УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АСИММЕТРИЧНОГО ТОКА Российский патент 2011 года по МПК H02M9/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питания асимметричным током электролизеров в металлургической и машиностроительной областях промышленности при электрохимической очистке сточных вод.

Известно устройство для получения асимметричного тока, содержащее подключенный к входному выводу силовой выпрямитель и два контактора, причем один вывод контакта одного из контакторов соединен с одним из выходов выпрямителя, а для повышения КПД в устройство введены второй силовой выпрямитель и последовательно соединенные задающий регулируемый импульсный генератор, регулируемый делитель частоты и регулируемый ждущий мультивибратор, причем второй силовой выпрямитель соединен по выходу последовательно с первым, общая точка соединения выходов выпрямителей образует один выходной выход, свободный выходной вывод второго выпрямителя соединен с одним из выводов контакта второго контактора, другие выводы контактов обоих контакторов объединены, и их общая точка соединения образует второй выходной вывод, вход задающего регулируемого импульсного генератора соединен с входами выпрямителей, а выходы регулируемого ждущего мультивибратора соединены с обмотками контакторов (Авт. свид. СССР №1056409, дата приоритета 10.09.82, дата публикации 23.11.83, авторы Г.М.Зограф, Т.И.Халтурина и др., RU).

Недостатком известного аналога является малый ресурс работы в связи с подверженностью контактов выгоранию под воздействием дугового разряда, появляющегося на контактах при изменении полярности тока электролиза, а также необходимость постоянного контроля оператором оптимальности условий очистки сточных вод.

Известно также устройство для получения асимметричного тока, принятое в качестве прототипа, содержащее последовательно соединенные между собой регулируемый импульсный генератор, регулируемый делитель частоты и регулируемый ждущий мультивибратор с двумя выходами, а также входные и выходные выводы для подключения соответственно питающей сети и нагрузки - электролизера, причем вход импульсного генератора соединен с входными выводами, а для повышения надежности в устройство введены регулируемый автотрансформатор с двумя выходами, два понижающих трансформатора и два тиристорных коммутатора, причем вход автотрансформатора соединен с входами регулируемого импульсного генератора, вход каждого из понижающих трансформаторов соединен с одним из выходов автотрансформатора, а выход - с первым входом одного из тиристорных коммутаторов, второй управляющий вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом ждущего мультивибратора, первый выход одного тиристорного коммутатора соединен со вторым выходом другого тиристорного коммутатора, и их общая точка соединения образует один из выходных выводов, а другой выходной вывод образован общей точкой соединения соответственно второго и первого выходов указанных коммутаторов (Авт. свид. СССР №. 1541740, дата приоритета 05.05.88, дата публикации 07.02.90, авторы Г.М.Зограф, Т.И.Халтурина, Т.Я.Пазенко, RU, прототип).

Недостатком прототипа, наряду с отмеченными у предыдущего аналога недостатками, является невысокий КПД, обусловленный тем, что тиристорные коммутаторы устройства одновременно с коммутацией тока выполняют функции выпрямителей тока, поэтому через электролизер проходят пульсирующие с промышленной частотой прямой и обратный токи. Тепловые потери гармоник пульсирующего тока уменьшают общий КПД устройства.

Задачей изобретения является увеличение КПД устройства для получения асимметричного тока и автоматизация процесса очистки сточных вод.

Для решения поставленной задачи в предлагаемом устройстве для получения асимметричного тока, содержащем электролизер для очистки сточных вод, управляемые источники прямого и обратного тока, соединенные с коммутатором тока, подключенным к электродам электролизера, блок управления коммутатором тока и источниками прямого и обратного тока и блок датчиков контролируемых параметров очистки сточных вод, согласно изобретению управляемые источники прямого и обратного тока выполнены в виде импульсных преобразователей тока, а коммутатор тока выполнен в виде ключевого инвертора тока на полупроводниковых приборах.

Согласно изобретению устройство снабжено компьютером, соединенным с блоком датчиков контролируемых параметров очистки сточных вод и с блоком управления коммутатором тока и источниками прямого и обратного тока.

На чертеже показана структурная схема устройства для получения асимметричного тока.

Устройство для получения асимметричного тока содержит управляемый источник прямого тока 1, управляемый источник обратного тока 2, коммутатор тока 3, электролизер 4, блок 5 датчиков контролируемых параметров очистки сточных вод, компьютер 6, блок 7 управления коммутатором тока и источниками прямого и обратного тока электролизера.

Устройство для получения асимметричного тока работает следующим образом. Оператор выбирает на компьютере 6 программу электрохимической очистки сточных вод, вводит заданные параметры очистки сточных вод и включает электропитание всех блоков установки. Управляемый источник прямого тока 1 и управляемый источник обратного тока 2 вырабатывают по заданной программе требуемые уровни и длительности асимметричного тока, обеспечивающего очистку сточных вод в электролизере 4. Процесс электролиза непрерывно контролируется блоком 5 датчиков параметров очистки сточных вод, сигналы из которого поступают на компьютер 6. При отклонении контролируемых параметров очистки от заданных программой значений компьютер 6 вырабатывает сигналы рассогласования, изменяющие через блок 7 управления и коммутатор тока 3 длительность и уровни импульсов прямого и обратного тока до совпадения контролируемых параметров очистки с заданными в программе значениями.

Наличие в предлагаемом устройстве для получения асимметричного тока новых, по отношению к прототипу, признаков обуславливает увеличение экономичности работы установки и возможность автоматизации процесса очистки сточных вод от технологических загрязнений.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве источника питания асимметричным током электролизеров в металлургической и машиностроительной областях промышленности при электрохимической очистке сточных вод. Предлагается устройство для получения асимметричного тока, содержащее управляемые источники питания прямого и обратного тока электролизера, соединенные с коммутатором тока электролизера, блок управления коммутатором тока электролизера, соединенный с электродами электролизера, электролизер для очистки сточных вод и блок датчиков контролируемых параметров очистки сточных вод. Согласно изобретению в устройстве управляемые источники питания прямого и обратного тока электролизера выполнены в виде импульсных преобразователей тока, а коммутатор тока электролизера выполнен в виде ключевого инвертора тока на полупроводниковых приборах. Кроме того, предлагаемое устройство снабжено компьютером, соединенным с блоком датчиков контролируемых параметров очистки сточных вод и блоком управления коммутатором тока электролизера. Особенности конструкции обеспечивают технический результат - увеличение ресурса работы установки и возможность автоматизации процесса очистки сточных вод от технологических загрязнений. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для получения асимметричного тока, содержащее электролизер для очистки сточных вод, управляемые источники прямого и обратного тока, соединенные с коммутатором тока, подключенным к электродам электролизера, блок управления коммутатором тока и источниками прямого и обратного тока и блок датчиков контролируемых параметров очистки сточных вод, отличающееся тем, что управляемые источники питания прямого и обратного тока выполнены в виде импульсных преобразователей тока, а коммутатор тока выполнен в виде ключевого инвертора тока на полупроводниковых приборах.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что снабжено компьютером, соединенным с блоком датчиков контролируемых параметров очистки сточных вод и блоком управления коммутатором тока и источниками прямого и обратного тока.