Устройство управления процессом электроосаждения

 

Изобретение относится к гальванотехнике и моле т быть использовано для питания гальванических ванн при стационарном и нестационарном электролизах. Цель изобретения - улучшение физико-механических свойств покрытий и сплавов и повышение производительности процесса электроосаждения . Устройство содержит силовые понижающие трехфазные трансформаторы 1 и 2 с переменными коэффициентами трансформации анодного и катодного каналов, соединенные с трехфазными мостовыми выпрямителями 3 и 4 с S

1654 A 1

СОЮЗ СОВЕТСНКС

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1% (И) (51)5 С 25 0 21/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (2) ) 4707083/02 (22) 14 ° 06.89 (46) 07.06,91. Бил. ¹- 21 (72) Р.С.Курамин, P.Í.Лебедев, И.P.Êóðàèíèí и Ч.P,Kóðàìøèïà (53) 62 1.357. 77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

885369, кл. С 25 D 21/12, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 944031, кл. Н 02 М 9/06, С 25 D 5/18, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1100695, кл. Н 02 ?1 9/06, С 25 D 5/18, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1135821, кл . С 25 D 21/12, 1983.

2 (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОИ

ЭЛЕКТРООСАРЩЕН ИЯ (57) Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для питания гальванических ванн при стационарном и нестационарном электролизах. Цель изобретения — улучшение физико-механических свойств покрытий и сплавов и повыпение производительности процесса злектроосаидеиия . Устройство содераит силовые пони каюцие трехфазные трансформаторы 1 и 2 с переменными коэффициентами трансформации анодного и катодного каналов, соединенные с трехфазными мостовьааи выпрямителями 3 и 4

1654385

30

50 а»одного и катодного каналов, тиристорные ключи 5 и 6 анодног0 и катодного каналов, блок 7 датчиков анодного и катод»ого токов нагрузки,усилители-фориирователи 8 и 9 запуска тиристорных ключей а»одного и катодного каналов, блоки 10 и 11 стабч иэации токов анодного и катод»ого каналов, блок 12 переключения а»одного и катод»ого каналов, узлы 13 и 14 управления трехфаэными мостовыми выпрямителяии анодного и катодного каналов, Рориирователь 15 сигналов чисI

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для питания гальванических ванн при стационарном и нестационарном электролизе для получения покрытий с улучшенными физико-механическими свойствами путем преобразования трехфазного переиенного тока промышленной частоты в различные формы тока с квантопанной длительностью.

Цель изобретения — улучшение физико-механических свойств покрытий и сплавов, повышение троизводитсльности процесса электроосаждения путем управления параметрами различ35 ных фори тока.

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства;на фиг.2— принципиальная схема трехфазного мостового выпрямителя анодного канала;

40 на фиг.3 — принципиальная схема трехфазного иостового выпрямителя катодного канала; на фиг.4 — временная диаграмма работы трехфазных мостовьм выпрямителей; на фиг.5 — принци- 4 пиальная схеиа блока датчиков анодного и катодного токов нагрузки; на фиг.6 — принципиальная схема входного каскада узла управления трехфазным мостовыи выпрямителем анодного канала (аналогично дпя катодного канала); на фиг.7 — принципиальная схема входного каскада усилителя-формирователя запуска тиристорного ключа анодного канала (аналогично дпя катод»ого канала); на фиг,8 — прин55 гипиальная схема основньм узлов блока выбора рода работ; на фиг.9 принципиальная схема основных узлов ло-импульсного управления тиристорными ключаии а»одного и катодного каналов, узел 16 занссения программы, блоки 17 и 18 и»дикации и набора числа анодньм » катодньм импульсов, блок 19 выбора рода работ, блок 20 пуска, сброса и зациты от перегрузок, генератор 21 синхроимпульсов, генератор 22 высокой частоты и трехфазный трансформатор "3 синхронизации с блоком вторичного электропитания. 2 з.п. ф-лы, 17 ил. блока переключения анодного и катодного каналов; на фиг.10 — принципиальная схема основньм узлов блока индикации и набора числа анодньм и катодных импульсов (задатчика временных интервалов); на фиг.11 — принципиальная схема основных узлов формирователя сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов;на фиг.12 принципиальная схема основных узлов генератора синхроимпульсоп;на фиг.13— временная диаграмма формирования синхроимпульсов С1 и С2; »а фиг.14 временная диаграмма работы устройства в режиие асимметричного тока; на фиг.15 — временная диаграмма работы устройства и режиме импульсного тока; на фиг.16 — временная диаграмма работы устройства в режиме реверсивного тока; на фиг.17 — временная диаграмма работы устройства в режиме длительно-постоянного анодного и катодного токов.

Устройство (фиг.1) содержит силовые понижаюцие трехфазные трансформаторы 1 и 2 с переменными коэффициентами трансформации анодного и катодного каналов, соединенные с трехфазными мостовыми выпрямителями 3 и 4 анодного и катодного каналов, тиристорные ключи 5 и 6 анодного и катодного каналов, блок 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки, 1 усилители-формирователи 8 и 9 запуска, тиристорных ключей анодного и катодного каналов, блоки 10 и 11 стабилйэации токов анодного и катодного ка налов, блок 12 переключения анодного

5 16543 и катодного каналов, узлы 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, формирователь 15 сигналов число-импульсного управления тиристорныS ми ключами анодного и катодного каналов, узел 16 занесения программы,блоки 17 и 18 индикации и набора числа анодных и катодных импульсов, блок 19 выбора рода работ, блок 20 пуска,сброса и защиты от перегрузок, генератор

21 синхроимпульсов, генератор 22 высокой частоты и трехфазный трансформатор 23 синхронизации с блоком вторичного электропитания.

Трехфазные мостовые выпрямители

3 и 4 анодного и катодного каналов, тиристориые ключи 5 и 6 анодного и катодного каналов и блок 7 датчиков 20 анодного и катодного токов нагрузки включены последовательно и согласовано, а выход к нагрузке снимается со средних точек соединений трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анод- 25 ного и катодного каналов и блока 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки, вьгг.:оды блока 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки соединены с входами блоков 10 и 11 стабилизации тока анодного и катодного каналов и блока 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок. Управляющие электроды тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов подклю35 чены к соответствуюцим выходам усилителей-формирователей 8 и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов, выходы блоков 10 и 11 стабилизации тока анодного и катодно- 40 го каналов подключены к соответствующим входам усилителей-формирователей 8 и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов, выходы блока 19 выбора рода работ соединены с входами усилителей-формирователей

8 и 9 запуска тиристорньгх -ключей анодного и катодного каналов, а другие выходы — с входами узлов 13 и

14 управления трехфазными мостовыми 5д выпрямителями анодного и катодного каналов, выходы которых соединены с входами трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного ка30 налов.

Нход блока 19 выбора рода работ подключен к выходу блока 12 переключения анодного и катодного каналов, а входы последнего соединены с выходами блока 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок и выходом генератора

21 синхроимпульсов, а один из входов и выходов блока 12 переключения анодного и катодного каналов подключены соответственно к выходу и входу формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов, выходы которого подключены к узлам

13 и 14 управления трехфаэными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, а входы формирователя

15 сигналов число-импульсного управления тиристорныш ключами анодного и катодного каналов соединены с выходами блоков 17 и 18 индикации набора числа анодных и катодных импульсов, входы которых соединены с выходами узла 16 занесения программы, а вход последнего и вход блока 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок соединены с выходами генератора синхроимпульсов 21. Кроме того, выход генератора 22 высокой частоты соединен с входами усилителей-формирователей

8 и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов и узлами 13 и 14 управления.трехфазными . мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, трехфазный трансформатор 23 синхронизации с блоком вторичного электропитания соединен с генератором 21 синхроимпульсов и с блоками, требуюцими подвода вторичного электропитания, Трехфазный мостовой выпрямитель анодного канала 3 содержит пять диодов 24-28 и тиристор 29, трехфазный мостовой выпрямитель 4 катодного канала содержит пять диодов 30-34 и тиристор 35 (фиг.3), которые соединены по трехфаэной мостовой схеме выпрямления, причем трехфазный мостовой выпрямитель 3 анодного канала соединен с силовым понижающим трехфазным трансформатором 1 с переменным коэффициентом трансформации анодного канала, а трехфазный мостовой выпрямитель 4 катодного канала — с силовым понижающим трехфазным трансформатором 2 с переменным коэффициентом трансформации катодного канала, а управляюций электрод тиристора 29 — с узлом 13 управления трехфазным мостовым выпрямителем анадного канала, управляющий электрод

1654385 тиристора 35 — с узлом 14 управления 1 трехфаэпым мостовым выпрямителем катодного канала (фиг.1).

Блок 7 датчикрв анодного и катод5 ного токов нагрузки (фиг.5) содержит измеритель 36 анодного тока, измеритель 37 катодпого тока и измеритель

38 среднего значения анодного и катодного тока, причем измерители 36-38 тока соединены в звезду одними концами, а другими концами соответственно - с тиристорными ключами 5 и

6 анодного и катодного каналов и выходом к нагрузке, кроме того измеритель 36 аподного тока соединен с блоком 10 стабилизации тока анодного канала, измеритель 37 катодного тока — с блоком 11 стабилизации тока катодпого канала, а их разноименные концы — с блоком 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок.

