Система для управления электрохимическим укреплением грунта

(а 1 ч Оси)3/ ЫЙ КОМИТЕТ СССР БРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОСУДАРСТБЕ ПО ДЕЛАМ ИЗ(5 л) СИСТЕ Д,ИЧЕСКИМ (57) Иэобр ительству МА ДЛЯ УТРАВ,УКРЕ 11 ЛЕНИЕМ етение относи различных соо ннь,х свяэаннь использовано эксплуатации ЕНИЯ ЗЛЕКТГРУНТА тся к стра ний на воданасыщ х унтах и может быттельстве тр объекта гид отехниЦельноя изобретен повысить истема содерременного то точ час:ит тр упаэ ный вления,точник я фа -ивай Н Д В ГОРСКОМУ жилого, промышленного, ческого и иного наэнач БО 1 4 1 8415 ИЗОБРЕ Е 1-ИМЯИДЕТЕЛЬСТР У зама .-3, одни вывадь. которых образуют нейтраль 4 трехфазной звезды,электрсды - инъекторы 5 и 6 с зак -репляющими рас.тиарами, размещенныев укрепляемам грунте 7, первый деполяризующий конденсатор 8, первый ивторой диоды 9 и 10, первый и второйтиристоры 1 и 12, первый и второйтокоограничивающие конденсаторы 13и 14, фазоимпульсный блок 15, второй и третий деполяриэующие кондесаторы 16 и 17, третий диод 8, третий тиристар 9 и третий токоограничивающий конденсатор 20. Фазаимпульснь й блок включает три идентичных канала, первый канал состоит из пиктрансформатара 21, диода 22, резистора 23 и конденсатора 24, второйканал - из пик-трансформатора 25,диода 26, резистора 27 и конденсатора 28, а третий канал - иэ пиктрансформатора 29, диода 30, резистора 31 и конденсатора 32, 1 ил.з 1)б,1 етение 1) 1 Н 1) с ится к Обд с1.троительствд рд .,личных сс ружен нд водондсыщенных связаных грунтах и может быть использовано при строительстзе и экс.луатации Объектов жилого, промышленного, гидротехнического и иного назначения,Целью изобретения является иовыщение точности утравле;ия.На чертеже представлена системадля управления электрохимическим укрепле 1 ем грунта,Система с 1)цеэ)15 т 3-фд.= ный источник переменного тока с тремя фазамиа1-3, с)дни выводы которых сс единеньдруг с другом и образуют нейтрдль4 трехфдзной звезды, электроды-инъекторы 5 и 6 с закрепляющими рдс.творами, размещенные в укрепляемом грунте 7, первый деполяризующий конденсатор 8, первый диод 9) .второй диод10, первый тиристор 11, вгорой тиристор 12, первый токоаграничивдющийконденсатор 13, второй токоограничиБающий конденсатор 14, Фдзоимпульсный блок 15, второй деполяризующийкондесдтор 16, третий дег.,оляризующий конденс.дтор 7 третий диод 18;третФ тиристор 19 и третий токоограничивающий конденсатор 20,фазоимпульсньп блок 15 выполненв виде трех Однотипных каналов, Первый канал уравления соссит из пиктрднсформдтора 21, диода 22, резистсрд 23 и конденсатора 24 второй канал - из пк-трднсформат)рд 25, диода 26, резистора 27 и конденсатора28 а третий канал - из пик-трансформатора 29, диода 30, резистора 31 иконденсатора 32,Работ) системз упоавл-иия электрохьическ)гм укрепчением ггунтд Осущес. 3 ляется елец.г 1 кц ) Образо"Пу ть Б исхс дный момемт времени л нейное н 11 пряжение нз выводахи 1 исто .:икд оудет,дксимд;,.