Устройство для питания гальванических ванн импульсным реверсированным током

Устройство для питания гальванических ванн импульсным реверсированным током

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН цц 4 С 25 D 21/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ г„;р.: ;, ;,".: .L . i ..::

Е - -:

) ., ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4220031/31-02 (22) 01.04.87 (46) 15.02.89. Вюп. № 6 (71) Днепропетровский институт инженеров железнодорожного транспорта им. М.И.Калинина (72) В.И.Каптановский, В.А.Заблудовский, Н.А.Костин, A.Â.KðàïèBíoé, Т.Я.Еременко, В.И.Ковалев, И.З.Губайдуллин, А.М.Авидон, В.М.Замурников и 10.Â.Ìèõàéëåíêo (53) 621.357.7 (088.8) (56) Патент США № 4046649, кл. 204-.

58, опублик. 1976.

Авторское свидетельство СССР № 83) 883, кл. С 25 D 21/12, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАНН ИМПУЛЬСНЬИ РЕВЕРСИРОВАННЫМ ТОКОМ (57) Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к устройствам для питания гальванических ванн импульсными токами, и может быть использовано в гальванических цехах предприятий всех отраслей народного хозяйства при получении сплаÄÄSUÄÄ 1458445 А1 вов с улучшенными физико-механическими свойствами. Устройство содержит силовой трансформатор 1 с переменным козффициентом трансформации, выпрямительные блоки 2, 3 на тиристорах, формирующие поляризующие импульсы прямого и обратного тока, блоки 4, 5 принудительной коммутации, генератор

6 опорных импульсов, блок 7 задания временных циклов. Устройство питает гальваническую ванну 9. В устройстве применен блок 8 задания плотности тока, который позволяет IIo заданному закону в процессе нанесения всего покрытия изменять длительность поляризующих импульсов тока в течение

Ф времени нанесения всего покрытия. Ж

Изобретение позволяет экономить благородные и цветные металлы, получать покрытия сплавами с изменяющимся по толщине осадка составом, с повьппенными прочностью, электропроводнос- Я

° ю тью, коррозионной стойкостью и термостабильностью путем автоматического изменения плотности поляризующего тока в течение времени нанесения всего покрытия. 4 ил.

I 458445

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к устройствам для питания гальванических ванн непостоянными периодическими токами в режимах нестационарного электролиза.

Цель изобретения — зкономия осаж- даемых металлов, повьпнение прочности покрытия и получение покрытий с переменным составом слоев путем авто- 10 матического изменения по заданному закону длительности поляризующих импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — пример струк- 15 турного построения блока эаданияплотности тока; на фиг. 3 и 4 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит силовой трап- 20 сформатор 1 с переменным коэффициентом трансформации, выпрямительные блоки 2 и 3 на тиристорах, формирующие поляризующие импульсы прямого и обратного тока, блоки 4 и 5 принудительной коммутации, генератор 6 опорных импульсов, блок 7 задания временных циклов и блок 8 задания плотности тока. Устройство питает гальванич е скую в анну 9. 30

Тиристоры выпрямительных блоков 2 и 3 могут быть включены по любой схеме регулируемого выпрямителя (однополупериодного пыпрямления, двухполупериодного, трехфазного с нулем, мостового и т.д.). Данное устройство представляет собой однофаэную схему, реалиэующую двухполупериодное выпрямление.

Блоки 4 и 5 принудительной комму- 40 тации могут быть построены на любом из известных принципов принудительной конденсаторной коммутации (с параллельной или последовательной„ одно- ипи многоступенчатой). 45

Генератор 6 опорных импульсов, блок 7 задания временных циклов,и. блок 8 задания плотности тока выполнены на цифровых интегральных микросхемах серии К155.

Принцип работы устройства заключается в изменении по заданному функциональному закону в процессе осаждения металла параметров импульсного прерывисто-реверсированного тока. Режим работы устройства задает блок 8 задания плотности тока, включающий в себя и каналов.

Блок 8 эадания плотности тока может включать в себя генератор 10 тактовых импульсов, делитель 11 частоты, распределитель 12 работы каналов, регуляторы 13 длительности импульсов и формирователь 14 управляющих импульсов.

Устройство работает следующим образом.

От внешней промышленной сети однофазное переменное напряжение (фиг.3а) поступает на силовой трансформатор 1.

Пониженное им напряжение поступает на выпрямительные блоки 2 и 3, формирующие прямые и обратные импульсы тока заданных параметров. Одновременно с синхронизирующей обмотки трансформатора 1 синусоидальное напряжение (фиг. 4а). поступает на вход генератора 6 опорных импульсов, который синхронно синусоиде питающего напряжения генерирует прямоугольные импульсы частотой 50 Гц (фиг. 4б).