Усилитель-формирователь 8 запуска тиристорного ключа анодного канала (фиг.б) содержит логический элемент 25

ЗИ-HE 39, тиристорный оптрон 40 с элементами, задаюцими режим. его работы,и иоцньпг импульсный каскад 41, причем входы логического элемента

ЗИ-НЕ 39 соединены с блоком 10 ста- 30 билизации тока анодного канала, с блоком 19 выбора рода работ и с генератором 22 высокой частоты, à его выход соединен последовательно со светодиодом тиристорного оптрона 35

40, выход которого соединен с входом мощного иггпульсного усилительного каскада 41, а выход последнего соединен с управляющим электродом тиристорного ключа 5 анодного капала. 4р

Усилитель-формирователь 9 запуска тиристорного ключа катодного канала содержит аналогичные элементы и мощньпг импульсньгй усилительный каскад (фиг.б), ло при этом входы ло- 45 гического элемента ЗИ-НЕ 39 соединены с блоком 11 стабилизации тока катодного канала, с блоком 19 выбора рода работ и с генератором 22 высокой частоты, а выход мощного импульсного уси- 0 лительного каскада 41 соединен с управляющим электродом тиристорного ключа 6 катодного канала.

Узел 13 управления трехфазным мостовым выпрямителем анодного канала (фиг.7) содержит логические элементы

ЗИ-BE 42 и 2И-НЕ 43, тиристорный олтрон 44 с элементами, задающими режим его работы, моцный импульсный усилительный каскад 45, причем входы логического элеглента ЗИ-llE 42 соединены с блоком 19 выбора рода работ и генераторогг 22 высокой частоты, а также с выходом логического элемента 2И-НГ 43, входы которого соединены с формирователем 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов и блоком 19 выбора рода работ. Кроме того, выход логического элемента ЗИ-НЕ 42 соединен со светодиодом тиристорного оптрона 44, выход последнего — с входом мощного импульсного усилительного каскада

45, а его выход — с тиристором 29 трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала (фиг.Ç).

Узел 14 управления трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала содержит аналогичные элементы и мощный импульсный усилительньпг каскад, как и узел 13 управления трехфазным мостовым выпрлмителем анодного канала (фиг.7), но при этом выход каскада узла 14 управления трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала соединен с тиристором 35 трехфазного мостового вьптрямителя 4 катодного канала (фиг.3).

Блок 19 выбора рода работ (фиг.8) содержит переключатель 46 рода работ с резисторами 47, логические элементы 2И-НЕ 48-50, логические элементы

ЗИ-НЕ 51-54, а также RS-триггеры 55 и 56, логические элементы 2И-HE 57

60, причем переключатель 46 рода работ с резисторами 47 соединены соответственно с входами логических элементов 2И-HE 48-50, а их выходы соответственно — с входами логических элементов ЗИ-HE 51-54, кроме того, входы логических элементов ЗИ-НЕ

51 и 52 и логического элемента 2И-НЕ

57 соединены с RS-триггером (Т ) от блока 12 переключения анодного и катодного каналов (фиг.9), а входы логических элементов 2И-НЕ 59 и логических элементов ЗИ-НЕ 53 и 54 — с RSтриггером (Т ) блока 12 переключения

K анодного и катодпого каналов 12 (фиг.9), другие входы логических элементов ЗИ-НЕ 51-54 соединены с логическим элементом 2И-НЕ блока 12 переключения анодного и катодного каналов (фиг.9), при этом выходы логических элементов ÇH-HE 51 и 52 соединены с соответствуюцими входами RS1654385

10 триггера 55, а выходы логических элементов ЗИ-НЕ 53 и 54 — с соответствующими входами PS-триггера 56. Кроме того, выходы PS-триггеров 55 и 56 соединены соответственно с входами логических элементов 2И-НЕ 57-60, выход логического элемента 2И-НЕ 57 соединен с входом логического элемента 2И-НЕ 58, а выход логического элемента 2И-HE 59 — с входом логического элемента 2И-НЕ 60, причем выход логлческого элемента 2И-НЕ 58 подкпючен к усилителю-формирователю 8 запуска тиристорного ключа анодного 15 канала и к узлу 13 управления трехфазным мостовым выпрямителем анодного капала, а выход логического эле— мента 2И-НЕ 60 — к усилителю-формирователю 9 запуска тиристорного ключа 70 катодного канала и к узлу 14 управления трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала.

Блок 12 переключения анодного и катодного каналов (фиг.9) содержит переключатель выбора начального режима с резисторами 61, логические элементы ЗИ-НЕ 62 и 63, логические элементы 2И-HE 64 и 65, логический элемент 2И-ИЛИ-НЕ 66, элемент 30

ЗИ-НЕ 67, триггер 68, элемент 2И-НЕ

69, триггер 70, элемент 2И-НЕ 71, элемент ЗИ-HE 72, триггер 73, элемент

2И-НЕ 74, триггер 75, элементы 2И-НЕ

76 и 77, причем входы логических элементов ЗИ-НЕ 62 и 63 соответственно соединены с резисторами 61, блоком 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок и генератором 21 синхроимпульсов, выходы логических элемен- 40 тов ЗИ-НЕ 62 и 63 подключены к входам логического элемента 2И-НЕ 64 и RSтриггерам 70 и 75, а входы логического элемента 2И-НЕ 65 соединены с выходами логических элементов 2И-НЕ 69 и 74, причем выходы логических элементов 2И-HE 64 и 65 соединены с входом логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 66, выход которого соединен с формирователем 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов и с входом логического элемента 2И-НЕ 77, а выход последнего соединен с блоком 19 выбора рода работ. 55

Кроме того, синхронизирующие входы логических элементов 2И-HE 69, 71, 74 и 76, ЗИ-НГ 67-72 соединены с генератором 21 синхроимпульсов,причем другие входы логических элеметов ЗИ-HE 67 и 72 (фиг.10) подключены соответственно к формирователю 15 сигналов число-импульсного управления тиристорннми ключами анодного и катодного канапов и к выходам RSтриггеров 70 и 75, а выходы логических элементов ЗИ-НЕ 57 и 72 — к входам RS-триггеров 68 и 73 соответственно, а другие входы RS-триггеров

68 и 73 соединены с блоком 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок и выходами логических элементов 2И-НЕ 71 и -76. Выходы КБ-триггера 68 подключены к входам логического элемента

H-НЕ 69 и RS-триггера 75, а выхода RS-триггера 73 — к входам PSтриггера 70 и логического элемента

2И-НЕ 74, причем выходы логических элементов 2И-НЕ 69 и 74 также подключены к входам PS-триггеров 70 и

75 соответственно, а их выходы соединены с блоком 19 выбора рода работ и с входами логических элементов

2И-НЕ 71 и 76, выходы последних соединены с формирователем 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов.

Блок 17 индикации и набора числа анодных импульсов (фиг. 10) содержит десятично-двоичный преобразователь

78 кода с системой индикации набора числа и D-триггер 79, причем вьйады.

1 десятично-двоичного преобразователя

78 кода связаны с управляющими входами D-триггера 79, а его трактируемые входы — с узлом 16 занесения программы, кроме того выходы D-триггера 79 связаны с входами формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов.

Блок 18 индикации и набора числа катодных импульсов (фиг.10) содержит десятично-двоичный преобразователь

80 кода с системой индикации набора числа и D-триггер 81, причем выходы десятично-двоичного преобразователя

80 связаны с управляющими входами

D-триггера 81, а его тактируемые входы с узлом 16 занесения программы, кроме того выходы D-триггера 81 связаны с соответствующими выходами формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов.

1654385

Формирователь 15 сигналов числоимпульсного управления тиристорными ключами анодного и катсдного каналов (фиг.10 и 11) содержит логические элементы 2-2И-2ИЛИ-НЕ 82 и 83, четырехразрядные двоичные реверсивные счетчики 84-88, логический элемент

2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ 89, логические элементы 2И-НГ 90-92, триггер 93, эле- ip мент 2И-НЕ 94, элемент 2-2-2-ЗИ4ИЛИ-НЕ 95, элементы 2И-HE 96-99, элемент ЗИ-НЕ 100, элемент 2И-НЕ 101, триггер 102, элементы 2И-НЕ 103 и

104, элемент ЗИ-НЕ 105, элемент 15

2И-НЕ 106, элементы 2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ

107 и 108, причем выходы логических элементов 2-2И-2ИЛИ-НЕ 82 и 83 соеди" иены соответственно с информационными входами четырехразрядного дво- 20 ичного реверсивного счетчика 84, вы- . ходы которого соединены с входами

Ф логических элементов 2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ

107 и 108,а восходы последних соединены соответственно с блоком 12 пе-,25 реключения анодного и катодного каналов, узлами 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, счетный вход четырехразрядного двоичного, ре- 3р версивного счетчика 84 соединен с включенными последовательно логическими элементами 2И-HF. 104 и 106 и логическим элементом ЗИ-НЕ 105.

