Бесконтактный преобразователь для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом

Бесконтактный преобразователь для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

БЕСКОНТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАНН ПЕРИОДИЧЕСКИМ ТОКОМ С ОБРАТНЫМ ИМПУЛЬСШ , содержащий тиристоры прямого и обратного токов со схемами управления, приборы контроля прямого и o6pgiTHoro токов и силовой понижащий трансформатор с трехфазной соединенной в звезду первичной обмоткой , подключенной к входным выводам, и двумя трехфазными вторичными обмотками , .первая из которых соединена в звезду со встречным включением обмотки третьей фазы по отношению к обмоткам двух других фаз, а у второй фазные обмотки выполнены q отводами и соединены между собой последовательно так, что начало обмотки первой фазы подключено к катоду тиристора обратного тока, ее конец соединен с одноименным выводом обмотки третьей фазы, начало которой соединено с одним из выводов обмотки второй фазы, а свободнь1й вывод обмотки второй фазы соединен с нулевым выводом звезды первой вторичной обмотки и.с одним из выходных выводов, причем к другому выходному.выводу через соответствующие приборы контроля прямого и обратного токов подключены анод тиристора обратного тока и катод тиристора прямого тока, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности и увели« чения производительности электролизного процесса гальванических ванн, путем увеличения среднего значения выходного тока и обеспечения прямого импульса тока с более крутм пе-о редним фронтсж, первая вторичная обмотка снабжена дополнительной однофазной обмоткой, включенной во вторую фазу, причем начало дополнительной обмотки соединено с нулевым выводом звезды перЬой вторичной обмотО ) ки, а каждой иа свободных выводов со ел обмоток всех фаз, включая дополнительную , соединен с анодом одного из дополнителыю введенных четырех диод&р, катоды которых объединены и к их . общей точке подключен анод тиристора прямого тока.

SU„,110 69

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

С«В

PECflVSËÈÍ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 са д, Излей: .;,.;..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3570638/24-07 (22) 04.04.83 (46) 30.06.84. Бюл. В 24 (72) В.И. Добря (71) Кишиневский ордена Трудового

Красного Знамени сельскохозяйственный институт им. М.В. Фрунзе (53) 62 1.314.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N- 461978, кл. С 23 .В 5/68, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 387040, кл. С 23 В 5/68, 1973.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 3324039,кл.Н 02 М 9/06, 1982. (54)(57) БЕСКОНТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАНН

ПЕРИОДИЧЕСКИМ ТОКОМ С ОБРАТНЫМ НМПУЛЬСОМ, содержащий тиристоры прямого и обратного токов со схемами управленйя, приборы контроля прямого и обратного токов и силовой понижащий трансформатор с трехфазной соединенной в звезду первичной обмоткой, подключенной к входным выводам, и двумя трехфазными вторичными обмотками,,первая из которых соединена в звезду со встречным включением обмотки третьей фазы по отношению к обмоткам двух других фаз, ау второй фазные обмотки выполнены с отводами и соединены между собой последовательно так, что начало обмотки перygy Н 02 М 9/06 С 2$ D 5/18 . . вой фазы подключено к катоду тиристора обратного тока, ее конец соединен с одноименным выводом обмотки третьей фазы, начало которой соединено с одним из выводов обмотки второй фазы, а свободный вывод обмотки второй фазы соединен с нулевым выводом звезды первой вторичной обмотки и. с одним из выходных выводов, причем к другому выходному. выводу через соответствующие приборы контроля прямого и обратного токов подключены анод тиристора обратного тока и катод тиристора прямого тока, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и увели- Щ чения производительности электролизного процесса гальванических ванн, путем увеличения среднего значения выходного тока и обеспечения прямого импульса тока с более крутьм пе-а д редним фронтом, первая вторичная обмотка снабжена дополнительной однофазной обмоткой, включенной во вторую фазу, причем начало дополнитель« (,", ) ной обмотки соединено с нулевым вы- (} водом звезды перЬой вторичной обмотки, а каждый из свободных выводов обмоток всех фаз, включая дополнитель- р ную, соединен с айодом одного из дополнительно введенных четырех диодор, катоды которых объединены и к их . общей точке подключен анод тиристора прямого тока.

