Регулятор тока для ртутной выпрямительной установки, питающей электролизные ванны

Г. М. Левин и Н, Н. ЕФремов РЕГУЛЯТОР ТОКА ДЛЯ РТУТНОЙ ВЫПРЯМЙТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ,ПИТАЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОЛИЗНЫЕ ВАННЫЗаявлено 10 ноября 1954 г, за Л:. 9811).52609 в Министерство цветной металлургии СССР11 ре;асто) изоореген)51 является аьтоматически групповой регулятор тока в питаемой от группы параллельно раОот)кщик ртутных высирямителсй серди эленолизньк В)нн, возЛействуниций на угол ю)Игдии) ртутным выпрямителей путем пз)снсния тока ползигнпчпвд пия В Фазсп)лвигаощи.с дроссеияк п .сардктерпзуощийся Высокой точностью регу;и- РОВДИИЯ.11 ри элект роли)е ал 0)иия Песью вд)кпым Фактором является поЛЛер;канне тека серп) Пд олном заранее здланном уровне. В пищсссе электролад на ван 3 д.с позмо)к)ия так называемые ;3)спыиКИ 5), Вц;)1 ПДС )И,С; УВЕЛИЧСН)ЕМ;) ЕК с РИ- ческого ссиротивления вон 1,. Во время таКИК ГСПЬППЕИ ТОК )3 с РИП Иацаст И ЛЛЯ ПОВЬППЕИИЯ ЕГО ВСЛИЧИНЫ НЕОйКО- ли)а дгтодгдтическая регулиро)п)1..с)3 О)гги)секо. регулирс Вани. содд)1 Ощее постоянство г)сличп)иа тлкд и сс)рии;)лектрс;ПВНЬ 1 х Ванн, созлдет ус;О- вия. Ооеспе ип;д)ощие уЛооство эксисуатации вани, сни)кает )асад энергии нд ) ОНН) Р)ЫИ 5 С 1 СМОГО ДЛ 1 ОМИИПЯ. ПВЬ- ИДС Т ВЫСОЛ;1,О)ИНИН.11)СЛг;1)с)ь 1 рсгу:ят 03) ток 3, НО,06- по изестньи, состоит из т);ел с)сиовн 1:с органов: а) измерите:ьного орг;)нд, иодьлв)че)лиого и трансФор )тс)ру постоянного тока. Вил)снепному в Иеиь нагрузки, О) уси.ительного органа, ПОЛклченного к ыкоЛу измерительного оиди,). и 1 исноснигелыг,) .ц)гдн 3. Иол) чдощс сигнал от усилит)сыГрг 1330 и управ;5 ИОцсго )гу т)ыми ып 51 мптсл)1)и уст)1- НОЬ 3.1103 сии)ивльный орган Выио,пястся В Ниле с)стеть ФазосЛВИГ;1 оним Л)оссслс й ндсьпцспия, регулиругоцик угол здкиГания РтуТНП 1. ВъПО 51 митслСИ В ,301)ПСПМОСП 1 От И).)СНЕНИ 5 тоиа В СВОИК 0003 тка. полмдНичивани)1. ИОклочснньс ВМОЛу ус)иительног) 3)гдид.Сущность 3 зооретснп) здкл.)ч;,с)1тот, что, с цсл 1 ГО ИО)13)1 пп ния сочност) регулпрдв;)иия, ид )311: ъ и)мс)тель - 5 ОГО ОРГ;1)д Вктпочл 1 Ь 1 попс"1 Рс)У Л г л РУГУ 30:1 н ы) Ст)опл)131) 3) 3) иИ) 5 и Р" ния. интаспой ч; 1)сз В,Ир)1)иель,)3 Э;П)КТРОДГН)тОГО Г ГДО)ПЛ)З)ТЩ)3 И Л 110- цпн 4 т)л 03 псс ндп)я:кс.,. и ВьТО:3,1 л, 1 Гс 1 Т ПЬ)1 Ц)ЯМИТС 5. В ) 1 ОН)яОГО ЦСИЬ 00 М)ТКИ П)Ц)СМСП)со) ТОКО ИЗ РП- те;13 ос 5 днпт)ОГО ус)пИге:51, имсц),- ГО НИЗКООМИ 1 ЯЕ ОО)ЬТК)1 У)ЦРВ ИЧП 51 Л.Я п)л)лъ п)пи)1 511 к 3)1 16,)у ти 1 ис 1)Орт 10 Ч)р 1 псстоянн)и 0 т 01 п и сн).)10 тки 01)рат Н)И ГВЯЗ):Л 5 О)С)03 СИ)3 П)1 НРЗ 1 ВИСИ)10 СТИ П)Я тол 1 Го )111315,к 0 П И 53 1 ВМ )Ц)3) Те 1 ЬиГ) 03)г)н 1 от Гпстгрсзи:д и колеси)н)1) ид - И ) 5)КЕПИС ТЧИП 1 П 1 ПД) И 1.Нд Фиг. 1 изоор)з;си, срк)уп),г см)а и)СЛл)133000)гс) рег)лятсрд тока лля группы или).,спЬи,) 3)00 т 1 ОПил 3)ту с 33)ПЦМПСлей,;1 П) )П 3. ". П,5ДВа ВаРИавта ПРПНЦИЦПаЛЬНОй э,ЕЕГГРЕЕ- ческой схемы регулятора.