Автоматическое устройство для формирования и испытания химических источников тока

Авторы патента:

КАРПУХИН ГРИГОРИЙ ПАРФЕНОВИЧ

БОГДАНОВ ВАЛЕРИЙ ТЕРЕНТЬЕВИЧ

ПУСЕНКОВ ВЛАДИМИР ТЕРЕНТЬЕВИЧ

САВОСТЬЯНОВ МИХАИЛ ЕВСЕЕВИЧ

ТЮНЬКИН ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ

ОПИ(:ЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 06.0477(21) 2468951/24-07 с присоединением заявки И(23) ПриоритетвЂ”

Опубликовано 2502.79. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 280279.

Союз Советских

Социалистических

Республик ри649066 (5l) М. Кл.

Н 01 М 4/22

Н 01 М 10/48

Государственный комитет

СССР по делам изобретении и открытий (53) УДК 621. 355..1(088.8) Г.П. Карпухин, В.Т. Богданов, В.T. Пусенков, М.Е. Савостьянов и В.Н. Тюнькин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

{ 5 4 ) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ФОРМИРОВАНИЯ И ИСПЫТАНИЯ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ

ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и предназначено к использованию на предприятиях электротехнической промышленности по производству химических источников тока для автоматизированного управления технологическим процессом, например, процессом формирования пластин свинцово-кислотных аккумуляторов.

На предприятиях отрасли при массовом производстве свинцово-кислотных аккумуляторов используется формирование электродных пластин в режиме заряда постоянным током. При этом в зависимости от типа электродных пластин длительность технологического процесса формирования вЂ” без учета подготовительных операций. вЂ” колеблется в пределах 16-24 час.

Такая длительность процесса при практикуемых режимах формирования не удовлетворяет возросшим требованиям к производительности формирования электродных пластин и их качеству.

В целях ускорения процесса формирования и улучшения качества электродов разработана методика формирования электродных пластин многоступенчатым режимом, сущность которого заключается в ступенчатом переключении зарядного тока.

Наряду с этим для формирования электродных пластин применяются ступенчатые реверсивные режимы с соответствием времени прохождения прямого и обратного токов 10/1 °

В результате формирования электродных пластин по этим режимам длительность процесса формирования со-. кращается до 5-7 час или в 3-4 раза по сравнению с существующими режимами. При этом при формировании тонких электродов улучшается их качество, выражающееся в том, что не наблюдается коробление положительных электродных пластин, что часто имеет место при формировании постоянным током

Известны устройства, применяемые в настоящее время в массовом производстве химических источников тока для автоматизации различного рода технологических процессов, содержа щие считыватель, программное устройство блок задействования ХИТ, стойку коммутации, нагрузочные блоки (1, 2, 3). Недостатком этих устройств является ограничение уставок по току, необходимость ручной предваритель649066 ной подготовки нагрузки, о-..сутствие стабилизации тока, а также проведение только разрядного режима, автоматические зарядно-разрядные устройства.

Эти устройства содержат в своем составе автоматические зарядно-раз-,,рядные блоки и могут быть, наряду с использованием по прямому назначению, применены для управления техноло. гическим процессом формирования электродных пластин свинцово-кислотных 30 аккумуляторов.

Наиболее близким по технической сущности предполагаемому изобретению является устройство, содержащее . тиристорный преобразователь (выпря- 15 мительный мост на тиристорах), датчик и эадатчик (потенциометр) тока, стабилизированный источник напряжения, узел сравнения, усилитель, узел управления тиристорами (источник периодических импульсов), блок коммутации режима (пара контактов реверсивных контакторов)(4).

Однако оно также, как и другие известные устройства, имеет существенные недостатки. Оператору перед

25 пуском устройства в работу необходимо производить значительное количество сравнительно сложных подготовительных операций, например, соответствующими переключателями задавать величи- 3) ну стабилизируемых зарядных и разрядных токов, а также устанавливать про° грамму переключения режимов Зарядразряд по времени.В условиях массового производства оператор обслужи- Я вает значительное количество однотипных устройств, что в результате снижает надежность и качество управления технологическим процессом.

Таким образом, жесткое програм- мное управление режимами Заряд-Раз« ряд с предварительным ручным заданием величины зарядного и разрядного тока для одной ступени и необходимостью ручного переключения задатчика тока при ступенчатом изменении тока по времени сужает функциональные возможногти устройства и не позволяет обеспечить в автоматическом режиме многоступенчатые, рациональные по времени режимы формирования. 50

Цель изобретения вЂ” расширение функциональных возможностей и улучшение эксплуатационных характеристик устройства.

