Устройство для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом Советский патент 1985 года по МПК C25D21/12 

/3

4: 4:

СО

сх Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано в процессах электролитического осаждения металлов, в частности серебра, путем применения трехфа.зного переменного тока промышленной частоты. Известно устройство для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом, содержащее силовой трехфазный понижающий трансформатор, к трем фазам вторичной обмотки которого подключен управляемый вентильный выпрямитель, выполненный по нулевой схеме и общей точкой соединения катодов, подключенный к прибору контроля катодного тока, вентиль обратного тока, включенный встречно-параллельно управляемому вентильному выпрямителю и катодом подключенный к вторичной обмотке первой фазы трансформатора, а анодом к прибору контроля анодного тока, систему управления 1 . Однако устройство не позволяет производить регулирование обратного импульса до 1/3 Т, при этом при уменьшении длительности обратного импульса между периодом протекания прямого и обратного токов возникает пауза, приводящая к работе устройства вхолостую, что приводит к снижению КПД трансформатора и преобразователя в целом. Если величина паузы увеличивается и достигает 1 и больще, снижается прочность сцепления осаждаемого металла и покрываемой детали, тем самым ухудшается качество покрытия. Наиболее близк.им к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату являетдя устройство для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом, содержащее силовой понижающий трехфазный трансформатор, к трем фазам вторичной обмотки которого подключен управляемый вентильный выпрямитель, выполненной по нулевой схеме и общей точкой соединения катодов подключенный к прибору контроля катодного тока, вентиль обратного тока, включенный встречно-параллельно управляемому вентильному выпрямителю и анодом подключенный к прибору контроля анодного тока, систему управления 2. Схемное рещение устройства позволяет исключить короткое замыкание между фазами в результате возможного наложения прямого и обратного токов путем синхронизации импульсов, включающих вентили с соответствующим напряжением обмоток, в которые указанные вентили включены. Однако, при протекании катодного тока во вторичных обмотках силового трансформатора создается магнитный поток прямой последовательности, а при протекании анодного тока, соответственно, магнитный поток обратной последовательности в одном и том же магнитном проводнике. Вследствие возникновения в магнитопроводе близких по величине магнитных потоков прямой и обратной последовательности возникает их короткое замыкание, что и наблюдается в процессе работы устройства. Это приводит к сильному перегреву магнитопровода большим потерям электроэнергии, достигшим 20%, искажению формы кривой периодического тока, завалу переднего фронта прямого и обратного импульсов. Все это снижает КПД устройства. Кроме того, в процессе работы цианистого электролита его температура повышается, это ведет к уменьшению импульса обратного тока, вследствие чего- появляются паузы между периодом протекания прямого и обратного токов, приводящие к работе устройства вхолостую, что также снижает КПД устройства л ухудшает качество покрытия за счет снижения прочности сцепления осаждаемого металла и покрываемой детали. Цель изобретения - повышение КПД устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом, содержащее силовой понижающий трансформатор, к трем фазам вторичной обмотки которого подключен управляемый вентильный выпрямитель, выполненный по нулевой схеме и общей точкой соединения катодов подключенный к прибору контроля катодного тока, вентиль обратного тока, включенный встречно-параллельно управляемому вентильному выпрямителю и анодом подключенный к прибору контроля анодного тока, систему управления, снабжено дополнительным однофазным трансформатором, первичная обмотка которого подключена параллельно первичной обмотке третьей фазы силового трансформатора, а вторичная обмотка подключена одним концом к общей точке соединения вторичных обмоток силового трансформатора, а другим через скользящий контакт - к катоду вентиля обратного тока. На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 и 3 - формы кривых периодического тока. Устройство для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом содержит силовой понижающий трансформатор 1, к вторичным