ым и ндчи- НДЕТ УМЕНЬШДТЬС:и ПО СВОЕ) БЕЛ; 1 Е п 1)ичем 11 оложительъй поР 111 д Гри )1 ож е и к езьБ Р цу 3 д лхпенное )11 Од жение нз 1 ь, од,.;х 2 и ) имеет;екого - рое пенулввое значение,. вывод 2 имеет нулевой потс нг)идл и н .чиндет гоз - рдст;ть по абсолатной величинено Оудеттрицдте)1 ьньмтог 1 потцидл анода .;И)дд 10 стдновитс:) ньг)пс 1 отенцидлд его катода.Т"КООрдничиваюпгие кс денс,)торы13 и 20 здртжеы до )ининыгде 1. , - максимальное дмп:итудное 1 тзнде)ие фдзного напряжения ) д конценсдтор 14 запасает энергию второй фзь источникапри этом нд его Оокладке, соединенной с анодом тиристоря 12, будет пол;)жительное напряжение, а нд Обкладке соединенной с выводом 2 обмотки второй фазы, - отрицательное напряжение, одновременно с зарядом этого конденсатора 14 протекает ток по цепи первичной обмотки импульсного пик -трансформатора 25.Во вторичной обмотке импульсного пик-трансформатора формируется управляющий импульс, который сдвинут по фазе относительно фдзного напряжения истс)чника фазы 2, и подается через диод 26 к управляющему элек гроду тиристора 12 и он открывается.Первый импульс постоянной составляющей тока через укрепляемый грунт,когда суммируется при согласной полярности напряжение второй фазы ис: тзчника и конденсатора 14 (ли прос-то конденсатора 14) происходит поцепи: другой вывод 2 источника, конденсатора 14, тиристор 2, электроцИнъектор 5, укрепляемьп гручт 7, 2,ГЭ электрод-инъектор 6 - первьп выводвторой фазы источника. Этот импульсныи разряд (постоянная составляющая тока) может происходить винтервд:)е времени от 90 эл. град. отвыбранного вьппе начала отсчета до270 эл.град, от этого же началаОтсчета, после чего конденсатор 14,Ограничивая ток в интервале до 360 эл.град, перезаряжается, т.е, заряжаетд ся противоположной полярностью.В момент завершения перезарядако"ценсаторд: 14 значение импульсагока в ра.ссатриваемой цепи становит"я равным нулю и тиристор 12 погасает,т,е запирается естественным путемЯ режиме сгмогогасания работают иос.тдльные тиристоры 11 и 19:Через 30 эл.град, потенциал на вызоде 2 будет положительным и максималны; по дбсопюгной величине т.е,фазное напряжение третьеи фазы будетмаксимальным, и суммируясь с ндпряже;":ием конденсатора 2 соединенным сним согласно, создается источник д, в ,я11)ормировдния тока с напряжением 2импульсьЙ рдзр 5 д кото 1)ОГОмокет происходить в интервд:;е от 30цо 210 эл.град, От начала О счета,поле чегс конденсатор 20 О. рдничи вля ок в ин".ервлле до 300 эл,грлл,перезлряжл-"тс 11, т. е, элря 1:лет" э тивоположной поляр 1 Ост 1.ю.Через 120 эл,гряд. От нлчллл Отсчета потенциал лнодл диода Р стлНовитсЯ Вьш 1 е 110 тенциллл ега клтадл и конденсатор 20 запасает энергиютретьей Фазы источника в течение времени, соответствующего 90 э. в .гряд. 10 т.е. до 210 эл,гряд. от выбранного отсчета, при этона абкллдке конденсатора 20, оединеннай с Бь.задам третьей фазы, будет атрицл-ельное напряжение, а нл обкладке, соединенной 15 с анодом тиристорл 19, - положительное напряжение одновременно с зарядом конденсатора 20 протекает ток па цепи первичнойбмотки импульсного пиктрансФорматора 29, Ня Вторичной об мотке импульсого пик-трансформатора формируется управляющий импульс,который сдвинут относительно напряжения фазы 3 ТИПТ и подается через диод 30 к управляюшему электроду. тирис Б тора 19 для Формирования второго импульса тока. Тиристор при этом открывается и проводит импульс тока.