Устройство для питания гальвани-ческих bahh прерывисто- pebep-сированным tokom

 

Союз Советских

Социалистических

Реснублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (n)831883

Ф ф (61) Дополиительное к авт. свид-ву (22) 3аявлено 13,1179 (21) 2838324/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 2305,91. Бюллетень N9 1Э

Дата опубликования описания 2 30581 5ЦМ „з

С 25 D 21/12

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений н открытий () УД (621. 357.7 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н.A. Костин и В.С. Абдулин (71) Заявитель дорожного

Днепропетровский институт инженеров транспорта им. М.И. Кали (54) устРОЙстВО Для питания глльалнических влнн

ПРЕРЫВИСТО-PEBEPCHPOBAHHHN ТОКОМ

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к устройствам для питания гальванических ванн непостоянными, периодическими токами в режимах нестационарного электролиза, и может быть использовано при получении ряда металлов (при различных площадях покрываемых поверхно. стей)1осадков и, оксидных пленок с улучшенными физико-механическими свойствами, а также при необходимости более широкого варьирования процентным содержанием примесей в осажцаемых металлах и компонентов в сплавах и, кроме того для интенсификации гальванических процессов.

Наиболее близким к.предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для питания гальванических ванн прерывисто-реверснрованным током, содержащее силовой трансформатор с переменным коэффициентом трансформации, тиристоры для формирования прямых и обратных импульсов тока, генератор отпираюших импульсов, коммутатор, задатчик временных циклов и позволяющий получать прерывисто-реверсированный ток ванны с общей (и для прямых, и для обратных импульсов) регулировкой амплитуды, угла открытия тиристоров, времени работы тиристоров разной полярности (1).

Однако известное устройство не позволяет раздельно и независи« мо регулировать длительность импуль сов; а соответственно, и амплитудные плотности прямых и обратных поляризующих токов, так как имеет один общий генератор отпирающих импульсов с общей регулировкой углов открытия для тиристоров обеих полярностей, формирует поляризующие импульсы тока с нерегулируемым фронтом, обу лов15 ленным синусоидальной формой питающего напряжения, при малых загрузках электролизера тиристоры известного устройства работа«от при больших углах открытия (90-180 ), что обуслов20 ливает невысокую скорость нарастания и малые амплитудные значения поляризукв;их имнульсоь тока, отсутствует возможность подачи обратных импульсоз непосредственно в момент окончания пр"..мых импульсов н наоборот.

При этом использование в известном устройстве естественной коммутапиисиловых тнрнстсров, подчиняющейся синусоидальному закону питающей се30 ти, ограничивает возможность подбор

831883

15 . От внешней промышленной сети переменного тока напряжение поступает на силовой трансформатор 1 с переменным что устройство для питания гальванических ванн прерывисто-реверсирован- 20 ным током, содержащее силовой трансформатор с переменным коэффициентом трансформации, тиристоры, формирующие прямые и обратные токи, задатчик временных циклов, генератор отпирающих импульсов с регулированием углов открытия тиристоров и коммутатор, снабжено двумя узлами принудительной коммутации, дополнительными генератором отпирающих импульсов и коммутатором и двумя регулируемыми задежками, причем вход каждого генератора отпирающих импульсов подключен к трансформатору, а выход — к соответствующим тиристорам через соответствующий коммутатор, выход которого связан через регулируемую задержку с узлом принудительной коммутации, который подключен к тиристорам своей полярности, причем задатчик временных циклов подключен к входам.коммутаторов, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на Фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. 45

Устройство содержит силовой трансформатор 1 с переменным коэффициентом трансформации, тиристоры 2 и 3, Формирующие поляр зующий ток в прямом и обратном направлениях„ узлы 4 50 и 5 прийудительной коммутации, генераторы б и 7 отпирающих импульсов с регулированием углов открытия, коммутаторы 8 и 9, задержки 10 и 11 и задатчик 12 временных циклов.

Устройство подключено к гальванической ванне 13. оптимальных соотношений взаимосвязанных электрических параметров технологического процесса осаждения. Кроме того, устройство не позволяет изменять произвольным образом (в пределах полупериода питающего напряжения) местоположение пауз и импульсов прчЙого и обратного токов.