Прямоугольное напряжение с генератора 6 опорных импульсов подается к блоку 7 задания временных циклов z» блоку 8 задания плотности тока, кото.— рые начинают выполнять свои функции с привязкой к синусоиде питающего напряжения. С помощью блока 7 задания временных циклов в устройстве осуществляется реверсирование тока и регулирование продолжительностей протекания. импульсов прямого и обратного токов (фиг. 4в, r). Основным элементом устройства является блок 8 задания плотности тока, который определяет последовательную работу своих каналов (фиг. 4д-з) и позволяет по определенному закону управлять длительностью поляризующих импульсов, поддерживая тем самым заданную плотность тока. Регулировка длительности импульсов в каждом канале осуществляется раздельно и независимо друг от друга (фиг. 4и-м). Количество каналов, так же как и параметры формируницихся ими поляризуницих импульсов, определяются технологическими требованиями процесса электроосаждения и необходимостью получения тех или иных свойств и состава получаемого сплава.

Бремя действия каждого канала устанавливается в зависимости от требуемой толщины электролитического покрытия . з 1 4584

Сформированные тиристорами выпрямительных блоков 2 и 3 импульсы управления (фиг. Зб, r) и коммутирующищими тиристорами (в блоках 4 и 5 при5 нудительной коммутации) (фиг. Зв, д) каждого из и каналов различно смещены относительно синусоиды питающего напряжения.

Формирование переднего фронта поляризующих импульсов тока осуществляется открытием тиристоров выпрямительных блоков 2 и 3 (фиг. Зе). Подача отпирающих импульсов к управляющим электродам тиристоров блоков 4 t5 и 5 принудительной коммутации и в результате включения последних в работу формируется задний фронт импульсов (фиг. 3e).

Таким образом, снабжение предла- 2п гаемого устройства блоком задания плотности тока позволяет автоматически по заранее заданному закону изменять углы открытия тиристоров обоих направлений, а также осуществлять их 25 искусственную коммутацию. Это позволяет автоматически управлять длительностью импульсов тока, что в конечном итоге приводит к изменению по за-, данному закону плотности поляризукще- д0

ro тока.

Предлагаемое устройство для питания гальванических ванн программным прерывисто-реверсированным током по сравнению.с известным позволяет обеспечить получение программных режимов прерывисто-реверсированного тока, т.е. изменять параметры поляризующих импульсов тока в течение всего времени нанесения покрытия в соответствии 4О с заданной программой, получать с помощью предлагаемого устройства регулируемые по составу слои сплава, существенно сократить расход благородных и редких металлов, получать осад- 45 ки сплава повышенной прочности, элек45 4 тропроводности и коррозионной стойкости, изменять по толщине всего по-крытия сплавом Аи-Мь концентрацию . никеля от l5-257 у подложки до 2-5Х у поверхности, уменьшить расход золота в покрытии сплавом на 5-6X по массе, повысить микротвердость покрытий сплавом от 2000 ИПа до 4000 МПа, повысить термостабильность сплава, обеспечить получение беспористых покрытий, уменьшить концентрацию водо рода в осадках.

Формула изобретения устройство для питания гальванических ванн импульсным реверсирован» ным током, содержащее силовой трансформатор с переменным коэффициентом трансформации, выпрямительные блоки на тиристорах, блок задания временных циклов, генератор опорных импульсов и блоки принудительной коммутации на тиристорах, а трансформатор соединен с входом генератора опорных импульсов и первыми входами выпрямительных блоков, выходы которых соединены с гальванической ванной, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью экономии .осаждаемых металлов, повышения прочности покрытия и получения покрытий с переменным составом слоев путем автоматического изменения по заданному закону длительностй поляризующих импульсов в процессе :. осаждения, оно снабжено блоком задания плотности тока, первый вход кото-, рого соединен с выходом генератора опорных импульсов, второи вход с выходом блока задания временных циклов, а выходы блока задания плотности тока соединены с управляющими электродами тиристоров выпрямительных блоков и блоков принудительной коммутации.

1458445

0 ЖИВЯхпЮ хх OIXpp&blA иипульсод

Фиг. 2 ;рабоьищ

Ю7 ОЫСЮ0 Я2РФ

NкоМуЙр о ,ЯУФ

Оа аеиеравори режикныА

uwirg co6

1458445 (I

)!

i ) -ч l l

) l

I f

tl с %. с) Составитель Л.Груднева

Техред Л.Сердюкова

Корректор Г.Решетник

Редактор И.Недолуженко

Заказ 333/32

Тираж 605

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ужгород, ул. Проектная, 4

Производственно-полиграфическое предприятие, г.

))

II

l)

) )

I!

l))

l ) )

f !

I)

))

)1

) I

) )

)!

Il

Il

)f

Il

))

1 ) I

) l

)

))

I!

f f.

Ф (I!

)) l!

) f

) I

) l

) l

1) )1

) f

) f

) l

f l

) l

)) ll

)) )) г-

)) f

)!

l! !

))

)l

ll

)! !

l)

l!

))

l) ! !

) !