Импульсный разряд конденсатора 20 маот осуществляться Б интервале угла.30 ваго времени ат 210 от начала отсчета) до 390 эл,град, от начала отсчета Имгульсн 11 й разряд конденсатора 20создает постоянную составляющую тока через укрепляемьгй грунт, который достигает максимального знл 1 ения, когда суммируется при согласной полярности напряжения третьей Фазы ТИПТ (при величине П ) и конденсатора 20.Этот второй импульс тока проходит по цепи: обмотка источника с выводом 3, конденсатор 20, тиристар 9,. электрод-инъектор 5, укрепляем-:1 й грунт , электрод-инъектор б - выгод Й источника ПО 3 Б ер 1 ен 1 и импульса така конденсатор 20 также перезлряжается,а тиристар 29 самопагасаетгасится)естественным 1 утем.Через 150 эл.град. суммируется (, с . -п .л п.при сагллс 110 и палярнОсти няпряже" ние первой Фазы и конденсатора 13 и достигает 1 си ЛТ 1 ьного зна;ения, равна 0 2 П Импульснь 1 й разряд1конденсатора 13 и Формирование третьего импульса тока могут происходить Б интервале углового времени от 150 От начала отсчета) до 330 эл.град.от начала отсчета, после чего конденсатор 3 ограничивая ток Б ин:ц 1:.-;,; 20 эл.гряд, перезлряжлетт, г, 3 л яжлется противоположной 1 р ПЯГс . ю, л т 11 пис тор 1 1 само пав 1 ПИСЛ ".НЫП ПОрядок фарМ 1 ровПНЯ Б клждом периоде трех импульсов злк -РЕПЯКЦ. 0УК Р Р 1 ЛЯЮЕГО ) ВЫПРЯМ -леннога тока далее осуществляется Ц 1 КЛИЧЕСКИ - СО СДВИГОМ ВО ВРЕМЕНИнл20 э.,глд, При этом через 240 эл.град. от ранее Выбранного начала отсче л потеши:.лл лнадл диода 9 стансв;1 тся ьш 1 е потенциала его катода.Еонденсл-ар 13 запасает энергию ПЕРВОИ фяэЫ 11 СТОЧНИК 1 В ЕЧЕНИЕ следующих 90 эл.град, при этом на ега обкладке, соединенной с анодом т;1 ристорл 11, будет положительное напряжение, л на абдул.пке, соединенной с Выво омОбОтки первой фазы, - отрицательнее. Одновременно с зарядам конденсатора 13 протекает ток по цепи первичной аб 1 отки импульсного пик-трансформатора 21.Вс вторичной обмотке импугьснаго пик-трансформатора 21 формируется импульс, ко-.орый сдвинут по фазе относительно нлпрякения Фазы 1, источника и подается через диод 22 к управляющему электроду тиристора 1 и открывается для формироВания Очередного первого импульса тока в Таким образом, система позволяетпронустить через укреплЯемь 1 й грунт эл период изменения питающегс ження три импульса постоянной тавляющей ясимметричногс тока вале Бремени от 30 (От 11 лчалата) до 030 эл,град., от начала напря- сосв интер- отсче- отсчеМаксимальное значение напряжения, Формирующего эти импульсы постоянной составляющей, обеспеч.