Управляемая выпрямпгельндя установка состоит пз ряда ртутных выпрямителей (1 РВ, 2 РВгРВ), пптдемых от г 1 шнсФорматоров (1 Т, 2 ТпТ),Система регулгероегд 111151 предусддтриваег наличие: (ТПТ) - трансФорматоров постоянного тока лобой системы, установленных для измерения тока серии; (ФСУ) - Фазосдзпгаощего устройества, установленного у каждого выпрямителя для обеспечения возможности регулирования напряжения его на 10 - 15%, так как выпрямители в режиге без вспышек должиы работать зарегулпрованными не больше чем на15%Такая глуоина регулирования обеспечивает компенсацию снижения уровня тока прп наложенеии трех вспышек. Наложение 4 - 5 вспышек не компенсируется вследствие того, что такие вспышки сосгавляот не больше 5% от общего гол 11 есства вспыпеек и стремиться пх компенсировать не имеет смысла. (ФСУ) является нсполнптгльньем органом регулятора.Автоматическое регулирование 1 едснределения тока между вынрядепте;едем нв предусматривается: допускается отклонение гока на Отдельном ы 1 пр,язпе" теле от среднего значения до + 5 % .На структурной схеме также показаны: (ИРУ) - индивидуальные регуляторы тока, (ПО) - измерительный орган, (УБ) - усилительный блок, (РО) - регулирующий орган (блоки (УБ) и (РО) в совокупности составляют вышеуказанный усилительный орган регулятора). Е 5 ) реул 51 г 015 устдвкп Оопе 10 тока, (УН) - указатель величины нагрузки, (ТСН) - трансФоратер гоебствецнеех нужд.Измерительный орган измеряет отклонение рабочего тока серии от заданной величины и посылку НЕнуль а уеерае- ленпя в систему регулирования.В отличие ог существующих регуляторов, в этом органе сравнение измеряемой величины (тока) с заданной (базовой) производится на таком уровне напряжения и тока., который позволяет стабилизировать заданную (базовуео) с высокой степенью точности,Измерительный орган состо 1 п пз двух основных частей.Первая часть - это источник стабилизированного эталонного напряжения.Эталонное напряжение получается на ионном стабилизаторе напряжения стабитгивольте (СТ) (Фиг, 2), который питается постоянным током через разделптельный трансФорматор (ТП), селе. новый мостик (ТВ 1) и Фильтр, состоящий из конденсаторов (С 1) и (С 2) и сопротпвления (СД 1), Для улучшения качества стабилизации первичная оомотка трансФорматора (ТП) питается переменным током ог электромагнипеово (Феррорезонансного) стабилизатора, (ФСТ). Применение стабилпьольта псклочдет влияние еизменения частоты источников питания на стабилизированное напряжение, Таким образом базовое напряжение стабплизировано с высокой степенью точности.Вторая часть - это дезмерптельный магнитный усилитель (ЕЕ.ЕЕ У), который создает выходное напряжение, пропорциональное издееряезеодеу току серии. Это выходное напряжение, равное базовому напряженио при заданном значении тока серии, получается на, нагрузочном сопротивлении, состоящем из двух сопротивлений (СД 2) и (РУ), и является выпрямленным благодаря введеюио в цепь нд грузкп (ПМУ) выпрямителя (ТВ 2),Чтооы выходное напряжение не зависело от возможных колебаний напря;ед ния, питающего рабочие обмотки (ЗРО) де (2 РО) измерительного магнитного усилителя, введена обмотка (ОСН) обрдтной отрицательной связи по напряжению, питаемая от выпрямителя(ТВЗ); кроме того, (ПЫУ) снабжен обмоткой (ОСТ) обреетной отрицательной связи по току нагрузки для компенсации влияния гистерезиса на выходное напряжепи.