Устройство для питания гальванических ванн при нестационарном электролизе

753930 Сонтз СоветскихСоцнапнстнческнхРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет во делан взобретеккй и открытий(72) Авторы изобретения Р. С. Курамшин и Т, П. Конжина Государственный всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАНН ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОЯ ЭЛЕКТРОЛИЗЕ Изобретение относится к гальванике иможет быть использовано для питаниягальванических ванн при нестационарномэлектролизе,Известно устройство для питания гальванических ванн при нестационарном эле 5ктролизе, содержащее источник трехфазного тока, соединенный с нагрузкой и силовыми тиристорами со схемой управления, и приборы аля контроля формы тока 11)Оно содержит трехфазный трансформатор, две вторичные обмотки котороговключены по схеме двухфазного однополупериодного выпрямителя, соединенного снагрузкой (гальванической ванной), итретья включена по схеме оаиофазного однополупериоаного выпрямителя,Причем, схема оанофазного оанополупериодного выпрямителя обеспечивает обратный импульс тока (путем использования напряжения третьей Фазы), Устройстводает возможность увеличения производительности здектроосажаення посравненпю с яс 2симметричным однофазным током за счетувеличения количества катодиого направленияпри равных значениях амплитуд прямот н обратного импульсов и возможность болееэффективно воздействовать на процессэлектролиза путем регулирования по амплитуде и скважности обратного импульса,Изменение фазы обратного импульса вустройстве регулируется в пределах от300 до 360 (или по скважности от 6и выше),данное устройство является наиболееблизким предложенному по техническойсущности и достигаемому результату. Однако известное устройство не обеспечивает изменения частоты периоаического тока (только 50 ттт) и длительность обратного импульса ограничена по скваж ности (от 6 н выше),Цель изобретения - расширение области рабочих частот, получение воэможности регулирования скважности анодных импульсов периодического тока (от 2 и выше).753 Поставленная цель достигается тем,что устройство снабжено выпрямителямипостоянного тока, соединенными с источником трехфазного тока и подключеннымивстречно через силовые тиристоры к нагрузке, вспомогательными тиристорами иКГ цепочками, образующими с силовымитиристорами тиристорные коммутаторы катодного и анодного токов, а схема управления катодного силового тиристора содержит задающий генератор частоты, формирователь катодных импульсов, один извыходов которого соединен через блокинггенератор с управляющим электродомвспомогательного анодного тиристора ичерез блок задержки и блокинг-генераторс управляющим электродом катодного силового тиристора, и схема управленияанодного силового тиристора содержитФормирователь анодных импульсов, входкоторого соединен с другим выходом формирователя катодных импульсов, в выходсоединен через блокинг-генератор с управляющим электродом вспомогательного катодного тиристорв и через блок задержки и блокинг-генератор с управляющим электродом анодного силового тиристора,На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство состоит иэ трехфазных вып- З 0 рямителей 1 и 2 постоянного тока, выпрямитель 1 последовательно соединен с нагрузкой 3 через токоограничительный резистор 4 и квтодный коммутатор, включающий силовой тиристор 5, вспомотательный тиристор 6, РС-цепочку, содержащую резистор 7 и конденсатор 8 резистор 9 с осциллографом. Выпрямитель 2 последовательно соединен с нагрузкой 3 через токоогр чительный резистор 10 и анод ный коммутатор, включающий силовой тиристор 11, вспомогательный тиристор 12, КС-цепочку, содержащую резистор 13 и конденсатор 14. Причем выпрямители 1 и 2 соединены с нагрузкой в противоположной 45 полярности, т.