Бесконтактный преобразователь для питания гальванических ванн Советский патент 1983 года по МПК H02M7/155 C25D5/18 

Описание патента на изобретение SU1046874A1

ИэсЗбретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для питания гальванических ванн ассиметричным током. Известны преобразователи для питания гальванических ванн, содержащие трехфазный трансформатор, вторичные обмотки которого соединены в звезду, причем обмотка одной из фаз включена встречно по отношению к обмоткам, двух других фаз, четыре тиристора, три из которых соединены по схеме нулевого выпрямители и под ключены к вторичным обмоткам трансформатора, нулевая точка, которых и Общая точка тиристбров образуют выводы подключения нагрузки, а четвертый тиристор включен по отношению .к другим тиристорам и один из е силовых выводов соединен с общей точкой этих тиристоров, а другой - с вторичной обмоткой одной из фаз Ц и 2 . Недостаток преобразователей - наличие большого количества управля емых| вентилей, что усложняет систему управления ими, а также недостаточный КПД преобразователей . вследствие значительных потерь энер гии в силовом трансформаторе. Известен также тиристорный преобразователь для питания гальванических ванн, содержащий трехфазный выпрямитель, выполненный на неуправляемых вентилях, катоды которы объединены и подключены общей точкой соединения к аноду тиристора прямого тока. Система управления вы полнена в виде двух генераторов пил образного напряжения з . Недостатками указанного преобразователя являются сложность трансформатора, усложненная система упра ления преобразователем, отсутствие раздельной регулировки прямого и обратного, тока, а также повышенная амплитуда обратного тока, неприемле мая при гальванических покрытиях, так как происходит интенсивное элек ролитическое растворение осажденного металла, что снижает производи тельность покрытия. Известен преобразователь с упрощенной схемой, в котором наличие си лового трансформатора, двух ров и трех неуправляемых вентилей позволяет питать ассиметричным токо с повышенной плотностью одновременно несколько гальванических ванн, упрощена Также схема силового транс (орматора и система управления тиристорами 4 . Однако в преобразователе ограничена выходная мощность. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является бесконтакт ный преобразователь для питания гальванических ванн, содержащий трехфазный силовой трансформатор, к трем фазам вторичной обмотки которого подключен управляемый вентильный выпрямитель, выполненный по нулевой схеме, общая точка соединения катодов вентилей которого соединена с выходным выводом для подключения анода гальванической ванны, дополнительный трансформатор, первичная обмотка которого подключена параллельно к первичной обмотке первой фазы силового трансформатора, его вторичная обмотка концом подключе на к началу вторичной обмотки силового трансформатора первой фазы, соединенной с выходным выводом для подключения катода гальванической ванны, а началом через скользящий контакт - к катоду тиристора обратного тока, анодом подключенный к общей точке соединения катодов выпрямителя, и блоки управления 5J . Однако в известном преобразователе применена дополнительная обмотка в силовом трансформаторе, которая усложняет устройство. Возникает необходимость дополнительных затрат цветного металла, кроме того, создаются дополнительные потеР.И электроэнергии на выделение тепла в этой обмотке, пропорциональные квадрату тока нагрузки и весу металла, а также на перемагничивание дополнительного трансформаторного железа, которое получается в результате увеличения габарита силового трансформатора вследствие расширения окна для намотки дополнительной обмотки, пропорциональные весу трансформаторного железа. Это снижает КПД преобразователя. Наличие большого количества тиристоров усложняеу систему управления ими.. Отсутствие плавной и независимой регулировки параметров ассиметричного тока в зависимости от изменения температуры электролита снижает технологические возможности преобразователя. Цель изобретения - повышение КПД и обеспечение плавного регулирования формы выходного тока. Поставленная цель достигается тем, что в бесконтактном преобразователе для питания гальванических ванн, содержащем трехфазный силовой трансформатор, к трем фазам вторичной обмотки которого подключен управляемый вентильный выпрямитель, выполненный по нулевой схеме, общая точка соединения катодов вентилей которого соединена с выходным выводом для подключения анода гальванической ванны, дополнительный трансформатор, первичная обмотка которого подключена параллельно к первичной обмотке первой фазы силового трансформатора, его вторичная обмотка концом подключена к началу вторичной обмотки силово- го трансформаторапервой фазы,соединеиной с выходным выводом для подключения катода гальванической ванны, а началом через скользящий контакт - к катоду тиристора обратного тока, анодом подключенным к общей точке соединения катодов выпрямителя, и блоки управления, вентиль первой фазы указанного выпрямителя выполнен неуправляемым, дополнитель но введены три неуправляемых венти: ля, аноды которых объединеныи их ; общая точка соединена с выходным вы водом для подключения катода гальванической ванны, а катодаз подключены один к точке соединения начал, I а два других соответственно к концам второй и третьей фаз вторичных обмоток силового трансформатора, и дополнительный тиристор,анодом подключенный к точке соединения начал вторичных обмоток второй и треть ей фаз, а катод - к выходному выводу для подключения анода гальванической ванны. На фиг, 1 представлена принципиальная схема преобразователя; на фиг. 2 - 5 - графические изображения кривых получаемого тока. Бесконтактный преобразователь дл питания гальванических