Устройство для управления выпрямителем для питания электролизера

 

Изобретение позволяет повысить КПД устройства управления выпрямителем (УУВ) для питания электролизера путем получения обратного тока за счет 2/3 полуволны синусоиды одного из напряжений, равной по длительности Т:3 с повышенной частотой переключения , а также за счет исключения паузы между прямым и обратным токами . Указанный эффект достигается за счет того, что в УУВ введены формирователь 44 импульсов с выходной частотой, шестикратной частоте сети , два дешифратора 39, 41, двухплатный переключатель 38 и два усилителя 35, 36. Причем регулирование соотношения прямого и обратного токов i осуществляется подбором количества импульсов с формирователя 44, (Л осу11ествляемым с помощью переключателя 38о 9 ил.

QQ1O3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„80„„1201

1511 4 Н 02 M 7/55

ВСЕСОЮЗНАЯ

13,,"„;, ...„ 13 ЙВЛЯОТЯ А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ в в > s e. вака г в Ф

Тр1

Фиг !

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3656774/24-07 (22) 26.10.83 (46) 30.12.85. Бюл. У 48 (71) Всесоюзный проектно-технологический институт по электробытовым машинам и приборам (72) В.В.Ковалев, С.А,Сейдер . и В.П.Плытыч (53) 621.316.727(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 944031, кл. Н 02 M 9/06, 1980.

Полупроводниковые выпрямители/ Под ред. Ф.И.Ковалева и др. M,: Энергия, 1978, с. 392-396. (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЫПРЯМИТЕЛЕМ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА (57) Изобретение позволяет повысить

КПД устройства управления выпрямителем (УУВ) для питания электролизера путем получения обратного тока эа счет 2/3 полуволны синусоиды одного из напряжений, равной по длительности Т:3 с повышенной частотой переключения, а также за счет исключения паузы между прямым и обратным токами. Указанный эффект достигается за счет того, что в УУВ введены формирователь 44 импульсов с выходной частотой, шестикратной частоте сети, два дешифратора 39, 41, двухплатный переключатель 38 и два усилителя 35, 36. Причем регулирование соотношения прямого и обратного токов осуществляется подбором количества импульсов с формирователя 44, осуществляемым с помощью переключателя 38. 9 ил.

201995 2

Ф

4 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для питания гальванических ванн и электролизеров для электрокоагуляционной очистки сточных вод периодическим током с обратным импульсом.

Целью изобретения является повышение КПД.

На фиг.! представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2осциллограммы кривых формирования периодического тока в зависимости от работы устройства соответственно .йосле.трехфазного выпрямителя блока питания автоматики, а также на входе (фиг.3) и выходе (фиг.4) формирователя импульсов, положения первой группы (фиг.5) и второй группы (Фиг.6) триггеров пересчета блока реверсирования тока, после первого и второго усилителей программного блока (фиг.7) и систем управления тиристорами прямого и обратного импульсами тока (фиг.8); на фиг.9осциллограммы выходного напряжения, подаваемого на ванну или электролиэер.

Устройство состоит из трехфазного трансформатора 1, имеющего первичные обмотки 2-4 и вторичные обмотки 5-7 и 8-10, соединенные в две звезды. Средние точки звезды 5-7 и

8-10 соединены через реакторы ll

12 с электродом 13 ванны 14, а оставшиеся выводы обмоток 5-7 и 8-10 подсоединены к анодам тиристоров 15-20, формирующим прямой импульс тока, и к катодам тиристоров 21-26, формирующим обратный импульс. Катоды тиристоров 20-15 подключены к анодам тиристоров 21-26 и через измеритель-. ный прибор 27 к второму электроду 28 ванны .

Каждый из управляющих электродов тиристоров 15-20 и 21-26 подключены к соответствующим каналам блока,29 управления этими тиристорами, который содержит блок 30 защиты и два отдельных канала управления тиристорами прямого 31 и об ратного 32 импульсами тока.

К каналам управления тиристорами прямого 31 и обратного 32 импульсами тока включены выходы усилителей блока реверсирования тока соответственно 33 и 34, к которым подключены выходы усилителей 35 и 36 программного блока 37. Вход усили15

2S

45 теля 35 включен через двухплатный переключатель 38.к выходу дешифраг тора 39, который подключен к счетчику 40 блока реверсирования тока устройства, а вход усилйтеля 36 подключен к выходу дешифратора 41 блока реверсирования тока устройства. Дополнительные выходы дешифратора 39 через переключатель 38, а также выход дешифратора 41 подключены соответственно к входам RS-триггера 42 блока реверса.

Входы счетчиков 40 и 43 включены на выход формирователя 44 импульсов (программного блока 37), который через конденсатор 45 подключен к катодам трехфазного выпрямителя 46 блока питания автоматики управления тиристорами устройства.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим пример, когда требуется с помощью предлагаемого программного блока получить четыре прямых Т„ импульса и один Т обратный импульс тока на электроды ванны, используя систему управления тиристорами и бло- ка реверса выпрямительного агрегата.

При этом для определенного чередования количества прямого и обратного импульсов использованы счетчики

40, 43 прямого и обратного импульсов блока реверсирования тока совместно с дешифраторами и усилителями программного блока.

Выпрямитель 46 блока питания автоматики выдает выпрямленный ток (фиг.2), имеющий переменную составляющую (фиг.3 ) шестифаэного тока, из которой с помощью конденсатора 45 и формирователя 44 импульсов формируются короткие импульсы (фиг.4) для управления счетчиков 40 и 43. Счетчики 40 и 43 поочередно тормозятся цепями сброса, которые управляются

RS-триггером 42 (фиг.7) .

В момент"-прихода первого импульса RS-.òðèããåð 42 находится в положении, когда на вход канала управления 32 подается "0" (ЗАПРЕТ) через усилитель 34 на этот канал. Тогда канал управления 31 имеет возможность вырабатывать импульсы управления открытием. тиристоров прямого тока. В этот момент начинает отсчет количества импульсов управления счетчик 40, которые через дешифратор 39,. переключатель 38, усилитель 35

1201995

3 (Фигеб) подают запрет на канал упдавления 31 для исключения пятого импульса управления открытием тиристоров прямого тока. При этом пятым импульсом счетчик 40 через дешифратор 39, переключатель 38 переключают ВЯ-триггер 42, который через усилитель 33 подает "0" (ЗАПРЕТ) на вход канала управления 31 и снимает "О" (ЗАПРЕТ) с канала управления

32, что ведет к открытию тиристора

° обратного тока (фиг.7) на шестом импульсе.

Одновременно с приходом пятого импульса счетчик 40 по цепи сброса от усилителя 33 устанавливается в исходное состояние, С приходом шестого импульса от формирователя 44 импульсов начинается отсчет счетчика 43, с приходом седьмого импульса через дешифратор 41 усилитель 36 подает "0" (ЗАПРЕТ) на канал управления 32 для исключения седьмого импульса открывания тиристоров обратного тока (фиг.8). В это время тиристоры прямого тока также не получают импульсы управления открытием. С приходом следующего (восьмого) импульса от формирователя 44 импульсов со счетчика 43 через дешифратор 41 подается импульс переключателя RS-триггера 42 в исходное состояние и сброса счетчика 43. С приходом восьмого импульса от форми-. рователя 44 импульсов цикл работы устройства повторяется. Форма выпрямленного тока показана на фиг,9, Регулирование соотношений прямого и обратного токов осуществляется подбором количества импульсов, подаваемых на триггеры первого счета, т.е.

N = 2", где п = 1,....,11. Соответственноо э то с о о тношение може т быть выбрано от 2 до 2048. При этом пересчет второго счетчика, формирующего запрет одного импульса обратного тока после начала включения тиристоров обратного тока остается неизменным. Это создает возможность гибкого управления соотношением прямого и обратного импульсов тока в пределах (2...1024 ) : .

Применение предлагаемого устройства позволяет: получать обратный ток за счет 2/3 полуволны синусоиды одного из напряжений, равной по длительности Т/3 (120) с повышен-, ной частотой переключения, что бла» гоприятно влияет на качество наносимых катодных покрытий и улучшает технологические режимы работы электролизеров при электрокоагуляционной очистке сточных вод путем сни-. жения пассивации и зашламляемости электродов; исключить паузу между прямым и обратным токам, что способствует повышению коэффициента !

О полезного действия устройства и положительно влияет на протекание электродных процессов, влияющих на сцепле- ние покрытий с основой и формирование их структуры за счет устране15 ния пассивации поверхности в период паузы, а также предотвращающих адсорбцию поверхностно-активных веществ в период такой паузы при анодном растворении металлов в процессах электро20 химической очистки сточных вод, расширить диапазон регулирования периодическим током в зависимости от поставленных технологических задач при . нанесении гальванических покрытий и

25 электрохимической очистки сточных вод.

Формула изобретения

Устройство для управления выпрямителем для питания электролизера, содержащее первый и второй каналы управления, выходы которых предна35 значены для подключения к тиристорам прямого и обратного токов соот, ветственно, два счетчика, RC -триггер и два основных усилителя., о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

40 повышения КПД, оно снабжено формиро-. вателем импульсов с выходной частотой, шестикратной частоте сети, двумя дешифраторами, первый из которых содержит объединяющие попарно соседние состояния первую группу выходов и

45 вторую группу выходов, двухплатный переключатель, два дополнительных усилителя, причем вход формирователя импульсов предназначен для подключения к питающей сети, а выход

50 соединен со счетными входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены с входами соответствующих дешифраторов, а установочные входы — с выход ". 39-триггера и входами второго и первого дополнительных усилителей соответственно, первый выход первого дешифратора через первую плату двухплатного переключа5 1 201995 d теля и первый основной усилитель со- ра, второй выход второго дешифрато= единен с выходом первого дополни- ра через второй .основной усилитель тельного усилителя и входом первого соединен с выходом второго доканала управления, второй выход пер- полнительнго усилителя и вхового дешифратора и первый выход вто- 5 дом второго канала упрвле.рого подключены к входам Q5 -тригге- ния. фига сброс фига с por.

Фиг.б фиг лоаа2

Фиг о фиг Я

ВНИИПИ Заказ 8102/57 Тираж 645 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4