Логический элемент ЗИ-НЕ 105 и ло35 гический элемент 2И-НЕ 97 соединены с счетным выходом блока 12 переключения анодного и катодного каналов ° а логический элемент 2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ

95 и логические элементы 2И-НЕ 96-98 40 соединены последовательно и включены на счетный вход четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 87, выход которого связан с логическим элементом 2И-НЕ 103, а выход послед- 45 него соединен с RS-триггером 102, выходы которого соединены с четырехразрядным двоичным реверсивным счетчиком 87, логическими элементами

2И-HE 91, 104 и 98 и логическим элементом ЗИ-НГ 100. Кроме того, счетный вход четнрехразрядного двоичного реверсивного счетчика 86, выход RSтриггера 93 и вход логического элемента 2И-НЕ 99 соединены параллельно, а выход логического элемента 2И-НЕ

99 соединен с входом логического элемента ЗИ-НЕ 100, который соединен последовательно с логическим элементом 2И-НГ 101 и со счетным входом четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 85, выход, которого соединен с логическим элементом

2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ 95, кроме того, выход четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 86 соединен с последовательно связанными логическими элементами 2И-HF, 90-92 и с четырехразрядным двоичным реверсивным счетчиком 88, выход последнего соединен с последовательно соединенными логическим элементом 2И-НЕ 94 и

RS-триггером 93, выход последнего соединен с одним из входов логического элемента 2И-НЕ 92. Выход логического элемента 2-2-2-2И-4ИЛИ-НГ 89 связан с входами логических элементов ЗИ-НЕ

100 и 105, а выход логического элемента 2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ 95 связан с одним из входов логического элемента

ЗИ-НЕ 105, кроме того, входы занесения информации четырехразрядных двоичных реверсивных счетчиков 84, 86 (вход С) соединены с блоком 12 переключения анодного и катодного каналов (фиг.1), а их входы сброса информации соединены с блоком 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок (фиг.1), установочные входы RS-триггеров 93 и 102 соединены с выходом генератора 21 синхроимпульсов через блок 12 переключения анодпого и ка- ) тодного каналов.

Генератор 21 синхроимпульсов (фиг.12) содержит неполный трехфазный мостовой выпрямитель 109, транзистор 110 типа п-р-п, логический элемент 2И-НЕ 111, формирователи

112 и 113 импульсов заданной длительности (одновибраторы) с элементами, обеспечивающими получение импульсов заданной длительности, элементы

2И-НЕ 114 и 115, причем неполный трехфазный мостовой выпрямитель 109 соединен с одной из обмоток трехфазного трансформатора синхронизации с блоком 2 вторичного электропитания (трансформатор 23, фиг.1) и с последовательно включенными транзистором 110 типа п-р-п, логическим элементом 2И-НЕ 111, а выход логического элемента 2И-НЕ 111 соединен с параллельно включенными входами формирователей 112 и 113 импульсов заданной длительности, а выходы последних соединены соответственно с входами последовательно включенных! (б

1654 185

13 логических элементов 2И-НЕ 114 и

115. Кроме того, выход логического элемента 2И-НЕ 115 соединен с блоком 12 переключения анодного и катод5 ного каналов, узлом 16 занесения программы и блоком 20 пуска, сбро-..а и защиты от перегрузок, при этом генератор 21 сипхроимпульсов соединен с трехфазным трансформатором 2 < .бнхро- ip низации с блоком вторичного электропитанияe

Силовые понижающие трехфазные трансформаторы 1 и 2 с переменными коэффициентами трансформации анодного и катодного каналов служат для согласования В:-одного и выходного напряжений силовой сети, причем напряжение Вторичной обмотки определяет зна !ебпбе напряжения на нагрузке. Zp

Трехфазн!бе мостовые выпрямители 3 и

4 анодного и катодного каналов, являясь силовой частью установки, предн-бзначены для изменения полярности тока в цепи нагрузки в зависимо IH От Выбранного рода работ блока 19 выбора рода работ и для получения точки естественной коммута-бии на выпрямленном напряжении для управления работами тиристорных клю- 30 чей 5 и 6 анодного и катодного каналов .

Тиристорные ключи 5 и 6 анодного и катодного каналов предназначены для

35 пропускания тока от трехфазных мостовых выпрл!бителей 3 и 4 анодного и катодного каналов в зависимости от выбранного рода работ блока 19 выбора рода работ. Блок 7 датчиков анод- 40 ного и катодного токов нагрузки служит для контроля заданных значений тока на нагрузке, а также вырабатывает напряжение обратной связи для стабилизации тока, подаваемого на бло- 45 ки 10 и 11 стабилизации тока анодного и катодного каналов и блок 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок.

Усилители-формирователи 8 и 9 запуска тиристорного ключа анодного и катоднсго каналов служат для выработки мощных запускающих импульсов тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов в зависимости от выбранного рода работ блока 19 выбора

55 рода работ. Блоки 10 и 11 стабилизации токов анодного и катодного каналов вырабатьбвают сигналы для компенсации выходного тока на нагрузке соответственно по каждому каналу от заданных средних значений.

Блок 12 переключения анодного и катодного каналов предназначен для выработки сигнала запуска усилителей-формирователей 8 и 9 запуска тиристорных ключей анодлоб, и катодпого каналов и узлов 13 и 14 управления трехфаэными мостовыми чы!брямителями анодпого и катодного каналов В зависимости От Выбранного род" рчбэт блока 19 выбора рода работ, а также для управления формирователем 15 сигналов число-импульсного управле: нi. тиристорными ключами анопного и катодного каналов.

Узлы 13 и 14 управления трехфазн:,ми мостовыми выпрямителями анодпогбб и катодного каналОВ предназначены для управления тиристорами трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов с целью получения определенной формы тока от трехфазных мостовых Выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов для выключения тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов.

Формирователь 15 сигналов числоимпульсного управления тиристорными клю (ами анодного и катодного каналов служит для преобразования с!бгпала, бб данного в цифрб вом виде, в последовательность импульсов управлс ния длительностью работы каждого канала,причем последовательность импульсов управления синхронизирована с сетевым напряжением ч тчкже вырабатывает сигна!Вl для переключения каналов,подаваемых на блок 12 переключения анодного и катодного каналов и узлы

13 л 14 управления трехфазпыми мостовыми выпрямителями анод, НОГО H катодчого каналов.

Узел 16 занесения программы предназначен для ввода зад,",иной информации управления длительностью работы каждого капала в блоки 17 и 18 индикации и набора числа анодных и катодных импульсов. Последние предназначены для визуальной иццикации и цифрового набора числа импульсов в десятичном коде, определяющих длительность работы каждого канала соответственно.

Блок 19 в!!бора рода работ служит для перевода устройства в режимь! длительно-анодный, длительно-катодный или длительно-пестационарный и вырв1654385> батывает импульсы управления усилителями-формирователями запуска тиристорньгх ключей 8 и 9 анодного и катодного каналов и узлами 13 и 14 управления трехфазйыми мостовыми вы5 прямителями вводного и катодного каналов.

Блок 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок предназначен для выработки пускового импульса с первоначальным выбором включения катодного или анодного каналов блока 12 переключения анолного и катодного каналов а также включения каналов син хронно с напрл>кением силовой сети, причем блок 20 спуска, сброса и защиты от перегрузок запоминает момент пуска, кроме того, последний служит лля установки триггеров устройства в исходное состояние перед пуском, а в случае внутренних и внешних коротких замыканий в системе управления и силовой част устройства вырабатывает сигнал сброса для блока 25 !

2 переключения анодного и катодного каналов и перевода устройства в обесточенное состояние.

Генератор 21 синхроимпульсов служит для формирования синхроимпуль- 30 сов, соответствующих моменту прохождения через нуль выпрямленного напряжения, получаемых от трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов, а также синхроимпульсов,сдвинутых по времени относительно первых. Он опреде-. ляет синхронность порядка работы и взаимодействия узлов и блоков устройства.

Генератор 22 высокой частоты (3 кГц) вырабатывает прямоугольные импульсы длительностью фронта 1

1,5 мкс и скважностью 4-5, которые подаются на усилители-формирователи 8 45 и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов и на узлы

13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и "атодного каналов, усиливаются по мощ- 5О ности этими блоками и служат для запуска тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов, а также тиристоров 3 и 4 трехфазных мостовых выпрямителей анодного и катодного каналов. трехфазный трансформатор 23 синхронизации с блоком вторичного электропитания предназначен для выработки постоянных напряжений питания блоков устройства и подачи синхронного напряжения относительно выпрямленных напряжений, получаемых от трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов в генератор

21 син>,роимпульсов для выработки синхроимпульсon.

Рассмотрим временные диаграммы формирования сдвинутых синхроимпульсон С1 и С2 генератором .21 синхроимпульсов (фиг.13): график а форма напряжений HB выходе неполного трехфазного мостового выпрямителя !09; график б — синхроимпульсы

С1; график в — выходное напряжение формирователя 112 импугьсов заданной длительности; график г — выходное напряжение формирователя 113 импульсов заданной длительности; график д — синхроимпульсы С2; график с — распределение по времени синхроимпульсов С! и С2.

На выходе неполного трехфазного мостового выпрямителя !09 (фиг.12) вырабатывается выпрямленное напряжение, которое в некоторый момент достигает значения нуля с периодом следования Т и„, равное полному периоду частоты 50 Гц, т.е. 0,02 с.

Это напряжение подается на вход транзистора 110 типа и-р-и и закрывает

его. Последний открывается только в момент, когда подаваемое на вход напряжение близко к нулю. В это время на входе логического элемента

2И-HE 111 создается условие логического "0", а на выходе логической п

1, т.е. íà его выходе формируются импульсы Ci длительностью 5-10 мкс (фиг. 13, график б).

Синхроимпульсы С1 подаются на формирователи 112 и 113 импульсов заданной длительности, а также к блоку

12 переключения анодного и катодного каналов, узлу 16 занесения программы, блоку 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок. Подбором RC-цепочки на выходе формирователей 112 и 113 импульсов заданной длительности добиваются разной длительности их выходных импульсов (фиг.13, графики в, r).