:В»

1100695 з

1О

20 ности электролизного процесса гальва25

Наиболее близким к предлагаемому .является бесконтактный преобразователь для питания гальванических ванн периодическим током с обратным им- 30 пульсом, содержащий тиристоры прямого и обратного токов со схемами управления, приборы контроля прямого и обратного токов и силовой понижающий трансформатор с трехфазной сое- 35 диненной в звезду первичной обмоткой, подключенной к входным выводам, и двумя трехфазными вторичными обмотками, первая из которых соединена в звезду со встречным включением обмотки треть-4р ей фазы по отношению к обмоткам двух других фаз, а у второй фазные обмотки выполнены с отводами и соединены между собой последовательно так, что начало обмотки первой фазы подклю- 45 чено. к катоду тиристора обратного то-. ка, ее конец соединен с одноименным выводом обмотки третьей фазы, начало которой соединено с одним из выводов обмотки второй фазы, а свободный вывод обмотки второй фазы соединен с нулевым вьводом звезДы первой вторичной обмотки и с одним из выходных вьводов, причем к другому выходному выводу через соответствующие приборы контроля прямого и обратного токов подключены анод тиристора обратного тока и катод тиристора прямого тока 53 3.

Изобретение относится к преобразователям переменного тока в асимметричный и может быть использовано в качестве бесконтактного преобразователя для питания гальванических ванн, например,для осаждения железа, периодическим током с обратным импульсом.

Известны устройства для питания гальванических ванн и электрохимической обработки изделий, в которых используется преобразованный ток одной фазы (1 3.

Недостатком этих устройств является низкое использование тока в пря-. мом процессе в течение периода, что приводит к потере производительности электролитических процессов и не позволяет равномерно загружать все три фазы промышленной сети.

Известен источник питания гальванических ванн, содержащий трансформатор и. вентили прямого и обратного токов, в которых трехфазный переменный ток преобразуется в периодический с обратным импульсом 32 3.

М

Недостаток известного устройства— большое количество управляемых полупроводниковых приборов в цепи, формирующих прямой импульс тока, что усложняет схему управления и снижает надежность устройства, Кроме того, при длительности прямого импульса более 2/3 Т уменьшается среднее значение тока, а это снижает производительность процесса электроосаждения металла. Передний фронт прямого импульса, подаваемый в этом промежутке времени, изменяется по синусоиде, а не скачкообразно. Это, в свою оче- редь, замедляет переполяризацию катода, что сказывается на производительности процесса.

Цель изобретения — повышение надежности и увеличение производительнических ванн путем увеличения среднего значения выходного тока и обеспечения прямого импульса тока с более. крутым передним фронтом.

Поставленная цель достигается тем, что в бесконтактном преобразователе для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом, содержащем тиристоры прямого и обратного токов со схемами управления, приборы контроля прямого и обратного токов и силовой понижающий трансформатор с трехфазной соединенной в звезду первичной обмоткой, подключенной к входным вьводам, и двумя трехфазными вторичными обмотками, первая из которых соединена в звезду со встречным включением обмотки третьей фазы по отношению к обмоткам двух других фаз, а у второй фазные обмотки выполнены с отводами и соединены между собой последовательно так, что начало обмотки первой фазы подключено к катоду тиристора обратного тока, ее конец соединен с одноименным вьводом обмотки третьей фазы, начало которой соединено с одним из вьводов обмотки второй фазы, а свободный вывод обмотки второй фазы соединен с нулевым выводом звезды первой обмотки и с одним из выходных выводов, причем к другому выходному вьводу через соответствующие приборы контроля прямого и обратного токов подключены анод тиристора обратного тока и катод тиристора прямого тока, первая вторичная обмотка снабжена дополнительной однофазной обмоткой, включенной во вторую фазу, причем начало дополнительной обмотки соединено с нулевым выводом звезды первой вторичной обмотки, а каждый из свободных выводов обмотток всех фаз, включая дополнительную, соединен с анодом одного из дополнительно введенных четырех диодов, катоды которых объединены и к их общей точке подключен анод тиристора прямого 10 тока.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема преобразователя; на фиг. 2 †осциллограмма кривых изменения периодического тока. 15