Блется при начале этих импульсов Б моменты углов следующем периоде тока. Импульс постянной составляюде 1 тока через укрепляемый грунт когда суммируется при согласной голярностп напряжение первой фазы источника и конденсатора 13 (илиодного конденсатора 13) происходит поцепи. обмотка источника с выводом ,конденсатор 13,. тиристор 1, электрод-инъсктар з, укрепляемый грунт7 электрод-И 1-:1:ектор 6 - вывод 4 источника, Длее вновь Формируются вто -рай, третий, первый и т.д, импульсы,",: т",1 т,тЦ;т Ет С я ВЯВШИХ В РВЕ-, ГВ 1( а ч еЦЕССОВ,рунте в(10 врр:1 еня Зт 0 т"О 1. 2 т 0 ;т.тр т. от нячяля отсчета11 змепчя сопротивление ре.исторов 2:, 27 и 31, можно регулировать угол фазово о откРытич тиРистоРОВ 11 т 12 и 9 в диапазоне от 80 до 0 злгояд, При этом моменты открытия тиристоров12 и 19 будут смеп 1 аться В углоВом Времени соотвртственно 1 т 30 до 210 этл,град От .50 до 310 .;.,гряд., и от 90 до 270 зл,град..1 зменение упового Време.и-. наняла фОРМИРОВЯНИЯ ГЕРВОГО, ВТОРОГО 1 тОЕГЬ его импульсов Выпрямленного тока при- ВОДИТ К ИЗМЕНЕНИЮ КОЛИЧЕСтвя Э.ттЕКтРИ- чества в каждом и. этих импльсов ( От МаКСИМУМЯ И До т 1 УЛЯ ЭТИ ИМПУЛЬСЬ 1 тока осуществляют транспортировкуИОНОВ КОМПОНЕНтОВт УКРЕПЛЧЮЩИХ ГРУНТ:1(оличество этих ионовнально количеству электричества в ра -бочем импульсе тока, которое определяется подынтегряльной кривой изменения мгновенного значения ВьпрямпяЕМОГО ТОКЯ В ИтПУХ 1 ЬСЯХ И ПРОПОРЦИОнально времени имг:ульса, БГ 1 агода 1:яустановке тиристоров 11, 12 и 19данная система позволит при уменьшении концентрации укрепляющих растворов (во время работы системы - гомере расхода компснентов Лоддержтвать скорость транспортиров.(и В грунт ионов в заданньх г.редепах. 1 яботя. сов ерша емая в данкой элек тро химической системет численно равна произведению напряжения на электт:сдах-инъекторах на количес.тво прошедшего через них электричества. Вели:иня этой рабОТЫ ЗтаВИСЧТ НЕ ТОЛЬКО От Концритр 1 ацич растворов, по и от количестяяпг ореаг 1 ровявших ВеществГ Е1 - КОЛИЧЕСТВО ЗЛЕК,.Р.-т( тЯ т т ттотЕ(ттЕ Р тЕ Рз ;1 тяхтОДЬинъекторы;ВЯЛЕнтНОСтЬ ПРОРт.аИРОИСПО (тт 1 - ЗЕя,1 апря;т ениеработих иттпульСОВ, ПРИКЛтДЫВЯЕ.ОЕ К ЗПРК тттотттЗМ- В ВЕК ТОГО тУ.ТтО П,ОООЯЗОВа ГЕ.гцт ЧО( тт,то- ПГ 011 СХ(Д 11 ШП ( д АКОЕ ПЯЕМтоМ З я Ст( рт Э " РК тр 1 т(Е .К рт ЭПЕЭ 1 ИИ,.;:НДИМОИ 0 Г . 0(.ТОРОтттЕ 1 О Ис; ОЧНИКЯ,:=,ис:т от количества злектри:ества,ПР;тПР.;ПЕГО ЧЕРЕЗ ЭЛЕКТРОДЫ-ИНЪЕКТОРЫэ неизменном Объеме укое(спяемс го грунтатри быстрых и пезких измеениях10 та (напряжения рабочих импульсов,формирующих постоянную составльчощуют Ок1 т сОВ еРп 1 а емаЯ Работ. Меньше чем при угеличении количества элек - тричествя в том же объеме укрепля-емогс грунта. панняя система формиро- ВЯНИЯ Г 10 СТОЯННОП тОСТЯВЛЯЮЩЕЙ ЯСИММЕТ РтЧНОГО тОКа ОбЕСПЕЧИВаЕт МИНИМаЛЬНЫЕ негроиводт.телыые расходы энергии 1 е-. ОЕМЕННаЯ СОСтРВЛЯЮЩаЯ ЯСИММЕТГнт 1 НОГО тока, которая осушествляет деполяоизацию грунта В межзлектродном промежутКЕ, флрт 1 ИруЕТСя С ПОМСщЬЮ СЛЕдуЮщих трех цепрй,СОСТОИТ ИЗ фаэовойМОТКИ -тт КОНДЕНСЯТОРЯт ПРРЭОГОДегОПЯРизУюшего КОнденсЯтОРЯ 8 т электрода-.инъекторя 5 - грунта 7, электрода-инъектора 6 и обмотки 4,.:"тсрая цепь: бмотк" Я,2, токоогРЯНИЧ 1 тваЩИИ КОНДЕНСЯТОР4ДРПОЛЯризующий конденсатор 1 бт злек-родЯнъектоР зт гРУгг 7, злектРодинъектосо 6, обмотка 4 7третья цепь: обмотка т,3, .