Выходные импульсы формирователей

112 и 113 импульсов заданной длительности подаются на вход логического элемента 2И-HF, 114, далее инвертируются логическим элемен>.ом 2И-HE

115 и с его выхода снимаются синхро1654385 импульсы С2 (фиг. 13, график д) . При этом длительность О равна одному и периоду, а, — времени между импульсами С1 и С2, необходимому для задержки начала пачки отпирающих импульсов запуска тиристорных ключей

5 и .6 анодного и катодного каналов и тиристоров трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 аподного и катодного каналов. Длительность паузы

2 в:"«бирается с учетом того, что после снятия напряжения с тиристоров трехфаэных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодпого и катодного каналов ток, рагный то.«у ."цы „, достигается не сраэ у, а чере э ««екоторое время, ра««ное 50-100 мкс, для наиболее распространенных ."««лопь«х тиристоров.

Принци;- поочередного включения трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 а««с>д««>го и катодного каналов на нагрузку с целью получения разных форм тока обеспечивается управлением тиристорных к«««ачей 5 и 6 анодного, катод««ого .;a««,-«.г«ов и тиристоров 29 и

35 трех« .>аэ«««,«х мостовых выпрямителей

3 и 4 а««од««ого и катодного каналов (фиг. 1-3) . Принципиальные схемы трехфаз««««х мостовых выпрямителей

3 и 4 анодного и катодного каналов (фиг.2 и 3) состоят иэ комбинаций пяти диодов (?4-28 и 30-34) и одпого тиристора (29 и 35), причем тиристоры 29 и 35 включены на одноименную фазу, а у неполного трехфазного мостового выпря.-штеля 109 (фиг.12) в этом месте диод отсутствует.

На фиг.4 представлены временные диаграммы работы выпрямителя, где график >к — форма подводимого напряжения; график э — форма выходного напряжения в режиме неполного выпрнмления; график и — форма выходного напряжения в режиме полного выпрямлени», Схемы, приведенные на фиг.2 и

3, работают следу«ощи«« образом.

Когда на тиристоры 29 и 35 не подана отпирающая пачка импульсов, на их выходах вырабатывается выпрямленное напряжение, мг««овенное значение которого в некоторый момент времени достигает нуля (фиг.4, график э) с периодом, равным одному периоду переменного напряжения, и частотой 50 Гц,причем иэ-за идентичности схем трехфаэньгх мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов и неполного трехфазного мостового выпрямителя 109 (фиг.13), нулевое значение напряжения на выходе трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4

5 анодного и катодного каналов совпадают с моментом выработки синхроимпульсов С1. При этом ссэдается условие для естественной коммутации тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов, так как в момент появления синхроимпульсов С1 приложенное напряжение на тиристорных ключах 5 и 6 анодного и катодного каналов равно нулю т,е, по синхронм пульсу С1 их можно выключать, а по синхроимпульсу С2 включать поочередно. Тогда через блок 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки и через нагрузку пойдет ток или от трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала или от трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала в противоположных направлениях

?. > согласно связи между трехфазными мостовыми выпрямителями 3 и 4 анодного и катодного каналов, тиристорными ключами 5 и 6 анодного и катодного каналов, блоком 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки (фиг.1);

В случае, когда тиристоры 29 и 35 трехфаэных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов от35 крыты (с узла 14 управления трехфаэным мостовым выпрямителем катодного канала и формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тирис— торными ключами анодного и катодного каналов поступает на них пачка отпирающих импульсов (форма выходных

««апря><еиий соответствует форме, показанной на фиг. 4, график и) . Такая форма >«лтряже««ия не имеет значение, равное нулю, и если ее приложить к одному иэ тиристорных ключей 5 и 6 а««одного или катодного каналов, то выключить тиристорный ключ невозможно иэ-за отсутствия момента естественной коммутации., 1ля управления моментом выключения тиристорных ключей 5 и 6 анодного или катодного каналов к узлам 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями

55 анодного или катодного каналов соответственно эа одип период до выключения тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов поступают импульсы от формирователя 15 сигна1654385 лов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов, запрещающие подачу пачки отпираоцих,импульсов на тирис5 торы 29 или 35. При этом создается условие вьи;лючения T. ристорных ключсй 5 и 6 вводного или катодного кана .ов по синхроимпульсу С1, так как выходное напряжение трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного или катодного каналов имеет значение, равное нулю и момент появления сНН хроимпульса С1.

Для пояснения работы устройства (фиг.1) рассмотрим временные диаграммы для различных видов рода работ (фиг.13- 17), где: U1 — напряжение питающей сети во вторичной обмотке

ci .ëoâûõ понижаюцих трехфазных трансформаторов 1 и 2 с переменными коэффициентами трансформации анодного и катодного каналов; U2 — форма выходных напряжений трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и 25 катодного каналов; U3 — синхроимпульсы С1 и С2; U4 — импульсы, запрещающие подачу пачки отпирающих импульсов формирователя 15 сигналов числоимпульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов на трехфазные мостовые выпрямители 3 и 4 анодного и катодного каналов через узлы 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов;

U5 — импульс блока 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок; Uá — импульс пуска задержки от момента пуска до момента включения одного из 4р в блоке 12 переключения анодного и катодного каналов по синхроимпульсу

С2; Б7 — пачка отпираюг>их импульсов тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов о усилител й- 45 формирователей 8 и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов; U8 — форма и напряжения на нагрузке.

Взаимосвязь и работа блоков уст50 ройства следуицие.

I. Год работы нестационарный. Режим ас)иметричного тока.

Пусть число импульсов анодного и катодного каналов 1:1 (фиг.12).

При этом импульсы U4 должны вырабатываться за один период до момента переключения каналов формирователем

15 clil iiëëoâ число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катоцного каналов. Это означает, что »а узлы 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов уже подан импульс "Осн Сч=1", на отключение тиристоров 29 и 35 трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов (фиг.1),При этом выходное напряжение U2 трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов имеет форму, показанну» на фиг.14 (U2 — штриховая кривая). По импульсу пуска

U5 и по синхроимпульсу С2 включается один из каналов блока l2 переключения анодного и катодного каналов и тиристорные ключи 5 и 6 анодного или катодного каналов до появленйя следующего синхроимпульса С1 (фиг.14).

По импульсу формирования 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналбв, который вырабатывается по окончанию счета в каждом из каналов, блок 12 переключения анодного и катодного каналов выключается.

В данном случае в блоках 17 и 18 индикации и набора числа анодных и катодных импульсов записано по одному импульсу и, следовательно, каналы в блоке 12 переключения анодно"o и катодного каналов будут переключаться через каждый период. Далее идет пауза, равная Ь, до поя, .ения

Л синхроимпульса С2. На время < не г влючается. ни один из каналов блока

12 переключения анодного и катодного каналов. Допустим, что по синхроимпульсу С2 запускается катодный канал блока 12 переключения анодного и катодного каналов и тиристорный ключ б катодного канала. Ток через нагрузку проходит от трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала. С появлением следующего синхроимпульса С1 выключается катодный канал и оба канала остаются выключенными до появления синхроимпульса С2.

По синхроимпульсу С2 включается анодный канал, а по синхроимпульсу

С1 — выключается и т.д.

При этом длительность импульсов

U8 на нагрузке будет равна или меньше з (фиг.14), т.е., g и Т . ф к—

Это зависит от заданных значений эта1654385 лонных напряжений блока 10 стабилизации тока анодного канала, и блока

11 стабилизации тока катодного канала и величины тока нагрузки, Чем

5 меньше нагрузки, тем меньше длительности Тс и Т, .

Рассмотрим другие соотноыения числа импульсов, например, при числе анодных и катодных импульсов 2:1. В

aToi. случае прежде чем выключается анодный канал в блоке 12 переключения анодного и катодного каналов эа

oilин период до начала импульса переключе1кгя формирователя 15 сигналов число-иип,ль ного управления тиристор:..ы.

Mостовыи выпрямителем анодного кана.. а и ..ык-;;.чается тиристор 29 трехфазного мостсвого выпрямителя 3 анодного к шала, а по следующему синхроимп abc > Г2 через усилитель-формиро- 25 ватель 8 . впуска тиристорного ключа аводцого канала выключается тиристорный ключ 5 аноциого канала, а по сле— дующе."ly:ça нпи импульсу С2 включается катодный капал. Так как катодных импульсов всего один, то сразу же появляется импульс U4 запрещаюший запуск тиристора 35 трехфазного

MocToBoI выпрямителя 4 катодного канала. По приходу следующего после запуска катодного канала синхроим35 пульса С1 катодный канал выключается и процесс периодически повторяет40

II. Род работы нестационарный.

Режим импульсного тока.

Временные диаграммы работы в режиме импульсного тока представлены на фиг.15.

ITo условиям работы в импульсном режиме один иэ каналов обесточен (или вводный, или катодный) . Это означает, что в блоках 10 и 11 ста50 билизации тока аподного или катодного каналов задают значение тока, равное нулю, по сохраняют заданную длительность его работы между импульсами для регулирования скважности.

Например, пусть число импульсов

55 анодных и катодных равно 1:1, тогда

U7 (фиг .15) — пачка отпирающих импульсов тиристорного ключа 5 анодного канала, а U8 — форма импульсов на нагрузке. Пауза между импульсами равна сумме ct + " Тк т е (< л rt л л то скважность равна 2. Если нео к:<— димо увеличить скважность, то необходимо увеличить паузу между импульсами.