Бесконтактный преобразователь состоит иэ трехфазного трансформатора имеющего фазные первичные обмотки

2, 3 и 4, соединенные в звезду, трехфазную первую вторичную обмотку,состоящую из фазных обмоток 5, 6 и 7 с дополнительной обмоткой 8, включенной во второй фазе, соединенных в звезду, причем фазные обмотки 7 и 8 включены встречно по отношению к обмоткам 5 и 6. Трансформатор имеет также вторую трехфазную обмотку с фазными обмотками 9, 10 и 11, выполненными с отводами, которая служит для образования обратного тока. Свободные выводы обмоток 5, 6 и 7, 8 подсоединены к анодам диодов 12, 13, 14 и 15, катоды соединены вместе и к их общей точке присоединен анод тиристора прямого тока 16, катод которого через прибор контроля прямого

35 тока 17 подсоединен к одному из выходных выводов для подключения электрода 18 ванны 19. Начало фазной обмотки 9 присоединено к катоду тирис40 тора обратного тока 20, анод которого .через прибор контроля обратного тока 21 подключен к выходному выводу для подключения электрода 18 ванны

19. Конец обмотки 9 присоединен к

45 одноименному выводу обмотки 11, которая в зависимости .от требуемой,дли,тельности обратного тока подключена последовательно встречно или согласно с обмоткой 10, оставшийся вывод которой вместе с нулевой точкой пер50 вой вторичной обмотки присоединен к выходному выводу для подключения электрода 22 ванны 19. Для получения требуемого напряжения обратного тока и сдвига по фазе по отношению к прямому току обмотки 9, 10 и 11 выпол1100695 4 иены с отводами. Включение тех или иных отводов определяется условием электролиза.

Устройство работает следующим образом.

Переменное трехфазное напряжение подается на фазные первичные обмотки 2, 3 и 4 .трансформатора 1. Пониженное напряжение фаэных обмоток

5, 6, 7 и 8 подается к диодам 12, 13, 14 и 15.Выпрямленное этими диодами напряжение продолжительностью Т (360 ) в момент t,t и т.д. (фиг. 2) имеет нулевое значение. Открывая тиристор 16 в эти моменты, можно это . выпрямленное напряжение подать к выходу преобразователя. Однако для приложения к ванне обратного тока необходимо открывать тиристор 16 в моменты г., t и т.д., и в промежутке времени t„-t < (или t>-t<) будет действовать прямой ток продолжительностью -„ „ (нли „ ), во время дейстПР вия которого пройсходит осаждение металла.

При длительности прямого импульса более 2/3 Т (например, для Y„ <) среднее значение тока в результате использования в трансформаторе дополнительной однофазной обмотки 8 с диодом 14 будет увеличено (по сравнению с прототипом). Кроме того, прямой импульс получается с более крутым передним фронтом (фиг. 2), что благоприятно действует на переполяризацию катода. В образовавшийся промежуток между импульсами "О5Р1 T-"пр1 (То р = Т -i„ 2) к вайне 19 будет приложено после открытия тиристора

20 обратное напряжение, полученное за счет доли отрицательной полуволны сумм напряжений, снимаемых с обмоток 9, 10 и 11. Изменяя количество и соотношение витков этих обмоток, . можно изменить фазу и амплитулу обрат. ного тока. Для включения тиристора применяются известные схемы управления.

На фиг. 2 показаны такжеЭ„

Мокс пР амлитуда максимального прямого тока; „,„„с с — амплитула максимальных обратных токов.

Применение изобретения позволит повысить производительность процес са электролиза, а также существенно упростить схему управления и повысить надежность устройства.

1100695

An.2 щщцдц Заказ 4593/41 Ти заж 667 .Поупиеное

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4