Для облегчения достижения условй компенсации колебаний напр 5 жение вспомогательного источника литания и гпстерезиса (ПеЕЕУ) питается От стаоилпзи 1 юванного источника.Указанные выше мероприятия ооеснечпвают такую 1 аботу (ЕЕМУ), прп которой д:ея каждого значения тока серии выходное напряжение получает однозначныс значения с теогрешностью, не превы 1 паоеце 11 сотые доли процента.Унрдвляеещая обмотка (ЕЕМУ) состогг из двух отдельных секций (У 01) п(У 02). позволяющих включать (НЕЕУ) в цепи измерительных трансФорматоров постоянного тока с выходным током (5 а,) и (10 а). В первом случае обмотки (У 01) и (У 02) соединяются последовательно. а во второде - параллельно.Обмотки (У 01) и (У 02) ооладают столь малым сопротивлением, что введение их в цепи измерительных трансФормагоров постоянного тока не нарушает точности их раооты п не исключает возможности одновременно с регулированиеде производить измерение обще- серийного гока прн пион 11 (УН) - при.бора, указывающего нагрузку (амперметр).Высокая степень стабилизации базового напряжения и высокая стеленьточностп соответствия выходного напряжения (1 МУ) току серии дают возможность получить в результате высокую степень точности стабитизацид регулируемого параметра - общесерийного тока.Для работы регутирующей системы выходное напряжение (ИУ) сравнивается с базовым надряжением, получаемым на стабиливольте (СТ).При отклоненпд стабплизируемого тока серии от заданного значения на выходе лзмерптельного органа появляегся напряжение, равное разностп сравниваемых напряжений. Эта разность подается на гход усилительного органа.Поскольку, и зависимости от положе, - ния движка (РУ), равенство сравниваемых напряжений (разность напряжений равна нулю) имеет место прд разлпчиых ьыходных напряже)гпях (11 МУ), а следоьательно, и лрд разных токах серии, постольку сопротивление (РУ) служит органом уставки стабплизируемого тока серии,Усилительный блок (УБ) представляетляет собой промежуточный усилитель напряжения, Это может быть и.тпэлектронный усилитель. Илп магнитный усилитель. Назначение этого блока - усилить разность напряжений, полученную ла выходе (110), до такой величины, которая дает возможность управлять регулирующдм органом (РО).В с;дучае, если все Фазосдвпгающие устройства (1)СУ) обьединяОтея для управления ио переменному току, редулирующим органом (РО) является магнитный усилитель, который на своем выходе создает необходимые пределы лзлснедля напряжеипя переменного тока (от 60 до 150 в), подаваемого на параллельно включслные магнитные регуляторы (д)Р) ртутных выпрямителей (Фиг 2).От задндтнд,дх регуляторов через выпрямительные мостики питаются оомоткн иодмагндчпвания (10 П), (20 П) и (30 П) 1)азосдвлгадощпх дросселсй насыщения. включенных в цели сеточного управления ртутны.;. вьпдря)днтеле (1 РВ), (2 РВ) и т. д.