Пусть число импульсов в катодном канале два, а анодном один. На нагрузке должны получить катодные импульсы. Лнодный канал обесточен заданием значения анодного тока, равного нулю, в блоке 10 стабилизации тока анадного канала. Временные диаграммы для рассматриваемого случая представлены на фиг.15 (соотношение 1:2).

U7 — пачка отпираюцих импульсов тиристорного ключа 6 катодцого канала, U8 — форма катодных импульсоь на нагрузке. Если принять длительность одного импульса анодного канала равным длительности одного импульса катодного капала и равным одному периоду синхронизации (Тсиикр)> то имеем выражение Тй — — Т к Тсинк тогда при соотношении 1:2 скважность для катодных импульсов равна: ( синкр 2Тсинкр 1,5. Предположим число анодных и катодпых импульсов

2:1. На нагрузке должны получить катодные импульсы (анодный канал обесточен через блок 10 стабилизации тока аиодного канала). Тогда U7 пачка отпираюцих импульсов тиристорного ключа 6 катодного канала (фиг,15) соотношение 2:1, U8 — форма катодных импульсов на нагрузке.

В этом случае скважность будет равна = ЗТсянкр/1Тсинхр = 3, т.е. с увеличениеи паузы между импульсами скважность увеличивается, а с уменьшением — уменьшается.

Узлы 13 и 14 управления трехфазпыми мостовыми выпрямителями анодного и катодпого каналов в режиме импульсного тока также за один период до переключения каналов в блоке 12 переключения анодного и катодного каналов обесточивают тиристоры 29 и

35 трехфазных мостовых вцпрямителей

3 и 4 анодного и катодного каналов.

III ° Род работы нестационарный.

Режим реверсивного тока.

Временные диаграммы работы в режиме реверсивного тока предстаВлены

24

23 на Фиг.16. По условиям работы в этом режиме период длительности Т > ф Т, и, как правило, для анодного реверсивного тока Т>1 = 5-10 Т„, а для катодного, реверсивногю тока Т = 5-10 Т .

Например, пусть число анодных импу >ьсов в анодном >;авале один, а число катоднь>х импульсов пять (фиг.16, соотношение 1:5), тогда U7 — пачка отпирающих импульсов тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов, 1>8 — форма импульсов на нагрузке при режиме катодного реверсивного тока. !5

> ю

IV. Род работы длительно-анодный или длительно-катодный.

Временные диаграммы представлены на фиг.17. Пусть постоянно работает только анодный канал, при этом тиристорный ключ 6 катодного канала заа крыт. UH — форма напряжений на на" грузке. При стабилизации среднего 25 значения тока анодного канала от блока 10 стабилизации тока анодного канала hopMa напряжения на нагрузке может быть с паузами на время угла отсечкии включения тиристорного ключа 5 анодного канала. Пусть постоянно работает только катодный канал. Тиристорн>;й> ключ 5 анодного канала закрыт. 08 " — форма напряжений йа нагрузке. При стабилизации сред- него значения тока катодного канала от блока 11 стабилизации тока катодного канала форма напряжений на нагрузке может быть с паузами на время угла отсечки включения тиристорного 40 ключа 6 катодного канала.

В этом режиме рода работ узлы

13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и ка- 45 тодного каналов постоянно запускают тиристоры 29 или 35 трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного или катодного каналов, а в режиме стабилизации тока анодного или катодного каналов они закрыты и на тиристоры 29 ипи 35 трехфазнь>х мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного или катодного канапов не поступают эапускаюцие им-пульсы. Форма выходных напряжений

55 трехфазных мостовых выпрямителей 3 и

4 анодного и катодного каналов соответствует U2 — штриховой линии на фиг.14. устройство работает след ющим о>=>разом °

В этом режиме блок 19 выбора рода работ (Лиг.8) пропускает импульсы, определяю»>ие длительность работы каждого канала от блока 12 переключения анодного и катодного каналов с К

Т. и Т, (фиг. 9) к усилителям-формирователям 8 и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов, узлам 13 и 14 управления трехфаэщ ми мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов (фиг.1) на управление тиристорными ключами 5 и

6 анодного и катодного каналов и тиристорами 29 и 35 трехфаэньв: мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и ка— тодного каналов.

Пусть в блоках 17 и 18 индикации и набора числа анодпых и катодных импульсов набрано необходимое соотношение анодных и катсдных чисел. На фиг.10 показана принципиальная схема реализации одного разряда цифры (единиць>) в двоичный код. Набранная цифра разряда числа в виде потенциальных сигналов подается на десятичнодвоичный преобразователь 78 кода блока 17 индикации и набора числа анодных импульсов и на десятично-двоичный преобразователь 80 кода блока 18 индикации и набора числа катодных импульсов (фиг.10). Выходные сигналы в двоичном коде с десятично-двоичных преобразователей 78 и 80 кода подаются на входы D — триггеров 79 и 81.

При помоци выходного импульса от узла 16 занесения программы (фиг.1), поданного на тактируемые входы

|D-триггеров 81 и 79 (фиг.10), заносится набранная информация. Здесь

D-триггеры 81 и 79 выполняют функцию регистров записи набранной информации ° На фиг.10 показан только один десятично-двоичный регистр (разряда единицы) по каждому каналу соответственно.

Очитывание информации с D-триггеров 81 и 79 для записи в четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик 84 циклов (фиг.11) производится подачей сигналов Т и Т от блока 12 г переключения анодного и катодного каналов на логические элементы

2-2И-2ИЛИ-НЕ 82 и 83 (фиг.1 и 10).

Аналогично сигналы разряда десятки >! разряда сотни подаются на четырех2г

45 разрядные двоичные реверсивные счетчики 85.и 86 соответственно (фиг.11).

Допустим, на информационные входы четырехразрядных двоичных реверсив- .

5 ных счетчиков 84-86 записано в двоично-десятичном коде число, имеющее сотни, десятки и единицы. Проследим, как в формирователе 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов будут вырабатываться сигналы "Основной счет равен нулю" ("Осн Сч = 0") для подачи на переключение каналов в блоке 12 переключения анодного и катодного каналов и Основной счет равен единице" ("Осн Сч = 1") дпя подачи сигнала в узлы 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов. С выхода блока

12 переключения анодного и катодного каналов на формирователь 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катод- 25 ного каналов (фиг.1 и 11) подаются счетные импульсы (Сч 1:1) в реальном масштабе времени на логический элемент ЗИ-НЕ 105 и логический элемент 2И-HE 97 формирователя 15 сиг- 30 налов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов. Так как на четырехразрядные двоичные реверсивные счетчики 84-86 записано число соответственно по разрядам, то на выходах логических элементов 2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ

89, 95, 107 и 108 будут логические сигналы О", поэтому счетные импульсы (Сч 1: 1) от блока 12 перекгво- 40 чения анодного и катодного каналов не проходят через логический элемент

ЗИ-НЕ 105 к четырехразрядному двоичному реверсивному счетчику 84.

Счетные импульсы (Сч 1:1) проходят к четырехразрядному двоичному реверсивному счетчику 87, так как логический элемент 2И-НЕ 96 инвертирует выходной логический "0" логического элемента 2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ 95 и

50 на входе логического элемента 2И-НЕ

97 возникает условие выполнения операции-И-НЕ. Далее счетные импульсы инвертируются логическим элементом

2И-НЕ 98 и как логическая "1" пода55 ются на счетный вход четырехразрядного двоичного импульса, на ь::оде логического элемента 2И-НЕ 103 .создается условие вь работки сигнала сброса четырехразрядйого двоичного . реверсивного счетчика 87 через RSтриггер 102. При этом вырабатываются счетные импульсы Сч 10:1, которые подаются на логические элементы

2И-HE 91 и 104 и на логический элемент ЗИ-HE 100. Эти импульсы через логический элемент ЗИ-НЕ 100 пе проходят на четырехразрядный двоичный реверсивньп счетчик 85, так как входы логического элемента ЗИ-НЕ 100 блокированы логическим "0", а пррходят через логические элементы 2И-НЕ 91 и

92-на вход четырехразрядпого двоичного реверсивного счетчика 88. Выработка счетного сигнала Сч 100: 1 анало" гична работе четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 87, т.е. на каждый десятый счетньпг импульс

Сч 10:1 через RS-триггер 93 и логический элемент 2И-НЕ 94 вырабатывается один счетный импульс Сч !00:1, который подается на вход обратного счета четырехразрядного двоичного реверсивного счетчигса 86 и логического элемента 2И-НЕ 99.

Схема формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов построена так, что сначала из заданного числа вычитается обратным (реверсивным) счетом сотни, десятки, а в конце — единицы. По достижении разряда сотни значения заданного нуля четырехразрядным двоичным реверсивным счетчиком 86 на выходе логического элемента 2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-HE

89 появляется сигнал логической "1", который инвертируется логическим элементом 2И-HE 90 и блокирует поступления счетных импульсов Сч 10:1 на вход четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 88, он больше не вырабатывает счетные импульсы

Сч 100: 1. Длительности счетных импульсов Сч 100:1 и Сч 10:1 равно (фиг.13). На эту длительность через логический элемент 2И-НЕ 99 вход логического элемента ЗИ-НЕ 100 будет блокирован на прохождение счетных импульсов к четырехразрядному двоичному реверсивному счетчику 85. После сброса RS-триггера 93 отрицательными импульсами С2 (С2), возникает условие прохождения счетных импульсов

Сч 10:1 к четырехразрядному двоичному реверсивному счетчику 85.