обмоткам 2-- 4 которого подключены вентили 5-7, образующие управляемый вентильный выпрямитель, выполненный) по нулевой схеме, общая точка соединения катодов которого через прибор 8 контроля катодного тока подключена к выходному выводу для подключения анода 9 гальванической ванны, вентиль 10, анод которого подключен через прибор 11 контроля анодного тока также к выходному выводу для подключения анода 9 гальванической ванны, а катод - к скользящему контакту 12 начала вторичной обмотки 13 дополнительйого однофазного трансформатора 14, первичная обмотка 15 которого подключена параллельно первичной обмотке третьей фазы силового трансформатора 1. Общая точка соединения обмоток 2-4 и конца вторичной обмотки 13 дополнительного трансформатора 14 подключена к выходному выводу для подключения катода 16 гальванической ванны. Устройство для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом работает следующим образом. Напряжение сети трехфазного переменного тока подается на первичные обмотки силового трансформатора 1 и одновременно на первичную обмотку 15 дополнительного трансформатора 14. Пониженное напряжение требуемой величины с вторичных обмоток 2-4 подается на аноды вентилей 5-7. Полученный от них выпрямленный однополупериодный ток трех фаз, величина которого контролируется прибором 8 и регулируется изменением углов управления вентилей 5-7, питает гальваническую ванну в катодном направлении, а ток, полученный за счет отрицательных полуволн напряжений вторичной обмотки 13 дополнительного однофазного трансформатора 14 и вентиля 10, величина которого контролируется прибором 11 и регулируется изменением величины снимаемого напряжения скользящим контактом 12, продолжительностью в одну треть периода в момент отсутствия прямого тока питает гальваническую ванну в анодном направлении. Регулирование величины обратного импульса .в диапазоне от О до 1/3 Т, которое осуществляется предлагаемым устройством, позволяет получить амплитуду обратного импульса (фиг. 2), которая достаточна для нанесения качественных покрытий в цианистых электролитах вследствие их хорощей рассеивающей способности при повышенных температурах электролита и без пауз между протеканием прямого и обратного токов. Амплитуда обратного импульса (фиг. 3), полученная с помощью известных устройств. необходима для электролитов с более слабой рассеивающей способностью (железистосинеродистыхи др.). Амплитуду обратного импульса можно регулировать от нуля до необходимой величины в зависимости от типа электролита, технологического режима и параметров асимметрии. Введение в схему дополнительного трансформатора позволяет повысить КПД устрой тва за счет отсутствия потерь на нагрев магнитопровода, потерь электроэнергии, ликвидации коротких замыканий магнитных потоков прямой и обратной последовательности из-за отсутствия магнитной связи между ними; обеспечить более качественное сцепление осаждаемого металла с поверхностью покрываемой детали, так как в процессе покрытия паузы между прохождением прямого и обратного токов практически отсутствуют от нулевой до максимальной величины обратного импульса; получить равномерные покрытия с минимальными разбросами по толщине, что ведет к экономии драгоценных металлов; устранить искажение формы кривой периодического тока в процессе всего времени гальванопокрытия и применять устройство не только в процессе серебрения, но и в процессах цинкования, кадмирования и меднения при хороших качествах покрытий и экономии наносимых металлов.

Л Ir. /«

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАНН ПЕРИОДИЧЕСКИМ ТОКОМ С ОБРАТНЫМ ИМПУЛЬСОМ, содержащее силовой понижающий трехфазный трансформатор, к трем фазам вторичной обмотки которого подключен управляемый вентильный выпрямитель, выполненный по нулевой схеме и общей точкой соединения катодов подключенный к прибору контроля катодного тока, вентиль обратного тока, включенный встречнопараллельно управляемому вентильному выпрямителю и анодом подключенный к прибору контроля анодного тока, систему управления, отличающееся тем, что, с целью повышения КПД устройства, оно снабжено дополнительным однофазным трансформатором, первичная обмотка которого подключена параллельно первичной обмотке третьей фазы силового трансформатора, а вторичная обмотка подключена одним концом к общей точке соединения вторичных обмоток силового трансформатора, а дру§ гим через скользящий контакт - к катоду (Л вентиля обратного тока.