Указанная цель достигается тем, 55 что в устройство, содержащее тиристорный преобразователь, блок коммутации направления тока, узел сравнения, усилитель, узел управления тиристорами, датчик тока, задатчик, © тока, состоящий из делителя на резисторах и стабилизированного источника питания делителя и переключателя ступеней делителя, дополнительно введен блок цифрового программного управления задатчиком тока и переключением блоха коммутации„ состоящий иэ последовательно соединенных узла считывания программы, приемного регистра на элементах неразрушаемой памяти, дешифратора и коммутатора на электромагнитных реле, причем контакты этих реле заведены в схему переключения ступеней делителя на резисторах и в схему блока коммутации направления тока.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства согласно изобретению; на фиг. 2 вЂ” схема задатчика тока.

Устройство для автоматического управления технологическим процессом формирования, тренировки и испытания химических источников тока содержит: тиристорный преобразователь 1, блок коммутации 2 в реверсизном режиме, датчик тока 3, узел сравнения 4, задатчик тока 5, усилитель постоянного тока б, узел управления тиристо- рами 7, блок цифрового программного управления задатчиком тоха и переключением при реверсивном режиме 8, состо» ящий иэ считывающего узла 9, приемного регистра 10 на элементах нераэрушаемой памяти, дешифратора ll и коммутатора 12 на электромагнитных реле и стабилизированный источник питания 13.

Схема задатчика до 1000 A представляет собой дискретный потенциометр с фиксированными ступенями, причем минимальный ™вес ступени равен шагу квантования. Схема включает: переключатель 14 вЂ” набор единиц, переключатель 15 вЂ” набор десятков, переключатель 16 вЂ” набор сотен, сопротивления

17-70 с весовыми частями, указанными на схеме, масштабные сопротивления

71-73 с масштабным коэффициентом 1;

01; 0,01, контакты 74-106 промежуточных реле коммутатора 12. Переключатели 14, 15, 16 предназначены для задания тока при работе устройства в ручном режиме.

Устройство работает следующим образом. Программа управления технологическим процессом по времени и току заносится в двоичной форме на программоноситель, например, перфоленту.

При включении устройства генератор тактовых импульсов (на схеме не показан) выдает импульсы на узел считывания 9 с дискретностью, обусловленной допустимой погрешностью переключения программы по времени. Считываемая информация, содержащая код тока и код режима, записывается на регистр

10, построенный на элементах неразрушаемой памяти, что.позволяет сохранить информацию, например, при аварийных отключениях сети и впоследствии автоматически восстанавливать режим и заданную программу управления по току.

649066

Код с регистра 10 поступает на дешифратор 11, к выходам которого под ключены промежуточные реле коммутатора 12, которые своими контактами переключают задатчик тока 5 и управляют переключением блока коммутации 2 в реверсивном режиме.

Узел сравнения 4 сравнивает напряжение задатчика 5, которое пропорционально коду, сосчитанному с программоносителя в данный момент времени с напряжением датчика 3.

Их разность b U подается на вход усилителя 6, выход которого связан со входом узла управления 7, с ко.торого снимаются импульсы управления тиристорами преобразователя 1.

При этом автоматически устанавливается в заданный момент времени величина тока и его направление в соответствии с кодами, считываемыми с программоносителя.

Применение изобретения позволяет расширить функциональные возможности и улучшить эксплуатационные характеристики известных устройств за счет автоматизации управления величиной тока и направлением его протекания. независимо от количества ступеней по времени.

Кроме этого, применение изобретения позволяет легко корректировать или изменять алгоритм управления по времени, причем эти изменения, как правило, не требуют доработки или изменения технических средств,а сводятся лишь к замене программы. Гибкость изменения алгоритма управления, обусловленная предложенной схемой, особенно важна при управлении технологическим процессом формирования различных типов электродов, отличающихся режимами по количеству ступеней тока и времени его протека-. ния по величине и направлению.

Формула изобретения

Автоматическое устройство для формирования и испытания химических источников тока, содержащее тиристорный преобразователь, блок коммутации направления тока, узел сравнения, усилитель, узел управления тиристорами, датчик тока, задатчик тока, р состоящий иэ делителя на резисторах и переключателей ступеней делителя и стабилизированного источника питания делителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей и улучшения эксплуатационных характеристик, в устройство дополнительно введен блок цифрового программного управления задатчиком тока и блоком коммутации направления тока, состоящий из последовательно соединенных узла считывания программы, приемного регистра на элементах неразрушаемой памяти, дешифратора и коммутатора на электромагнитных реле, причем контакты этих

25 реле заведены в схему переключения ступеней делителя на резисторах и в схему блока коммутации направления тока.

Источники информации, принятые

30 во внимание при экспертизе

1. Журнал Электротехническая промышленность, серия Химические и-физические источники тока, вып.

1/46, 1976, с. 19.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 519801, кл. Н Ol М 10/48, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 541226, кл. Н 01 М 10/48, 1975.

4. Патент ЧССР 9 149087, кл. 21 в, 26/02, 1971.

649066

Составитель И. Найдина