е. токи, проходящие через нагрузку от этих выпрямителей, имеют встречное направление, К тиристорам катодного и внодного коммутаторов подключена схема управления, состоящая из задающего генератора частоты 15, формирорователя импульсов 16 катодного коммутатора формирователя импульсов 1 7 анодного коммутатора, блоков 18 и 19 задержки импульсов запуска силовых тиристоров катодного и анодного коммутаторов, блокинг-,генераторов запуска 20 и 21 силовых тиристоров, и блокинг-генераторов запуска 22 и 23 вспомогатель 30 фных тиристоров квтодного и анодного коммутаторов, При этом, формирователи импульсов 16 и 17 и блокинг-генервторы запуска 20, 21, 22 и 23 соединены с соответствующими тиристорами последовательно, а именно: с силовым катодным тиристором 5 соединены блокинг-генератор запуска 20 силового тиристора, блок задержки импульсов запуска 18 силового тиристора, формирователь импульсов 16 катодного коммутатора; с силовым анодным тиристором 11 соединены блькинг-генератор запуска 21 силового тиристорв, блок 19 задержки импульсов запуска силового тиристора, формирователь импульсов 17 анодного коммутатора, с вспомогательным тиристором 6 соединены блокинг-генератор запуска 22 вспомогательного тиристора, формирователь импульсов 17 анодного коммутатора, с вспомогательным тиристором 12 соединены блокинг-генератор запуска 23 вспомогательного тиристорв, формирователь импульсов 16 катодиого коммутатора, формирователи импульсов 16 и 17 катодного и анод- ного коммутаторов соединены между собой и с задающим генератором частоты 15 также последовательно.Устройство работает следующим образом.Напряжение сети подается на трехфазные выпрямители 1 и 2 постоянного тока, П следовательно через нагрузку 3 протекает ток катодного и анодного направлений, при этом ток катодного направления течет от выпрямителя 1 через катодный коммутатор при открытом силовом тиристоре 5 и закрытом анодном коммутаторе, а ток анодного направления течет от выпрямителя 2 через анодный коммутатор при открытом силовом тиристоре 1 1 и закрытом катодном коммутаторе. Таким образом, направление тока зависит от состояния 1 открыт, закрыт) силовых тиристоров 5 и 11 соответствующих коммутаторов. Состояние тиристоров определяет схема управления. На управляющий электрод силового тиристора 5 подается импульс запуска блокинггенератора запуска 20, Силовой тиристор 5 открывается и через нагрузку 3 начинает протекать ток катодного направления, конденсатор 8 при этом заряжается до напряжения источника .1 через резистор 7. В цепях постоянного тока, где величина тока всегда больше величины тока размыкания тиристорв, выключение тиристорв может быть произведено искусственно путем кратковременной подачи на него напряжения обратной полярности, Поэтому, чтобыПредлагаемое устройство позволяетполучить импульсы тока в катодный и 5 3(выключить силовой тиристор 5, подается импупьс запуска от бпокинг-генератора запуска 22 на вспомогательный тиристор 6, Когда напряжение конденсатора 8 пракпадывается на силовой тиристор 5, он оказывается под обратным напряжением конденсатора 8 и размыкается. Катодный ток прекращается, конденсатор 8 заряжается напряжением обратной полярности.При повторном запуске силового тиристора 5 (подача импульсов с бпокииг-генератора запуска 20 осуществляется с частотой, определяемой задающим генератором частоты 15) обратное напряжение конденсатора 8 окажется приложенным к вспомогатепьному тиристору 6 и он разомкнется, конденсатор 8 заряжается напряжением прямой лопярности, Таким образом,вкпючение одного из гиристоров 5 и 6 приводит к выключению другого и длительность катодного тока, протекающего через нагрузку 3, определяется интервалом времени между запуском силового тиристора 5 и вспомогательного тиристора 6, т.е, подачей импульсов с бпокинг-генераторов запуска 20 и 22, Тиристоры анодного коммутатора работают анапогичным образом, но в противофазе по времени с катодным коммутатором, При подаче импупьса с бпокинг-генератора запуска 21 на сиповой тиристор 1 1 он открывается, и через нагрузку 3 начинает протекать ток анодного направления, Выключение сипового тиристора 1 1 происходит при подаче импульса с бпокинг-генератора запуска 23 на вспомогательный тиристор 12. Таким образом, длительность анодного тока определяется интервапом времени между запуском силового тиристора 11 и вспомогатепьного тиристора 12, т.е, подачей импульсов с бпокинг-генераторов запуска 21 и 23. Время течения токов катодного и анодного нанравпений составляет полный период периодического тока: начало периода связано с запуском коммутатора, конец периода - с выключением анодного коммутатора, а так как эти моменты связаны с подачей импупьсов с бпокинггенераторов запуска 20-23, то и периодичность тока (частота) зависит от тех же факторов, Изменяя время между подачей импульсов с бпокинггенераторов за пуска, изменяют, тем самым, частоту периодического тока и скважность анодных импульсов. 