Устройство для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом Советский патент 1983 года по МПК C25D21/12 

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть применено для питания гальванических ванн.

ГЬ основному авт.св. №1013519 известно устройство для питания галванических ванн периодическим током с обратным импульсом, содержащее трехфазный трансформатор, выпрямительные элементы - тиристоры, диоды резисторы, конденсатор, автотрансформатор и приборы контроля величины анодного и катодного токов, причем между анбдами тиристоров , формирукщих обратный импульс, включена цепь., состоящая из последовательно соединенных резистора и диод катод которого совместно с катодами двух вспомогательных диодов подключен к аноду тиристора, формирующего задний фронт обратного импульса, анод одного из вспомогательных диодов соединен с конденсатором и катодом встречно включенного диод а ацод второго вспомогательного дибда соединен с катодом стабилитрона, введенного в цепь управления тиристора, фОЕидарующего передний фронт обратного импульса. Устройств позволяет улучшить качество ПОКЕШ тия путем расширения диапазона pieryJюpoвaния длительности обратного импульса PL .

Недостаток известного устройства состоит в том, что ток заряда конденсатора, проходя через гальвани.ческую ванну, создает на ней допол 1ительноб падение напряжения, ,в результате чего уменьшается энергия, накапливаемая на обклад гах конденсатора в течение одного из полупериоДдв напряжения. Это привоДит к недбходамости завышать емкость конденсатора, чтобы обеспечить ладеясное задирание тиристора, формируювчего передш1й фронт обратного импульса в течениие другого полупериода..

Цель изобретения - уменьшение эксплуатационных затрат.