ванн содержит трехфазный силовой трансформатор .1, тиристоры 2 и 3 и неуправляемый венти ь 4, соединенные по схеме нулевого выпрямителя, аноды которых подсое динены к вторичным обмоткам силового трансформатора 1, а катоды объединены и ИХ общая точка соединения подключена к аноду тиристора 5 обратног тока и образуют вывод для подключения к аноду гальванической ванны,дополнительный трансформатор 6, первичная обмотка которого подключена параллельно первичной обмотке первой фазы силового трансформатрра 1, а его вторичная обмотка концом подключена к началу вторичной обмотки первой фазы с выходом на катод гальва- нической ванны, а началом через скол зящий контакт - к катоду тиристора 5 обратного тока, неуправляемые вентили 7-9, аноды которых объединены и подключены к катоду гальвани ческой ванны, а катоды неуправляемого вентиля 9 - к точке соединения начал вторичных обмоток двух других фаз неуправляемых вентилей 7 и -8 соответственно к концам вторичных обмоток этих же фаз, тиристор 10, анод которого подсоединен к катоду неуправляемого вентиля 7 и точке соединения начал вторичных обмоток двух других фаз, а катод соединен с общей точкой соединения катодов тиристоров 2 и 3 и неуправляемого вентиля 4, блоки 11-14 управления, подключенные к управляющим .электроДс1м соответствующих тиристоров и содержащие диодные оптроны 15-18, терморезисторы 19 - 22 и формирователи 23 - 26 импульсов. Бесконтактный преобразователь для питания гальванических ванн работает следующим образом. При включении силового трехфазного трансформатора 1 в трехфазную сеть переменного тока прямой ток через тиристоры 3 и 10 и неуправляемые вентили 4-9 поступает на нагрузку при температуре электролита l6-l2°C с вторичных обмоток трех фаз, обратный ток продолжительностью 1/3 полупериода катодного .направления подается на нагрузку через тиристор 5 обратного тока с вторичной обмотки дополнительного трансформатора 6 в момент отсутствия прямого тока, Кривые тока показаны на фиг. 2,Плотность тока при указанной температуре составляет 3-4 А/дм, Зд, Зд, i3g , Зд , Зв-с токи соответствующих фаз указанных i тиристоров. В процессе осаждения металла температура электролита повышается, это приводит к возрастанию электрохими- . ческого и химического растворения осажденного металла, что значительно снижает производительность покрытия. Для стабилизации производительности покрытия при изменении температуры электролита в процессе гальванического покрытия необходимо обеспё.чить плавную регулировку параметров ассиметричного тока, т.е. изменять соотношение катодной и анодной сост. тавляющих плотности тока, их величину и длительность протекания. Изменение параметров ассиметричного тока осуществляют видоизменением фор1 ы получаемого тока путем регулирования угла открытия тиристоров 2,3, 5 и 10 терморезисторами 20,21,22 и 19. При достижении температуры электролита 18-20 с терморезистор 22 с положительным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС) закрывает тиристор 5 обратного тока и на нагрузку поступает прямой ток в виде импульсного тока трех фаз с длительностью протекания 5/6 периода с вторичных обмоток через тиристоры 3 и 10 и неуправляемые вентили 4,7, 8 и 9 (фиг. 3). Плотность тока достигает.5-6 Л/пм. При дальнейшем повышении температуры электролита до 25с терморезистор 19 с положительным ТКС прикрывает тиристор 10, а терморезистор 20 с отрицательным ТКС открывает тиристор 2 на определенный упор и прямой ток плотностью 8 Л/дм поступает на нагрузку через тиристоры 2,3 и 10 и неуправляе1 е вентили 4,7,8 и 9 с длительностью протекания 11/12 пери да (фиг. 4). Когда температура электролита до тигает и выше; тиристор 10 закрывается терморезистором 19 с поло жительным ТКС, а тиристор 2 открыва ется терморезистором 20 с отрицател ным ТКС и прямой ток в виде однополупериодного выпрямленного трехфазного тока поступает на нагрузку через тиристоры 2 и 3 и неуправляем вентили 4 и 9 (фиг 5). Плотность тока повышается соответственно до 10 А/дм 2. . Импульсы, включающие тиристоры 2 3 и 10 прямого тока, сформированные в формирователях 24,25 и 23, синхронизируются с напряжением второй и третьей фаз диодными оптронами 16,17 и 15, а импульсы, вклюгчающие тиристоры 5 обратного тока, сформированные в формирователе 26, синхронизируются с напряжением второй .фазы диодным оптроном 18. Регулирование момента подачи включающих импульсов и, следователь но, прямого и обратного тока осуществляют при помощи терморезисторов 19-22. В случае необходимости более глу бокого регулирования величины катодного тока в качестве неуправляемого вентиля 4 может быть использо- ван тиристор. Если температура злектролита не превышает 20°С, то необходимость та тиристоре 3 отпадает. Если бесконтактный .преобразователь используется при гальванических покрытиях в цианистых злектро- литах или электррлитах, где обратное напряжение по амплитуле меньше или равно напряжению вторичной обмотки первой фазы силового трансформатора, то необходимость в дополнительном трансформаторе отрадает и катод тиристора обратного тока соединяется с концом вторичной обмотки этой же фазы. Применение бесконтактного преобразователя для питания гальваничесг ких ванн ассиметричным током позволяет плавно видоизменять форму получаемого тока в зависимости от изменения, температуры электролита в широком диапазоне, а также плавно изменять полный период тока, соотношение катодной и анодной составляющих плотности тока, величину и длительность протекания, что обеспечивает более широкие технологические возможности преобразователя. Отсутствие дополнительной обмотки в силовом трансформаторе уменьшает его габариты, вес и исключает дополнительные потери электроэнергии., что позволяет повысить КПД трансформатора и преобразователя в целом.