55для надежного переключения силовых тиристоров вспомогательными постоянная времени КГ-цепочек должна быть аоста- точной дпя того, чтобы сохранить обрат 30 6ное напряжение на вспомогательных тиристорах 6 и 12 до тех пор, пока оии не восстановят свою запирающую способность.Выходные импульсы задающего генератора частоты 15 формируются в импульсы, удобные дпя запуска бпокинг-генераторов запуска 20-23, при помощи формироватепей импульсов 16 и 17. Формироватепь импульсов 1 о определяет начало и конец полного периода, а формироватепь импупьсов 17 определяет длительность анод- ного цикла, т.е. опредепяет скважность следования импульсов анодного тока по нагрузке.Пспедоватепьность работы катодного и анодного коммутаторов обусловлена тем, что при открытом силовом тирнсторе 5 должен быть закрыт вспомогательный тиристор 6, открыт вспомогательный тиристор 12 и закрыт сиповой тиристор 11. При этгм возможно протекание тока катод- ного направления. Лнапогично, при открытом силовом тиристоре 11, закрытом вспомогатепьном тиристоре 12, открытом вспомогательном тиристоре 6, эакрыгом силовом тиристоре 5 возможно протекания тока анодного напраачения.Это возможно потому, что силовой тиристор 5, входящий в катодный коммутатор, получает импульс е формирователя импульсов 16 почти одновременно с вспомогатепьным тиристором 12, а силовой тиристор 11, входящий в анодный комму- тагор, получает импульс с формироватепя 17 почти одновременно с вспомогатепьным тиристором 6, Небольшая задержка в подаче импульсов, создаваемая бпока;ч задержки импульсов запуска 18 и 19, предохраняет от одновременного включения катодного и анодного силовых тиристоров 5 и 11 при переходных процессах, При одновременном включении этих тиристоров трехфаэные выпрямители постоянного тока через них, минуя нагрузку 3, включаются паралпепьно, а это может привести к выходу из строя тиристоров.Амплитуда тока в импульсе как в катодный, так и анодный периоды регупируются раэдепьно напряжением трехфаэных управляемых выпрямителей постоянного тока 1 и 2 и ограничена предельным током сиповых тиристоров 5 и 11 и тока ограниченными резисторами 4 и 10. Максимапьный ток в импульсе может быть увепичен при параллельном включении нескопьких силовых тиристоров 5 и 1 1.3930 8постоянного тока, соединенными с источником трехфазного тока и включеннымивстречно через силовые тиристоры к нагрузке,.вспъмогательными тиристорами иЙС-цепочками, образующими с силовымитиристорами тиристорные коммутаторыкатодного и анодного токов, а схема управления катодного силового тиристорасодержит задающий генератор частоты,10 формирователь катодных импульсов, одиниз выходов которого соединен через блокинг-генератор с управляющим электродомвспомогательного анодного тиристора ичерез блок задержки и блокинг генераторс управляющим электродом катодного силового тиристора, и схема управленияанодного силового тиристора содержит формирователь анодных импульсов, вход которого соединен с выходом формирователя20 катодных импульсов, а выход соединен через блокинг-генератор с управляющим электродом вспомогательного катодного тиристора и через блок задержки и блокинггенератор с управляющим электродоманодного силового тиристора,Устройство для питания гальванических ванн при нестационарном электролизе, содержащее источник трехфазного тока, соединенный с нагрузкой и силовыми тирис торами со схемой управления, и приборы для контроля формы тока, о т л и ч а ющ е е с я тем,что, о целью расширения области рабочих частот и регулирования скважности анодных импульсов периодическо-ЗО го тока, устройство снабжено выпрямителями 7 75анодный периоды, близкие по форме к прямоугольным.Минимальная длительность импульсатока ограничена временем перезаряда конРденсаторов 8 и 14 и временем восстановленин управляемости тиристоров.Для контроля протекающих токов используется резистор с осциллоГрафом,Устройство питания может работать втрех режимах при соответствующей коммутации трехфазных выпрямителей постоянного тока 1 и 2: постоянньпЧ, импульсныйи реверсивный ток, В режимах постоянногои импульсного тока используется толькоисточник 1, а при реверсивном токе включается дополнительно источник 2 как показано. на чертеже,формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР