Устройство для управления @ выпрямителями электролизера

 

Сущность изобретения: устройство содержит выпрямители 1, 2, 3, ванны 4, 5, 6, ключи 7, 8, 9, задатчик 10, датчики 11, 12, 13, компараторы 14-19, элементы И 20, 21, 22. 10-7-1-4-11-14-15-20, 10-8-2-5-12-16-17-21, 10-9-3-6-13-18-19-22. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 02 М 7/48

ГОСУДА P СТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (; LJ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4819985/07 (22) 27.04.90 (46) 30.05.92. Бюл, М 20 (75) Н.И.Джус (53) 621.316.727(088.8) (56) Полупроводниковые выпрямители, M.; Энергия, 1978, с, 388, рис. 8.4.

Семчиков А.М, Ртутно-преобразовательные и полупроводниковые подстанции, Л.: Энергия, 1968, с. 185. рис. 7 — 5.

„„5UÄÄ 1737677А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ВЫПРЯМИТЕЛЯМИ ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА (57) Сущность изобретения: устройство содержит выпрямители 1, 2, 3, ванны 4, 5, 6, ключи 7, 8, 9, задатчик 10, датчики 11, 12, 13, компараторы 14 — 19, элементы И 20, 21, 22.

10-7-1-4-11 14-15-20, 10-8-2-5-12-16-17-21, 10-9-3-6-13-18-19-22. 1 ил.

1737677

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться при электролизе алюминия, Известно устройство, содержащее выпрямители, которые входами соединены с блоком уставки и датчиком тока мощности.

Недостаток устройства — большие колебания напряжения сети, так как ток (мощность) поддерживается вне зависимости от состояния сети (ее загрузки).

Прототип содержит несколько выпрямителей, задатчик снижения тока, который связан с дополнительными входами управления выпрямителей.

Недостаток прототипа состоит в относительно больших потерях электроэнергии.

Причиной является то, что в режим снижения тока переводятся все выпрямители, в том числе и те, в которых все ванны находятся в нормальном режиме, Целью изобретения — снижение потерь энергии и удельного расхода энергии, Цель достигается за счет того, что устройство снабжено датчиками состояния ванн электролизеров, подключенными попарно к разным входам пар компараторов, которые, в свою очередь, попарно присоединены к схемам И, выходы которых соединены с управляющими входами ключей, включенных между выходом задатчика и входами выпрямителей.

Благодаря новым узлам и связям в режим сниженного тока переводятся те выпрямители, в которых часть ванн находится в аварийном режиме (так называемые анодные эффекты). Это снижает потери энергии.

На чертеже приведена схема устройства.

Выпрямители 1 — 3 подсоединены к сериям ванн 4 — 6 электролиза алюминия, К входу выпрямителей подключены ключи 79, которые входами соединены с выходом задатчика 10 снижения уставки. К сериям ванн подключены датчики 11 — 13 состояний ванн, которые выходами попарно связаны с компараторами 14 — 19, Выходы компараторов 14 — 19 попарно связаны с входами схем

И 20 — 22, которые выходом соединены с управляющими входами ключей 7 — 9. Для упрощения на чертеже приведено три серии ванн, общее количество которых больше.

Устройство работает следующим образом, Выпрямители 1 — 3 — регулируемые, работают в режиме поддержания заданной величины тока. Этот ток, протекая по сериям 4 — 6 ванн, вызывает электролиз, конечн ым продуктом которого является алюминий. Такое производство является энергоемким. Поэтому оно используется в качестве потребителя-регулятора нагрузки

50

45 сети. В часы максимума нагрузки по коман-, дам задатчика 10 ток электролиза снижают, а в часы минимума — увеличивают. Задатчик

10, выполненный, например, программного типа, выдает сигнал, который, поступив через ключ на вход выпрямителя, снижает уставку тока выпрямителя, что снижает нагрузку в электрической сети.

Такое снижение нагрузки тока производится не во всех выпрямителях (в данный . момент времени), а только в одном, а именно в том, в серии ванн которого имеет место наибольшее количество анодных эффектов.

В нормальном режиме на каждой ванне напряжение равно -4,5 В, При анодном эффекте (вспышке), т,е. при нарушении нормального режима -35 В, это вызывает большие потери энергии. По указанной причине перевод этой серии ванн в режим пониженного тока (от задатчика 10) ведет к снижению общих потерь энергии.

С этой целью датчики состояний ванн

11 — 13 фиксируют количество ванн, находящихся в режиме вспышек. Компараторы 1416 сравнивают между собой сигналы, пропорциональные количеству ванн разных серий, находящихся в режиме вспышек. При превышении сигнала на входе+ над вторым сигналом, на выходе компаратора появляется единичный сигнал схемы И 20 — 22. по факту наличия двух единичных входных сигналов формируют аналогичный сигнал, открывая тот из ключей 7 — 9, который подает сигнал снижения уставки с задатчика 10 и выпрямителя 1 — 3, в серии ванн которого имеется большее количество ванн в режиме вспышек. Таким образом достигается снижение потерь энергии.

Величина сигнала пропорциональна числу разомкнутых контактов 25. Выходной сигнал ключей 7 — 9 воздействует на систему управления выпрямителей 1 — 3, имеющую относительно высокую постоянную времени (порядка секунд), Для этого выпрямитель, например, выполнен с использованием дросселей насыщения, Формула изобретения

Устройство для управления m выпрямителями электролизера, содержащее задатчик снижения тока, выходом связанный с управляющими входами выпрямителей электролизера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения удельного расхода электроэнергии, оно выполнено m- êàíàëüíûì и каждый канал снабжен датчиком состояния ванн электролизера, m - 1 компаратором, m - -1 входовым элементом И и управляющим ключом, включенным между выходом задатчика снижения тока и управляющим входом

1737677

15

25

35

45

Составитель Н.Джус

Редактор И.Касарда Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 1904 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 выпрямителя электролизера, причем выходы датчиков состояния ванн электролизера каждого канала подключены попарно к соответствующим входам компараторов в

5 каждом канале устройства, а выходы упомянутых компараторов подключены к (m - 1)-м входам элемента И, выходом соединенного с управляющим входом ключа.