1654385

В это время четырехраэрядные двоичные реперсивные счетчики 86 и 88 выключаются иэ-эа окончания счета значения разряда сотни и начинается

5 вычитание (обратйый счет) разряда десятки из заданного значения числа четырехраэрядным.двоичным реверсивным счетчиком 85. По достижении счета разряда десятки заданного числа равного нулю четирехразрядным двоичным реверсивным счетчиком 85 на выходе логического элемента 2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ 95 появляется логическая "1", которая инвертируется логическим элементом 2И-НЕ 96, и блокируется поступление счетных импульсов Сч 1:1 на вход четырехраэрядного двоичного реверсивного счетчика

87, который больше не вырабатывает счетные импульсы Сч 10:1. По поступлении следующего счетного импульса

I начинает работать четырехраэрядный двоичный реверсивный счетчик 84, а четырехразрядные двоичные реверсивные счетчики 85 и 87 в этот момент находятся в нулевом состоянии. Счетные импульсы Сч 1: 1 проходят через логический элемент ЗИ-НЕ 105 и логический элемент 2И-НЕ 106 на вход 30 обратного счета четырехраэрядного двоичного реверсивного счетчика. . 84, уменьшая значение заданного чис- ла разряда единицы.Пс достижении момента за один импульс до конца счета

35 логическим элементом 2-2-2-ЗИ-4KIH-НЕ

108 вырабатывается логическая "1" ("Осн Сч = 1"), которая подается к узлам 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодно- 40 го и катодного каналов для отключения тиристоров 29 и 35 трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов.

В момент равенства заданного значения числа (единицы) и обратного счета на выходах четнрехразрядного двоичного реверсивного счетчика

84 будет состояние логического "0", 0 а на выходе логического элемента

2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ 107 будет состояние логической "1". Этот сигнал ("Осн Сч = 0") подается на входы логических элементов ЗИ-НЕ 67 и 72 бло55 ка 12 переключения анодного и катодного каналов (фиг.9) и подготавливает условие переключения каналов.

1Ipn таком обратном счете по схеме (фиг.11). не теРЯетсЯ синхРонность работы всего устройства по передним фронтам импульсов "Осн Сч = 1" и

"Осн Сч = 0 " и синхроимпульсам С1.

Рассмотрим работу блока 12 переключения анодного и катодного каналов. Принципиальная схема возможного варианта работы блока 12 переключения анодного и катодного каналов приведена на фиг.9. По пусковому импульсу от блока 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок, который подается на входы логических элементов ЗИ-HF. 62 и 63 (Лиг.9), по синхроимпульсу С2 и в зависимости от положения переключателя резистора 61

"Начальный режим" создаются условия для выработки отрицательного импульса логических элементов ЗИ-НЕ 62 (фиг.9, анодный канал). Предварительно все триггеры устройства и счетчики формирователя 15 сигналов числоимпульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов установлены в первоначальное положение импульсом сброса R от блока 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок.

Тогда по выходному отрицательному импульсу логического элемента ЗИ-НЕ

62 устанавливается RS-триггер 70 анодного канала, вырабатывается потенциальный сигнал Тр и открываЕтся о анодный канал и этим же импульсом заносится число импульсов анодного канала в информационные входы счетчиков формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов.

Отрицательный сигнал занесения в первый момент после пуска формируется логическими элементами 2 И-НЕ 64 и

2И-ИЛИ-НЕ 66 и подается на вход "Занесение" четырехразрядных двоичных реверсивных счетчиков 84-86 формирователя 15 сигналов число-импульсного управления THpHcTopHblMH ключами анодного и катодного каналов. Инвертированный сигнал занесения с выхода логического элемента 2И-НЕ 77 подается к блоку 19 выбора рода работ и является блокирующим импульсом при выборе рода работ переключателем 46 рода работ для перехода с одного рода работ к другому только в момент появления блокирующих импульсов БЛК от блока 12 переключения анодного и катодного каналов (фиг.8).

1654385

Как показано на фиг.9, RS-триггер

70 устанавливается синхроимпульсом

С2 и подготавливает условие прохождения синхроимпульсов С1 через ло- с гический элемент 2И-HE 71. Р ыходные импульсы логического элемента 2И-НЕ

71 считаютсл как счетные импульсы

Сч 1:1 анодного i-.анала. Эти счетные импульсы поступают длл обратного сче- 10 та в формирователь 15 сигналов число-импульсного управления тиристо> > ыми ключами анодногo и катодного каналов для выработки импульсных сигналов >>сн Сч = 1" и "Осн Сч = 0". 15

С ноя; опием. импульса Осн Сч

0 от > орм»р нателя 15 сигналов м число-импульсного управлен>:я тиристорными ключ, >ш анодного и катодпо- 20 го каналов на входах логических элементов ЗИ-ПГ 67 и 72 создаются условия вьп:лючения работаюцего канала.

11 рассматриваемом случае эти условия создаютсл на входа: логического элемента ЗИ-HE 72, так как потенцис альньп> сигнал равен логической т

r 1, а " — логи;ескому "0, так как анодный канал открыт, а катодный закрыт. г>трицательный импульс с выхода З0 логического элемента ЗИ-НЕ 72 запоминается РБ-триггером 73 и своим выходным отрицательным сигналом вь>ключает Р.S-триггер 70, Лнодньп канал выключается. Одновременно логический 35 элемент ЗИ-НГ 72 подготавливает условие прохождения сипхроимпульса С2 через логический элемент 2И-НЕ 74.

По появлению после синхроимпульса

С1 импульса С2 RS-триггер 75 устанав- 40 ливается в состояние "1" и формируется импульс занесения числа в четырехразрядные двоичные реверсивные счетчики 84-86 формирователя 15 сигналов число-импульсного управления 45 тиристорными ключами анодного и катодного каналов через логические элементы 2И-НЕ 65 и 74 и логический элемент 2И-ИЛИ-НЕ 66, который снимается с выхода логического элемента

2И-ИЛИ-НЕ 66, а сигнал БЛК вЂ” с выхода логического элемента 2И-НЕ 77.

Счетные импульсы Сч 1:1 катодного капала подаются на формирователь 15 сигналов число-импульсного

5 управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов с выхода логического элемента 2И-HE 76 (фиг ° 9 и 11). По мере поступления счетных импульсов Сч 1: 1 с катодного канала блока 12 переключения анодпого и ка тодного каналов на входы "-1" четырехразрядных двоичных реверсивных счетчиков 84-86 формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и каточного каналов (фиг.11) уменьшается значение числа, записанного в них. Когда число счетных импульсов будет равно занесенному в четырехразрядний двоичгнп реверслвньп> счетчик 84, вырабатывает импульс "Осн

Сч = 0 >, которьп поступает > а логические элменты ЗИ-HE 67 и 72. Так как в данный момент работает катодньп> канал, то на входах логического элемента ЗИ-НГ 67 создается условие для выработки отрицательного импульса. Этот импульс запоминается РЯ-триггером 68 и сбрасывает P-S-триггер 75, т.е. отключается катодный канал и создается условие для запуска RSтриггера 70 по приходу синхроимпульса С2, По синхроимпульсу С2 открывается анодный канал и заносится число анодных импульсов в четырехразрядные двоичные реверсивпые счетчики 84-86 формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного канало

По следуюиему за синхроимпульсом

С2 синхроимпульс С1 проходит через логпческий элемент 211-HE 71 в счетные входы четь>рехразрядпых двоичных ревеpcHBHblx счетчиков 84-86 формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов.

Таким образом, выключение каналов происходит по синхроимпульсам

С1, а включение — по синхроимпульсам С2. Предварительный набор числа импульсов каждого канала производится в блоках 17 и 18 индикации набора числа анодных и катодных импульсов, а их запись в регистр хранения набранного числа в формирователе 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов производится узлом

16 занесения программы. Считывание набранного числа из регистра хранения формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодногб каналов в информационные входы четырех> ° разрядных двоичных реверсивных

32.

31 счетчиков 84-86 формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорныии ключами анодного и катодного каналов производится импуль- 5 сом, вырабатываемым на выходе логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 66 (фиг,9) блока 12 переключения анодиого и катодного каналов при наличии соответк

" ствуюг их сигналов Т 1 и T„s формиро- 10 вателе 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов (фиг. 11).

Состояние логической "1" RS-триггеров 70 и 75 определяет длительность работы каждого канала и зависит от числа импульсов, занесенных в каждый канал, т.е. импульсы Т и Т, снимаа емых с RS-триггеров 70 и 75, задают длительность работы каждого канала, 20 при этом временная задержка между включением и выключением RS-триггepos 70 и 75 равна времени между синхроимпульсами С1 и С2.

Блок 19 выбора рода работ предназначен переключать устройство в режимах: длительно-анодный, неста-. ционарный и длительно-катодный, его выходные параметры определяют режим работы усилителей-формирователей 30

8 и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов и узлов 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов.

Рассмотрии режим работы блока 19 выбора рода работ (фиг.8) в положе нии переключателя 46 рода работ

"Нестационарньп1". Переключатель 46 рода работ, резисторы 47, логиче- 40 ские элементы 2И-НЕ 48-50, выполняют функцию переключателя без паузы во время ручного переключения. В рассматриваемом положении переключателя 46 рода работ РS-триггеры 55 и 45

56 находятся в состоянии логического "0". В это состояние при наличии сигналов ТЧ, Т" и БЛК RS-триггеры 55 и 56 устанавливаются логическиии элементами ЗИ-НЕ 52 и 53 со0

50 ответственно.,Тогда сигналы Т,. или к

Тг, определяющие длительность работы каждого канапа1 проходят через логические элементы 2И-НЕ 57-60 соответственно и определяют равенСТВО Т Т И Т ф Г К

Пусть переключатель 46 рода работ находится в положении "Длительно-анодный". Тогда с появлением и GJlK RS-триггер 55 танавливается в состояние "1" и на выходе логического элемента 2И-НЕ 58 будет постоянная логическая "1". Этот потенциальный сигнал "1" подается на усилитель-формирователь 8 запуска тиристорного ключа анодного канала и узел 13 управления трехфазным мостовым выпрямителем анодного канала.