Цель изобретения — улучшение фчзико-механических свойств покрытий металлами и сплавами, интенсификация процессов, а также расширение возможности варьировать процентным содержанием примесей в электроосадках и компонентов в сплавах путем независимого и раздельного управления задними и передними фронтами поляриэующих импульсов прямого и обратного токов °

ПОставленная цель достигается тем, Тиристоры 2 и 3 могут быть выполнены по любой схеме регулируемого выпрямления (однополупериодное, двухполупериодное, трехфаэное с нулем, мостовые и т.д.). Предлагаемое устройство представляет одчофазную схему выпрямления, реализующую двухполупериоднре выпрямление.

Задержки 10 и 11, генераторы б и

7 отпирающих импульсов и задатчик 12 временных циклов могут быть построены либо как аналоговые (горизонтальный или вертикальный принцип), либо как цифровые, а также могут быть исполнены на любых логических элементах (логика, микросхемы и др.) .

Коммутаторы 8 и 9 представляют собой элементы И. Узлы принудительной коммутации 4 и. 5 могут быть исполнены на любом из известных принципах управляемых узлов принудительной коммутации.

Устройство работает следующим образом. коэффициентом трансформации, пониженное им напряжение а поступает на блоки тиристоров 2 и 3, формирующих прямые и обратные токи. Одновременно с синхронизирующей обмотки трансФорматора 1 напряжение поступает на входы генераторов б и 7 отпирающих импульсов с регулировкой угла открытия на прямые тиристоры 2, на обратные 3 и на задатчик 12 временных цик- лов, которые начинают выполнять свои функции с привязкой к синусоиде питающего напряжения. Так, генераторы б и 7 вырабатывают отпирающие импульсы, причем с раздельным и независимым.их смещением, т.е. регулировкой угла открытия (диаграммы б и в соответственно по отношению к переходу кривой синусоиды а через нуль).

Задатчик 12 временных циклов генерирует разрешающие сигналы на работу прямых и обратных тиристоров.

Поэтому коммутаторы 8 и 9, представляющие собой элементы И, пропускают через себя отпирающие импульсы, следующие только на свои тиристорные группы: на прямые — д и на обратные — в. Последние, открываясь, пропускают через себя поляризующий ток >к в прямом и обратном направлениях (диаграмма ж представляет собой Формы реализуемого устройством тока без работы узлов принудительной коммутации) . Производя раздельно и независимо регулировку углов открытия, регулируют раздельно временами открытого состояния тиристоров, а соответственно, к длительностями прямых и обратных импульсов, следовательно, и их амплитудными значениями.

Отпирающие импульсы д и е поступают на раздельно регулируемые задержки 10 и 11 и,пройдя их (диаграммы з, и), поступают на узлы 4 и 5 принудительной коммутации, которые получив разрешающий сигнал, коммутируют основные силовые тиристоры, формируя задний фронт поляризующих импульсов тока к.

831883

Таким. образом, изменяя раздельно и независимо углы открытия тиристоров обоих направлений и соответствующие времена задержек их коммутации, в предлагаемом устройстве появляется возможность раздельно регулироватьдлительность и, соответственно, рабочие плотности прямых и обратных поляризующих импульсов тока, изменять в пределах полупериода питающего напряжения местоположение пауз и импульсов прямого и обратного токов и, в конечном счете, расширить возможность подбора оптимальных соотношений взаимосвязанных электрических параметров технологического процесса осаждения. 15

Формула изобретения устройство для питания гальваничес-gp ких ванн прерывисто-реверсированным током, содержащее силовой трансформатор с переменным коэффициентом трансформации,тиристоры,формирующие прямые и обратные токи,задатчик временных циклов, генератор отпирающих импуль= сов с регулированием углов открытия тиристоров и коммутатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения физико-механических свойств покрытий металлами и сплавами, интенсификации процесса, а также расширения возможности варьировать процентным содержанием примесей и электроосадках и компонентов в сплавах путем независимого и раздельного управления задними и передними фронтами поляризующих импульсов прямого и обратного токов, оно снабжено двумя узлами принудительной коммутации, дополнительными генератором отпирающих импульсов и коммутатором и двумя регулируемыми задержками, причем вход каждого генератора отпирающих импульсов подключен к трансформатору, а выход— к соответствующим тиристорам через соответствующий коммутатор, выход которого связан через регулируемую задержку с узлом принудительной коммутации, который подключен к тиристорам своей полярности, причем задатчик временных циклов подключен к входам коммутаторов °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 4Г46649, кл. 20458, опублик. 1976.

831В83 ренн цию тра

Составитель Л. Груднева

Техред Н. Келушак Корректор М.Коста

Редактор С. Родикова

Тираж 704 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3575/б 3

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