/, Lc 1ш 1.1, /; L

л

Похожие патенты SU1046874A1

название год авторы номер документа
Тиристорный преобразователь для питания гальванических ванн 1978
  • Федоров Герман Владимирович
  • Анисимов Денис Васильевич
SU733072A1
Устройство для питания гальванических ванн асимметричным током 1982
  • Костяной Евгений Григорьевич
SU1038387A1
Источник питания асимметричным током 1980
  • Костяной Евгений Григорьевич
SU944030A1
Устройство для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом 1984
  • Костяной Евгений Григорьевич
SU1174498A1
Преобразователь переменного напряжения в постоянное 1979
  • Богрый Владимир Самойлович
SU951603A1
Устройство для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом 1983
  • Костяной Евгений Григорьевич
SU1068549A1
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТРЕХФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ В ПОСТОЯННОЕ (ВАРИАНТЫ) 2011
  • Аслан-Заде Ариф Гасан Оглы
RU2469457C1
Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное 1981
  • Аслан-Заде Ариф Гасан Оглы
SU951604A1
Источник питания асимметричным током 1983
  • Костяной Евгений Григорьевич
SU1107238A2
Преобразователь переменного токаВ пОСТОяННый 1978
  • Руденский Владимир Владимирович
  • Соколов Сергей Дмитриевич
  • Добровольскис Теодорос Пранцишкович
SU817926A1

Иллюстрации к изобретению SU 1 046 874 A1

Реферат патента 1983 года Бесконтактный преобразователь для питания гальванических ванн

. БЕСКОНТАКТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАНН, содержащий трехфазный силовой трансформатор, к трем фазам вторичной обмотки которого подключен управляеьелй вентильный выпрямитель, выполненный по нулевой схеме, общая точка соединения катодов вентилей которого -соединена с выходным выводом для подключения анода гальванической ванны, дополнительный трансформатор, первичная обмотка которого подключена параллельно к первичной обмотке первой фазы силового трансформатора, его вторичная обмотка концом подключена к началу вторичной обмотки силового трансформатора первой фазы, соединенной с выходным выводом для подключения катода гальванической ванны, а началом через скользящий контакт - к катоду тиристора обратного тока, анодом подключенным к общей точке соединения катодов выпрямителя, и блоки управления, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и обеспечения плавного регулирования формы выходного тока-, вентиль первой фазы указанного (Л выпрямителя выполнен неуправляемым, дополнительно введены, три неуправляемых вентиля, аноды которых объединены и их общая точка соединена с выходным выводом для подключения катода гальванической ванны, а катоды подключены один к точке соединения начал, а два других соответстйенно к концам второй и третьей фаз Д: вторичных обмоток силового трансфорО матора, и дополнительный тиристор, 00 анодом подключенный к точке соединения начал вторичных обмоток второй --J и третьей фаз, а катодом- к выходноJiib му выводу для подключения анода гальванической ванны.

Формула изобретения SU 1 046 874 A1

l,f,,lfi. If 1,1, id

h J, Ic / 1, I с

YYYYYX,

/ / / / V / Л у

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1983 года SU1046874A1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Приспособление для контроля движения 1921
  • Павлинов В.Я.
SU1968A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Дверной замок, автоматически запирающийся на ригель, удерживаемый в крайних своих положениях помощью серии парных, симметрично расположенных цугальт 1914
  • Федоров В.С.
SU1979A1
Переносная печь для варки пищи и отопления в окопах, походных помещениях и т.п. 1921
  • Богач Б.И.
SU3A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Способ получения фтористых солей 1914
  • Коробочкин З.Х.
SU1980A1
Очаг для массовой варки пищи, выпечки хлеба и кипячения воды 1921
  • Богач Б.И.
SU4A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Приспособление для изготовления в грунте бетонных свай с употреблением обсадных труб 1915
  • Пантелеев А.И.
SU1981A1

SU 1 046 874 A1

Авторы

Костяной Евгений Григорьевич

Даты

1983-10-07Публикация

1981-12-29Подача