Постоянно, работает анодный канал неI зависимо от состояния занесенного числа в анодный канал и состояния f блока 12 переключения анодного и катодного каналов. При этом потенциал ьный сигнал на выходе логического элемента 2И-НЕ 60 будет нулевым. Канал катодный закрыт и усилитель-формирователь 9 запуска тиристорного ключа катодного канала и узел 14 управления трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала не запускают тиристор тиристорного ключа

6 катодного канала и тиристор трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала.

Пусть переключатель 46 рода работ переводится в положение "Длительно-KaTogmn1". Перевод осуществляется через положение "Нестационарный".

Это сделано для того, чтобы перевести RS-триггер 55 из состояния "1" в состояние "0 сигналами Т и БЛК.

Этим самым подготавливается анодный канал к выключению, далее переключатель 46 рода работ переводится в положение длительно-катодный. RSтриггер 56 переводится в состояние

"1" импульсом логического "0" с выхода логического элемента 3 И-HE 54, который вырабатывается с приходом сигналов Т и БЛК и логической "1" от к

-r логического элемента 2И-НЕ 50. На выходе логического элемента 60 будет постоянно логическая "1". Этот потенциальный сигнал "1" подается на усилитель-формирователь 9 запуска тиристорного ключа катодного канала и узел 14 управления трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала и открывается тиристорный ключ 6 катодного канала и тиристор трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала.

Наличие сигналов Т, Т и БЛК поЧ

r зволяет по данной принципиальной схеме блока 19 выбора рода работ выбрать род работы без перерыва тока на нагрузке, так как переключение проис33

34

1654385 ходит по импульсу, синхронному с синхроиипульсами С2.

Работа усилителей-формирователей

8 и 9 запуска тиристорных ключей анод5 ного и катодного каналов.

В принципе работа усилителя-формирователя 8 запуска тиристорного ключа анодного канала аналогична работе усилителя-формирователя 9 запуска тиристорного ключа катоцного канала и поэтому рассматривается работа только усилителя-формирователя 8 запуска тиристорного ключа анодного канала. Принципиальная схема усилителя- ории,копателя 8 запуска тиристорного ключа анодного канала приведена на фиг.б. Нэ логический элемент

ЗИ-HE 39 подае" сн высокочастотное импульсное «а:тря>гение от генератора

22 высокой астотгд, ст блока 19 выбора рода работ поступает потенциальный

4 сигнал Т, определяющий длительность работы аподного канала и периодическое импульсное напряжение с дли- 25

Л тельностью, менылей или равной

Т, . (фиг.14), определяющее среднее значение заданного тока от блока 10 стабилизации тока анодного ка-, нала. Его выходной импульс будет иметьgp длительность н зависимости от величины нагрузки:

45 в автоматическом режиме ОаТ е„а г, и в ручном режиме 0 Т г ... з

Выходной сигнал логического элемента ЗИ-НЕ 39 запускает тиристорный оптрон 40. Выходной сигнал с нагрузки тиристорного оптрона 40 усиливается мощным импульсным усилительным 40 каскадом 41, выходные напряжения которого являются запускающими импульсами тиристорного ключа 5 анодного канала, форма этих напряжений показана на фиг.14.

Аналогичную схему имеет усилитель-формирователь 9 запуска тиристорного ключа катодного канала.

Рассмотрим узлы 13 и 14 управления трехфаэными мостовыми выпрями- 50 телями анодного и катодного каналов.

Принципиальные схемы этих блоков идентичны и для примера возьмем работу узла 13 управления трехфазным мосто,вым выпрямителем анодного канала (фиг.7). На входе логического элемента ЗИ-НЕ 42 создается условие логического умножения сигналов от блока

19 выбора рода работ и генератора 22 высокой частоты и выходного потенциального сигнала от логического элемента 2И-НЕ 43. В момент, когда зти три сигнала примут значения логической " 1", на выходе логического элемента ЗИ-НЕ 42 будет гиэкий потенциал, который открывает тиристорный оптрон 44.Высокочастотные импульсы с выхода тиристорного оптрона 44 подаются на мощный импульсгн,й усилительный каскад 45, а его ввыодные импульсы запускают тиристор трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного-,канала. Запуск тиристора трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала кончается как только появлятся импульс "Оси Сч = 1" от формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов на выходе логического элемента 2И-НЕ

43, так как и этом случае на выходе логического элемента 2И-НЕ 43 появляется сигнал логического "0", и тиристорный оптрон 44 закрывается.

Работа блока 7 датчиков анодиого и катодного токов нагрузки (фиг.5).

Когда открыт тиристорный ключ 5 анодного канала, протекает анодный ток по цепи: "плюс" выхода трехфазного мостового выпрямителя Э анодного канала, тиристорный ключ 5 анодного канала, измеритель 36 анодного тока, измеритель 38 среднего значения анодного и катодного тока, нагрузка Ро и "минус" трехфазного мостового выпрямителя Э анодного канала. В этом случае тиристорный ключ

6 катодного канала должен быть закрыт. Когда тиристорный ключ 6 катодного канала открыт, протекает катодный ток по цепи. "плюс выхода трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала, нагрузка Ги, измеритель 38 среднего значения анодного и катодного токов, измеритель 37 катодного тока, тиристорный ключ 6 катодного канала и "минус" трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала. В этом случае тиристорный ключ 5 анодпого канала должен быть закрыт °

В случае, когда по каким-то причинам (вну-трепнее короткое замыкание и т.д.) открываются одновременно оба тиристорных ключа 5 и 6 анодного и катодпого каналов, через измерители 36 и 37 анодного и катодно35

1654385

ro токов (фиг.2) будет протекать ток большой величины. Падение напряжений на них поступает на блок 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок, и он отключает схему .управления и силовую часть.

Работа трехфаз»»ь»х мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов.

Электрическая схема соединений элементов трехфаз»»ых мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов приведена на фиг,2, они идентичны. Рассмотрим работу трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала. Когда тиристор 29 .отключен от схемы выпрямления, т.е. на него не поступают импульсы запуска от узла

13 управления трехфазным мостовым выпрямителем анодного канала, кривая напряжения выпрямпения имеет форму, представленную на фиг.4 (график з), мгновенное значение такого напряжения в некоторый момент времени имеет значение, равное нулю. Когда же на тиристор 29 поступают импульсы запуска, выпрямленное напряжение имеет

I форму, представленную на фиг.4 (график и). Л»»алогично работает трехфазный мостовой выпрямитель 4 катодного канала.

Блок 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок вырабатывает импульс

"Сброс". По импульсу "Сброс" РSтриггеры 55, 56, 68, 70, 73, 75, 93 и 102 устанавливаются в состояние логического "0", и устройство подготавливается к работе по импульсу

"Пуск". Импульс "Пуск" вырабатывается в блоке 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок только один раз и запоминается, чтобы не было повторного пуска во время работы устройства и повторный пуск возможен только автоматически. Кроме того, блок 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок при перегрузках (внутренних коротких замыканиях в силовой части и сбоях в системе управления) вырабатывает сигнал "Сброс", и устройство переводится в первоначальное состояние.

Особенности работы устройства управления процессом электроосаждения металлов и сплавов по блок-схеме (фиг.1).

Род работы — нестационарный.

По сигналу "Сброс" RS-триггеры

55, 56, 68, 70, 73, 75, 93 и 102 и

55 четырехраэрядные двоичные реверсивные счетчики 84-88 всех блоков устройства устанавливаются в состояние логического "0". В блоках 17 и 18 индикации и набора числа а»»од»»ь»х и к ат одных импульсов набирают э аданное число импульсов для каждого канала и сигналом "Занесение" от узла 16 занесения программы записывают заданную информацию íà D-триггерах 81 и

79 блоков 17 и 18 индикации и набора числа анодных и катодпых импульсов, По сигналу "Пуск" с блока 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок и заранее выбранным каналом переключателем с резистором 6! "Начальный режим" запускается необходимый канал, »»априглер анодный (фиг.1 и 9).

Импульсы Т„через блок 19 выбора

4 рода работ запускают усилитель-формирователь 8 запуска тиристорного ключа анодного канала, а последний— тиристор»»ы»» ключ 5 анодного канала и узел 13 управления трехфазным мостовым выпрямителем анодного канала, которь»»» запускает триггер 29 трехфазного мостового выпрямителя

3 анодного канала. Через нагрузку и блок 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки проходит анодньп» ток от трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала, среднее значение которого контролируется блоком 10 стабилизации тока анодного канала. По мере поступления счетных импульсов Сч 1: 1 в формирователь 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов разница между заданным анод»»ым числом импульсов и числом счет»»нх импульсов уменьшается.