Шютавленная цель достигается тем, что в устройстве для питания гальванических ванн пернодагческим ТОКСЯ4 с обратным.импуяьсом катоды тиристоров, фсфмирующкх обратный импульс, соединены со скользя1ф1М контактом однофазного автотрансформатора, а цепь, состоящая из последовательно соединенвых резистора и диода, включена между анодом ти. ристора формирующего задний фронт обратного импульса, и обкладкой кондеясатора, котоЕжлй через прибор контроля анодного тока подключен к катоду гальванической ванны, причем анод тиристора, формирукяцего передний фронт обратного импульса, соединен с анодом гальванической ванны.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Устройство содержит тиристоры 1 - 4, приборы контроля анрдного и катодного тока 5 и 6 соответственно и трехфазный трансформатор 7. Две фазы вторичной обмотки трансформатора 8 и 9 и тиристоры 1 и 2 включены по схеме двухфазного однополупериодного выпрямителя, положительный полюс которого соединен с анодом 10 ванны 11, а отрицательный - с катодом 12 ванны. Третья фаза 13 вторичной обмотки трансформатора, нагруженная однофазным автотрансформатором 14, включена с тиристором 3 по схеме однофазного однополупери одного выпрямления,, причем катод тиристора 3, соединенный с катодом тиристора 4 и анодом встречно включенного диода 15, подсоединен к скользящему контакту однофазного автотрансформатора 14 непосредственно Или через токоограничиваюищй резистор 16, а анод тиристора 3 соединен с анодом 10 гальванической ванны 11. Катод, 12 гальванической ванны подключен через прибор контроля анодного тока 5 к неподвижному контакту автотрансформатора 14, который соединен с одной из обкладок конденсатора 17 и цепью, состоящей из последовательно соединенных резистора 18 и диода 19. Катод диода 19 совместно с катодами двух вспомогательных диодов 20 и 21 подключен к аноду тиристора 4 фориируюйегО задний фронт обратного импульса. Вторая обклаДка конденсатора соединена с катодом встречно вклю-ченного диода 15 и анодом вспомога|тельного диода 20. Анод вспомогательного диода 21 соединен с катодом стабилитрона 22, введенного в цепь управляннцего электрода тиристора 3, формирующего передний фронт обратного импульса. ТЬрвичные обмотки 23, 24 и 25 трехфазного трансформатора 7 подключены к выходным клеммам регулятора напряжения трехфазного тока 2 На входные регулятора подается напряжение питающей сети.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение сета трехфазного тока через ресулятор 26 подс|ется на первичные обмотки 2 , 24 и 25 понижак1цего трансформатора трехфазного тока. Пониженное напряжение требуемой величины со вторячтах обмоток (например 8 и 9) трансформатора подается на ТИ1Ж1СТОРЫ 1 и 2, и полученный от них однополупесясодный ток двух фаз, текущий в катоднсм направлении, питает гальваническую ванну. В течение этого времени происходит осаждение метгшла на катоде 12 ванны 11. Напряжение третьей фазы через однофазный трансформатор 14 подается на тиристоры 3 и 4. в тече ние определенной части периода между двумя последовательными включе ниями тиристоров 3 и 4 образуется обратный импульс третьей фазы. Ток обратного импульса течет через галь ваническую ванну в анодном направ-т леаяя. Цхэдесс формирования обратного импульса протекает в следующем порядке. В один из полупериодов напряжения на автотрансформаторе 14 когда потенх иал скользящего контакта окажется вшие, чем неподвижного контакта обмотки, происходит заряд конденсатора 17 через встречно вклю ченный диО|Д 15. Дри этой ток заряда минует электроды 10 и 12 гальванической ванны, благодаря чему на ван не не создается дополнительное паде ние напряжения и емкость конденсатора 17 может быть выбрана меньшей. В следуюйщй полупегжод на управляющий электрод тиристора 3 поступает сигнал,, определяквдий момент вознйкибвейия переднего Ф15онта обратного импульса. Для форлдарЬвания заднего фронта обратного импульса подается сигнал на отк1ялвание тиристора 4. Через открьгеый THpicTOp 4 напряжет заряженйого конденсатора 17 оказыва ся приложе.нным к ти сторм 3, приrtiiBM полярность этого напряжения так ва, что тиристор 3 запирается. Открытый тиристор 4 через вспомогательный диод 21 и стабилитрон 22 блокирует управляющую цепь тиристор 3 и не допускает его повторного вкл ;чения при поступлении управляющего сяягнаяа. Для осуществления блокиров TMiMJCTOp 4 должен оставаться открытым до окончания полупериода olJpaTHOfC) напряжения на автотрансфо Матррё 14 С этой целью предусматри вается цешь из последовательно сое Ьииеняого резистора 18 идиода 19, по которой протекает ток удержания тиристора 4. Благодаря вспомогат льному диоду 21, осуществляющему iразвязку цепей управления, напряжение анода тиристора 4 не попадает управляющего электрода тя:|Я1стора 3. Стабилитроном 22 создается необходимый порог срабатывания тиристора 3, при котором осуществляется его надежная блокировка..На- пряжение стабилизации стабилитрона должно выбираться превышающим падение напряжения на открытом тиристоре 4. Диод 19 препятствует разряду конденсатора 17 через резистор 18. Вспомогательный диод 20 служит для того, чтобы конденсатор, перезарядившийся в момент формирования заднего фронта обратного импульса, не разряжался через резистор 18. Таким образом, изменения, внесенные в схему устройства и отличающие ее от прототипа, устраняют дополнительное падение напряжения в гальванической ванне, посколы у ток заряда конденсатора 17 протекает через встречно включенный диод 15, минуя элек- роды 10 и 12 гальванической ванны. . При промьтшенной реализации устройства конденсатор обычно выполняется в виде батареи конденсаторов, составленной из параллельно соединённых элементов. Это объясняется тем, что единичная емкость выпускаемых бумажных конденсаторов не превьлиает сотен микррфарад, в то время как в реальной установке требуемая емкость конденсаторной батареи может достигать тысяч и десятков тысяч микрофарад.... Если учесть, что бумажные конденсаторы имеют значите.льные габариты и массу, а применение полярных электролитических конденсаторов недопустимо вследствие периодического изменения полярности на обкладках в процессе перезаряда, то уменьшение числа элементов, из которых состоит батарея конденсаторов, теньшает массОтабаритные показатели устройства в целом. Технико-экономическая эффектив- . ность данного устройства состоит в том, что благодаря отсутствию дополнительного падения напряжения и потерь энергии в гальваническое ванне, емкость, конденсатора выбирается меньшей на 15-20%, что снижает эксплуатационные затраты.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШТАНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАНН ШРИОДИЧЕСКИМ ТОКОМ С ОБРАТШОМ ИМ 1УЛ ЬСОМ по авт.. СВ. 1013519, отличающе ес я тем, что, с целью уменьшения экрплуатационных затрат, катоды тиристоров, формирующих обратный импульс, соединены со скользящим контактом однофазного автотрансформатора, а цепь, состоящая и3 последовательно соединенных резистора и диода, включена между аНрдрМ тиристора, формирующего задний ФРОНТ обр Йтного импульса, и обкладкой конденсатора, который через прибор контроля анодНрга тока подключен к катоду гальванической ванны : причем . .-.тиpиcтopa, формирующего передний фронт обратного импульса, соединен с айодом гальванической ванны. (Л О О