На Фпг. 2 также показаны: (Г 11) - групповои регултор ру 1 ного улравлели 51, (ТОС) - 1 рансФормд 1 тд)р ооратнои связи, (ТВ) - выпрямптельный мостик для вк;)оченпд (ТОС) в выходнудо цепь (РО). (А) - ;оПерметр л (В) - вольтметр.В сл) зе. Осли ге Фазосдвдгающие д Гтроитва (ФС)1 обч)единяются дл 5 управления пс) постоянному току, как это представлено на Фиг. 3, регулирующий орган (РО) должен быть двухступенчатым,Первая стуздень представляет собой магнитный усилитель (МУ), усплпвающдй мощносгд, сдгнала до величины, достаточной, чтобы управлять регулирующим генератором (ГР),Магнитный усилитель (МУ), Обмотка переменного тока которого включена последовательно с селеновым выпрямителем и лолуобмоткоГ (П 11) возбуждения регулирующего генератора (ГР). изменяет в необходимых пределах ток в иолуобмотке (Ш 1).Другая лолуоомотка (1112) регулирук)- щего генератора включена на источник с достоянпым )даченп и напряжения; в ней устаиаьлииается непа)денная величина тока.Амлервптки иолуобмот)к (П 11) п (Ш 2) действуют навстречу друг другу и э.д.с. регулдрудощсгснсратора (ГР) пропорциональна их разности.В качестве регулирудощего генератора (ГР) выбран нормальный генератор постоянного тока с параллельной о 1 оОтвод возбуждения,Якорь генератора (ГР) включен параллельно регулировочному реостату (ГРР), который может осуществлять также ручное группово 11 огулдрованптока серди,Для осуществления сиоплиздрующей обратной связи и схс)ддх по Фиг. 3 используется трансФорматор обратной связи (тОС). Н)ддульл 1 ооратнол связи подаются на вход усилительного блока (УБ).1 ьро)е ОТ 1 щцд)тельнои Ооратнс)и св)дзи, для полученля устои ивой раооты регулятора в з сплите:дьнд)Г блок вводится дополнительно еще и демиФированде.Прн усилительном блоке электронного типа устоГдчивая раоот оыла получена с применением только одного демпФера.При усилительном блоке с магнитным усилителем прпменяОт я ба стабплдзпрующих средства. Прс;дмет )дзбретенияРегултор тока для ртутнои 1)дэидрддмддтельной устаногкп. Питаопей электролизные ванны. состояиий пз измерительного органа. подключенного к. трансФорматору иостоянпого ка. Нк;ддочонн- му в цепь нагрузки. усилддтсзьного орг 1- на, подключенного к выходу пзхсрдтельного орг;дна, д исполнительного орина - системы Фазосдвигающих дроссслеГ 1 насыидегнд 51, уиравл)нощдх углом зажигания ртутных выпрямдтелеГ установки в зависимости от пз)де:Опия тод;а и обмотМ 103572 фиг. 1 Шопы подстанции 6-10 к 3 мах подмагничивавия, подключенных к выходу усилительного органа, о т л ича ю щ и Й с я тем, что, с целью повыпгения точности регулирования, на ,выхоДе измерительного органа включены навстречу друг другу ионный стабилизатор напряжения, питаемый через вычюрямитель от электромагнитного стабилизатора и дающий эталонное напряжеаае, и выходной элемент выпрямителя,включенного в цепь обмотки переменного тока измерительного магнитного усилителя, имеющего низ коомные обмотки управления для подключения их к выходу трансформатора постоянного тока и обмотки обратной связи для обеспечения независимости выходного напряженияя измерительного органа от гистерезиса и колебаний напряжения источника питания.