Когда эта разница будет равна 1, формирователь 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов вырабатывает иглпульс "Осн Сч = 1", который поступает на узел 13 управления трехфаз»»ь»»» мостовым выпрямителем анодного канала, который вырабатывает сигнал отключения тиристора 29 трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала. Когда формирователь

15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодпого каналов вырабатывает импульс "Осн СЧ = 0", анодный канал выключается, такие выключается ти1 ристорный ключ 5 анодного канала

1654385 з I счет точки естественной коммутации на напряжении от трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала.

По сипхроимпульсу С2 запускается катодный канал блока 12 переключения анодн и катодного каналов. Импульсы Т.р блока 12 переключения аноднотк го и катодпого каналов через блок 18 выбора рода работ запускают усилитель-t0 формирователь 9 запуска тиристорного ключа катодного канала и узел 14 управ гения трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала соответственно включается тиристорный ключ 6 15 г,",ò-одного канала и тиристор 35 трехф,". пгого мое-ового выпрямителя 4 катодIi ãо ка»: ча. Когда разница заданного числа и сче пьгх импульсов в формирователе 15 сигналов число-имггульсно- 0 го управления тиристорпыми ключами анодного и катодного каналов будет уме ьюа гься, формирователь 15 сигналов число-импульсного управления тиристоргппги ключами анодного и катодного каналов вырабатывает импульс

Осн Сч = 1, и этот сигнал поступает в узел 14 управления трехфазным мостовым вьп-.рямителем катодного канала, который отключает тиристор 35 трехфазного мостового выпрямителя

4 катодного каггала. Наступает момент, когда формирователь 15 сигна;I0b число-импульсного управления тиристорными ключами анодпого и катодно -o каналов вырабатывает импульс Осн Сч = 0", катодный канал выключается, также выключается тиристорный ключ 6 катодного канала за счет точки естес. гвенной коммутации на напряжении от трехфазного мостового вгпгрямителя 4 катодного канала.

В промежутке времени между синхроимпульсаии С! и С2, т ° е. на длительность L не работает ни один иэ

h каналов. Далее по появлению синхроимпульса С2 запускается анодный канал, и процесс повторяется, так как описано.

Длительности работы каждого канала зависят от числа импульсов, занесенных в блоки 17 и 18 индикации и набора числа анодных и катодных импульсов, и может меняться по определенной программе без перерыва тока на. время набора программы, так как процесс занесения идет по синхроимпульсу С2 (фиг.13 и 14). Занесение информации в блоки 17 и 18 индикации

55 и набора числа аподпьгх и катодпых импульсов может быть также от ЭВИ.

Для этого необходимо предусмотреть стыковочные разъемы в блоках 10

11 стабилизации тока анодного и к»тодного каналов, узле 16 занесения программы, блоках 17 и 18 индикации и набора числа анодпых и катодпых импульс ов .

Род работы длительно-вводный или длительно-катодггьпс.

В этом режиме переключате, ь 46 рода работ блока 19 выбора рода работ переводится в пологсе ие Анод" ипп

tI II

Катод, Тогда на выходах логических элементов 2И-HE 58 или 60 будет потенциальный сигнал "., или Т ., переводящий усилитель-формирователь 8 запуска тиристорного ключа.аподного канала и узле 13 управления трехфазным мостовым выпрямителем анодного канала или усилитель-формирователь 9 запуска тиристорного ключа катодного канала в узле 14 управления трехфаэным мостовым выпрямителем катодного канала в режим постоянного запуска тиристорного ключа 5 анодного канала и тиристор 29 трехфазного мостового выпрямителя 3 анодпого канала или тиристорного ключа 6 катодного канала и тиристор 35 трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала.

Анодный или катодньпг каналы будут открыты до тех пор, пока переключатель 46 рода работ блока 19 выбора рода работ находится в одном из положений "Анод" или "Катод" (фиг.8).

Переход из одного вида длительности работы в другой осуществляется через положение "Нестационарньпг" переключателя 46 рода работ блока 19 выбора рода работ. При этом по синхроимпульсам С2 и БЛК импульсам Т, или к р выключается длительно работающий одпп из каналов и подготавливается к длительной работе другой. Этим самым исключается внутреннее короткое замыкание трехфазпых мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов, которое возможно при одновременном включении тиристорных ключей 5 и 6 аподпого и катодного каналов (фиг.8), а также синхронный переход по синхроимпульсу С2 (импульс БЛК от блока 12 переключения аподного и катодного каналов) в род работы нестационарный.

1654385

Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с известным более полное использование силовых понижающих трехфазных трансформаторов с переменными коэффициентами трансформации с трехфазными выпрямителями анодного и катодного каналов для получения различных форм тока: асимметричного, импульсного и реверсивного в большом диапазоне частот ниже 50 Гц, тогда как в известном устройстве возможен импульсный режим и наложение импульсного тока на поач оянный. Устройство работает как в длительно-анодкатодного импульсов, прс;имуществом которой является ее высокая точность, 30 что принципиально отличает устройство от известного. Наличие блока пуска, сброса и защиты от перегрузок повышает эксплуатационные характеристики устройства.

Таким образом, использование различных hopM тока (асимметричного, импульсного, реверсивного), комбинирование их сочетаний и длительностей расширяет возможность набора оптималь- 4р ных соотношений взаимосвязанных электрических параметров технологическо-го процесса, что, в свою очередь, ведет к улучшению физико-механических свойств осадков и повышению произво- 45 дительности процесса электролиза.

Формула изобретенйя

1. Устройство управления процессом электроосаждения, содержащее силовые понижающие трехфазные трансформаторы с переменными коэффициентами трансформации анодного и катодного каналов, соединенные с трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, задатчик временных интервалов,о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью улучшения

55 ном, так и в длительно-катодном режимах работ, тогда как в известном устройстве возможен только длительно-катодный режим работы. Кроме то- gp го, устройство позволяет набирать разное сочетание импульсов для анодного и катодного режимов во время работы устройства и заносить эту программу дпя исполнения, не прерывая тока синхронно с частотой сети, Устройство обеспечивает квантованную длительность пачек анодного и физико-механических свойств покрытий и сплавов и повышения производительности процесса электроосаждения путем управления параметрами различных форм тока, в него введены тиристорные ключи анодного и катодного каналов, блок датчиков анодного и катодного токов нагрузки, усилители-формирователи запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов, блоки стабилизации токов анодного и катодного каналов, блок переключения анодного и катодного каналов, узлы управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, формирователь сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов, узел занесения программы, блок выбора рода работ, блок пуска, сброса и защиты от перегрузок, генератор синхроимпульсов,генератор высокой частоты, трехфазный трансформатор синхронизации с блоком вторичного электропитания, причем задатчик временных интервалов выполнен в виде двух блоков индикации и набора числа анодных и катодных импульсов, при этом трехфазные мостовые выпрямители анодного и катодного каналов,тиристорные ключи анодного и катодного ка— налов и блок датчиков анодного и катодного токов нагрузки соединены последовательно и согласованно, а выход к нагрузке соединен со средними точками соединения трехфазных мостовых выпрямителей анодного и катодного каналов и блока датчиков анодного и катодного токов нагрузки, выходы блока датчиков анодного и ка— тодного токов нагрузки соединены с входами блоков стабилизации тока анодного и катодного каналов и блока пуска, сброса и защиты от перегрузок, управляющие электроды тиристорных ключей анодного и катодного каналов подсоединены к соответствующим выходам усилителей-формирователей запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов, выходы блоков стабилизации тока анодного и катодного каналов подсоединены к соответствующим входам усилителей-формирователей запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов, выходы блока выбора рода работ соединены с входами усилителей-формирователей за4 1

1Ü54385

41 пуска тиристорных ключей анодного и катодиого каналов, а другие выходы соединены с входами узлов управления трехфазньми мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, выходы которых соединены с входами трехфазных мостовых выпрямителей анодного и катодного каналов, а вход блока выбора рода работ подсоединен к выходу блока переключения анодного и катодного каналов, причем входы последнего соединены с выходами блока пуска, сброса и защиты от перегрузок и выходом генератора синхроипульсов, а один из входов и выходов блока переключения анодного и катодного каналов подсоединены соответственно к выходу и входу формирователя сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов, выходы которого подсоединены к узлам управления трехфаэными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, а входы формирователя сигналов число-импульсного управления тиристорннми ключами анодного и катодного каналов соединеш, с выходами блоков индикации и набора числа анодных и катодных импульсов, íходы ко5 торых соединены с выходами узла занесения программы, а вход последнего и вход блока пуска, сброса и защить от перегрузок соединены с выходами генератора синхроимнульсов, кроме то10 го, выход генератора высокой частоты соединен с входами усилителей-формирователей запуска тиристорных ключей анодного и катодного канало» и узлами управления трехЛазными мостовыми

15 выпрямителями анодного и катоцного каналов, при этом трехфазный трансформатор синхронизации с блоком вторичного электропитания соединен с генератором синхроимпульсов и с бло20 ками, требуюпими подвода вторичного электропитания.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что трехфазный мостовой выпрямитель состоит из пяти диодов и тиристора.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что генератор синхроимпульсов выполнен двухимпульсным.

1654385

1654395

1654385

1654385

1654385

Сх ЖЮ:1

Э/ 677

Ю1

Сг 10:1

104

106

С2 102

107

Р 1:1 м7 &О%У 12

108

УУ 100

Р1

3l

33 Ъ ъВ ь юг р у f г

8 агут

ef5 14

N Crz1

И

4

Э4

1654385

Puz. Q

1654385 ив иа

165438

U8

Риг. 17

Составитель А.Абросимов

Редактор H .Яцола Техред и. цлийн к Корректор С.Шекмар

Закаэ 1933 Тирах 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101