окооггс тнтчивающий конденсатот 20, депоПЯРИтЗУЮШИй КОНДЕ,-СЯ 1 ОРт, ЗлрктРОДиюэектор .э, Грт:нт 7 электрод - инъекг,тор о, обмотка что.Так как условия прохождения перво" ГОт ВТОРОГО И ТРЕТЬЕГО ИМПУЛЬСОВ Вгрунте не Отличаются друг от друга,мощность искажения Тт а также мощность несимметрии Н в системе суЩЕт:.ТВЕННО УМЕНЬШЯЮТСЯт В ВЕЗУЬтатЕ:; - т(Р 1 ОХИттнття КОГО ткРРттЛЕНИЯ ГтРУНТ Ф 0 р т у л а и з О б р е т е 11 и я тЕ .,а Д и У-тоа - ,1 ЕНИЯ,1 Е(, РОХ- МИЧ =" КИМ УКРЕПЛЕНИЕМ ГРУтта т СОДЕРфа З Отттпт.1 Ь С 1 тт 11. бл 01( Пар тт Э тЕКтО .;. о 11 -и чъ е к т О р О В с 3 а к р 1 л яюг 1 ими, -Я т ДВа ТОКООГРЯНИЧИВЯОЩИХ:(ОНДЕНГтР,.-, И ", РЕХфаэ НЫЙ Ис тотнт 11( 1 ЕРЕМЕНтн" .:Ока,причем Одни выводы тоахфязи тиристор - к первому электродуинъектору, катоды второго и третьего диодов подключены соответстненно к анодам второго и третьего тиристоров непосредственно, а к их ка.одам - через второй и третий деполяризующие конденсаторы, а управляющий электрод третьего тиристораподключен к третьему выходу фазоимпульснсго блока,Составитель А, Хузнецов Техред М.Хсданич Хорректор Г. Решетник Редактор А, Гра тилло Заказ 41 3,/31 Тираж 637 Р сд исное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035) Москва, Ж) Раушская наб., д. 4/5Г 1 роизцсдстн цц - полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Г 1 р с: ц,:я ) ц ного источцика перемеццого тока объдинены, другой вьпюд первой фазы трехфазного источника переменного тока подключен к первому входу фазо.5 импульсчого блока и через последонательно соединенные первые токоогра - ничинающий конденсатор и тиристор, 1 подключен к первому электроду-ицъектору, а другой вывод второй фазы трех-,о фаэного источника переменного тока подключен к второму входу фазоимпульсного блока и через последовательно соединенные вторые токоограничивающий конденсатор и тиристор подключен к первому электрод-инъектору и к одной из обкладок первого деполяриэующего конденсатора, катоды первых и вторых диодов подключены к общей точке соединения анодон соответствующих первого и второго тиристоров и к одной из обкладок первого и второго токоограничинающих конденсаторов, первый выход фазоимпульсного блока подключен к управляющему электрсду перногс тиристора, второй выход фазоимпульсного блока подключен к управляющему электроду второго тиристора, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью ц ц,ооеццяточности управления, оца сц, бкеццвторым и третьим депсляризующимиконденсаторами, третьими диодом,тиристором и токоограничцваюшим конденсатором, причем другая обкладкапервого деполяризующегс конденсатора подключена к катоду первого диода, аноды первого, второго и третьего диодов подключены к общей точкесоединения одних выводов трехфазногоисточника переменного тока с вторымэлектродом-инъектором, другой выводтретьей фазы трехфазного источникапеременного тока подключен к третьему входу фазоимпульсного блока и через последовательно соединенные третий токоограничивающий конденсатор