми обмотками, подключенными к блоку встреч-ВКЛЮЧСЦЦЫХ ТИРИСТОРО 3 И ОЛОК РрРИРЯБГ 1 С- ци 51, трансформатор сцаб)ец сстырьм 5 Вторичными обмотками, однц концы которых Обьединс 1 и их Общз 1 гочка иодклОчня К ОДНОМУ ИЗ ВЫХОДНЫХ БЫБОД 013, с 1 КЯЖД 11 Й 33 ДРУИх КОНЦ 013 ПОДКЛЮ 1 ЕЦ К СООГ 131 ТБГОЩСМУ 1:2 ТОДУ 131 РСсЦО-БКЛ)ЕСИЦЫХ 1 ИРИ- сторов, аноды которы.; обьедине 5 ье и х общая точка Подключена О второму 3 хл,р- ц О;р 1 Б Ы Вод , ц ) И фМС р Б ц3 51 0 (1:10 с РЗСЦО 10 снс Ця ЦСЦ ГРс 1(ЕЬНО.1 СТ(.РЖЦС трансформатора, вторичные - разделены на две пары, каждая из которых расцолоЖЕН 2 НЗ СООТВЕТСТЕ)УЕОЦх ДВУХ 5 Р 1 с 1 Х трансформатора, охваченных обццм мсг- НИТНЫМ ШУНТОМ, ИЕЕЮЦИМ ВОЗДМИ 113,.И 1 ЗЯ- зор с торцом цеитралыого ст( р :я,На фиг, 1 изображена схема црссбразоВс 1 ТСЛя; На фИГ. 2 -- БрсМСННЫЕ дцяГрсММЫ токов и цзир 5 жениЙ ири цротскаеии цмого тока через гальваническую Бяцну; цз фиГ. 3 - ТО к(., Д 151 ОоряГНОГО 103.Первичная обмотка силового тря 1 к:форМЗТОРс 1 1 РЗСИОЛОенс 1 Цс Ц(ЦТГЗЛЬЦОМ стержне. На ярмах расположены 1,.БЕрс вторичных обмотки 2, 3, 4 и 5. 51 р:я, ца которых располокены обмотки 2 и 3 охвессны общим магитеЫм шунтом 6, а ярма, на оторых расположены оомотки 4 и 5, охв(1- сСЕЕЬЕ МЗГНЕЕТНЫМ Ш", НОМ 7, МЗГНИНЫЕ ццть 1 6 и 7 имс 10 т ВОздршц 11 е 31130 ры толь 10 С ТОР Цс 11 Ц ЦСЦТРссЬЦОГО СС)Ц 51. ( И)1(1- ричцыс тиристоры 8, 9, 10 и 11 катодами НОД(леоссны ксЖДЫЙ к свосЙ ООМ 01 с, ответственно к 4, 5, 3 и 2, а анодами -- квыводу, к когором) подсоединен катод гальванической ванны 12. Процвоположные концы обмоток 2- 5 об ьедицсны и пОДкл 101 сны к ДРргомР ВыОДномм Б 1- 130 др)р, К КОТОрОМу ПОДСОЕДИ 1 ЕН 2 Е 10 Д В 3 Н Н Ь 12. Полярность подключения обмоток 2 - 5 взята такой, что обмотка 2 паряллсльцо работает с обмоткой 3, а обмотка 4 - с обмоткой 5, Управляющие злсктроды и катоды симметричных тиристоров 8 - 11 подключены к выходным трансформаторам блока управления 13. 1 роорззоцяГ 1 рябр)гяг л(дур и мОбР сЗОХ.,101уцрс 3 Б,СИ 11 БЬряос Ер 3 с 1(И;1пульь 14 и 15, оторыс иостуиают ца уцрявляющис злепроды прцсгоров. Имиуль 14 ОдеОврс(СННО огкры 13 сО Ирисоры8 1 ), 3 ЕмГ 1 ь 1: .11 р 11 Оры 0 11 11.Б ЗЗБИСИМСЕИ О Рс.сОЛОЖСЦИ 5 ЗТИХ имльсОБ ИО 1 ношсци 10 1( кри 30 Й 16 нзи 5- Си И 51 ССТЦ СИМ.СЕР 11 ЦО 1 ИР 1 СТОРЫ 0 Д01 ры 13 с 11 ЬС 51,ибО0,10 3 р 51,10)1 Нс 111 рсБ - 1(иц 1 иб -- Б с)б:(т 1м 11)и -ром роз ) ири 10 ры 8 ц Р ОО 13 гс 13 цио огдмт иокпь тои 17 и 18,; р(3 гии. )ры 1 О и 15 11 0 и 19; 20, ЕГ,) (;1 М(:цгь, чго змцЛИТУДЯ М 2 Ц 1 ПЦОГО .Е(г 011 и ЦСЦТР с, ЬРЕОМ СТСРЖНС ИРИ БКЛЮ(ННЫХ И 13 Ы 1(;110 Ч(ИИ 11 Х ТИР ИСОР 3 Х ИЗ)1 Ц 51(3 Г 51 15 СЗЕс 1 Ч 1 П С(1 ЬНО 12 ГНИТНЫИ НОГО, ИСХОД 51 щИЙ ПЗ ЦСНТЕ)с 1,1 ЬНОГО О с сркн 51 1 ри Отк;110 снных Гцрисор 2 х, цяцримср 10 ц 11, будет цочтц олносгью раз- БетВ;51 тьс 51 ИО сГерк:151 М оомОткц 2 1 3. 01- Бтвлсци(о цс 1 м,; цицьр 1 ц 13 ц 1 бд(.1 ц(. - ЗНЯ 1 И 1 ЕЛЬЧЫМ.:.5 При включенных жс тиристорях 10 ц 11часп мягцгНого 0 ока центр льцого стср- ЖЦЯ СРСЗ БОЗДУШИЫЙ Зс 130 РГБ(Т 13 И СЯ ЦЯ МЕ 1 ГН 3 ТНЫ Й ШуП 6.,ОГ 51 1;ОТОКЗ, ОТБ(гБ,151- ющсгося ця мапигныи шуп 6, буде оцрс- ЗО ДСЛ 5 П 1 СЯ Кс 1 К БСЛИ 1 ИЦОЙ ЗЗЗОРЗ, М(КДг ШМ 1 Т,) И ЦС 11 Тря ИЫМ (Трсцс)1, Тя( И ОцрО.тивлениех 15 ягрзки. Тае(ирм Ооразом, бла Одзря магнитным НЕзм 6 и 7, мсиьшзСТС 51 МЗГНЦисЯ СВЯЗЬ БТОРИ 1 ИЫХ ООМОТОК 5 2. О С ПСрБРс 1101 Об 10 КО 1 И 3 Б(Г 1 цсИБЗОТс 51 их инду кти внос Гц р ссс 5 Н 1 И 51, бг 1 2 1 Од 2 р я 1 МрР И ООССИЕЦЕ 32) С 51 БИСШЦ 5151 Х 2 РЗКТСРИ.цкз ирсобразоцят(ля. Паличив Б 1)чпях зязор 013 Глько с торцам ц центра.ьцОГО Е) тсржц 51(РЕруг(Г 13 и( цх с 00 ОБымц срн(- И 5 МИ СуИ,(13 НЦО У)1(ЦЬЦЯ(ГГ Б 1 И 11 ЦС ИОТО- и РЯССЯЦЦЯ, Цс ПРИ 1(Р Ц(1 ТсГ 11 ЦО 1 с Рс И ОЖУХ ИР(.ООРс 13013 с 1(,и. КРОр 1( О 1 О, ИРЦ ,К 13 сННО)1 13 Ьцс рс 1 СИОЛОКСНИИ Об."101 ОК И 45 мзгнитнь 1:( нунтОВ сц(сстВснцО сиижзетс 51СКОРОС 1 Ь 1 Ес 11)ЗСТ 2 ЦИ 5 НЗИРЯН(ЕНИЯ Ц 2;52 КР 11- ТЫХ ТИРИСГОР 2 Х ВЫЗВ 2 ЕЕ 1 ЗЯ БК;1 ЕОСНИЕМ (ОТ- лючсцисм) работающих в противофазе тц) 11( р( В 111211)113, ср, 112 т 11 р 1 стор 3 х 8 11 9 50 прц Бклк)чсцци тиристоров 10 и 11).1 2313 Г 3.1(.НИС ПО 0 я ценТрсЛЫОГО СТСрЖН 51 цз цоОки В сГсржцц пзрзл;(5 Г 1 ьно )ЗбоГс 1 ОИЕИХ Об)1ТОК 2 И 3 12 12 КЕ 4 И 5) И ИРРМСРСИНС ДЛ 51 с 1 ЖДОЕ 0 ТИР ИС 10 Рс. СВОЕЙ 55 обмотки приводит к автоматическому выравниванию токов Б Параллельно работающих тиристорях 10 ц 11 (8 и 9).Применение Б преобразоватлс силовоготрансформатора с раздельными вторичными Е)0 обмотками ц маг 1(ць.Еи шуцта ми пози- ляст цолучип мягкую внешнюю характеристику, цсобходимуо для повышения КП,:е системы преобразователь - 321 ца, обеспечивает параллельную работу Ецристоров, 65 существенно ограничивает токи короткого660175 Ны фиг замыкания в аварийных режимах, упрощает конструкцию силовой части преобразователя, сокращает потребляемую энергию, так как внутреннее сопротивление преобразователя по отношению к питающей сети носит индуктивный характер. Формула изобретения Реверсивный преобразователь для питания гальванических ванн, содержащий трехстержнсвой трансформатор с первичной обмоткой, подкл 1 оченной к источнику переменного напряжения, и вторичными обмотками, подключенными к блоку встречцовключенных тиристоров, ц бло 1; управления, отличающийся тем, что, с целью обеспечения мягкой внешней характеристики, равномерного распределения токов между тиристорами, уменьшения скорости нарастания напряжения на закрытых тиристорах, уменьшения внешних потоков рассеяния, ограничения токов короткого замыкания и повышения КПД, трансформатор снабжен четырьмя вторичными обмотками,однц концы которых ооъсдццсцы ц цх общая точка нодключсца к одцом 1 цз выходных выводов, а каждый цз других концовподключен к соответствующему катоду5 встречно-включенных тиристоров, анодькоторых объединены, и их общая точкаподключена ко второму выходному выводу,причем первичная обмотка расположенаца центральном стержне трансформатора,10 вторичныс - разделены на две пары, каждая цз которых расположена ца соответствующих двух ярмах трансформатора, охваченных общим магнитным ц 1 уцтом, имеюц 1 цм Воздхц 1 ный зазор с торцом пецтр 11 ль 15 ного стер 1 сн 11,Источники информации,принятые 1:,о вн 1.мацце прц экспсртцзс1. Авторское свидетельство СССР343259, кл. 6 05 Г 1 22, 1973.20 2. Куликов А, А, ц др. Реверсцвный тцристорный преобразователь для гальванических покрытий электровозных и тепловозных деталей методом реверсивного тока. Труды ДИИТа, вып. 136, с.80 - 187,25 1972.660175 фЬугр В,Уууууу тургВ 1 у фиг ли Уупр В,ГутыВПфиг аказ 6931 Изд.,6 27 Тираж 8651 ПО Государственного когьитста СССР по ислам изобретений113035, Москва, уК.35. Раушская иаб. д. 4/5 Полипе носкрытий пография, пр. Сапунова Составитель Л, Устинкинафактор Б. Герцен Корректоры: Р, Беркович и Е, Хмелева