Способ контроля обратной ЭДС алюминиевого электролизера Советский патент 1985 года по МПК C25C3/20 

Изобретение относится к промьшленному производству алюминия элект ролизом криолит-глиноземных расплавов, более конкретно к автоматическому кон-ролю величины обратной ЭДС Цель изобретения. - повьшёние точ ности контроля. На фиг, 1 показана структурная схема устройства для осуществления способа контроля электрических параметров алюминиевого электролизера; , на фиг. 2 - эгквивалентна эпектрическая схема электролизера на постоянном токе; на фиг. 3 - эквивалентная электрическая схема электролизера на переменном токе. Устройство (.фиг, 1) содержит два идентичных канала 1 и 2. Канал 1 включает в себя избирательньш усили тель 3, выход которого соединен с входом детектора 4, выход детектора подключен к второму входу коммутато ра 5, а первый вход коммутатора 5 и вход избирательных усилителей 3 и 6 подсоединены к клеммам 7 для снятия переменной и постоянной составляющих рабочего напряжения элект ролизера. Выход избирательного усил теля 6 соединен с входом детектора 8 выход которого подключен к третьему входу коммутатора 5, а выход коммут тора через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9 соединен с управ ляющим вычислительным комплексом (УВК) 10 (например, системой АСУ . ТП Электролиз). Канал 2 включает в себя избирательный усилитель 11, выход которог соединен с входом детектора 12, выход которого подключен к второму входу коммутатора 13, а первые вход коммутатора 13 и входы избирательных усилителей 11 и 14 подключены к шунту 15 для снятия напряжений, пропорциональных постоянной и переменной составляющих тока, серии. Выход избирательного, усилителя 14 сое динен с входом детектора 16, выход которого подключен к третьему .входу коммутатора 13, выход коммутатора через АЦП 17 соединен с УВК 10. На фиг. 2 и 3 введены следующие обозначения: R - сопротивление электролизера (активная составляюща Е- - величина обратной ЭДС (эквивалентный источник обратной ЭДС); 1 - ток серии, Uj - рабочее напряжение электролизера (постоянная 182 составляюща падения напряжения на электролизере); х. и х, - емкостная и, ивдуктивная составляющие сопротивления соответственно-, С - емкость межполюсного промежутка; L - эквивалентная индуктивность, /vUj - переменная составляющая падения напряжения на электролизере, вызванная гармоникой тока серии nctJ. Способ осуществляют следующим образом., С клемм 7 снимается рабочее напряжение электролизера, содержащее постоянную и переменные составляющие гармоник потока серии.. Аналогично с шунта 15 (в качестве шунтов используются .два трансформатора тока с сердечником для снятия постоянной составляющей тока и без сердечника для гармонических составЬяющих), включенного в электрическую цепь тока серии, снимается постоянная и переменные составляющие падения напряжения, вызванные током серии. Постоянную составляющую падения напряжения на электролизере с 7 и тока серии с шунта 15 подают одновременно на первые входы коммутаторов 5 и 13, с помощью которых эти напряжения подключают к входам АЦП 9 и 17, где они преобразуются в цифровбй код и подаются на УВК 10 для запоминания. Переменные составляющие напряжения и тока п и) гармоники 600 Гц выделяются узкополосными избирательными усилителями 3 и 11, усиливаются, детектируются детекторами 4 и 12, приво-. дятся к деистгвующему значению и через вторые входы коммутаторов 5 и 13 подаются на .АЦП 9 и 17 и далее на УВК для определения отношения . /Ij. и запоминания. Аналогичные операции выполняются и с nii/ гармоникой тока серии 1200 Гц. На частоте 600 Гц емкостная составляющая сопротивления электролизера не превышает 0,5% от индуктивной составляющей и ею можно пренебречь. Тогда слагаемые комплексного сопротивления электролизера находят из системы уравнений, составленной для электрической цепи, состоящей из массивных проводников, подключенных к источнику гармонического тока.

Фиг. 2

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОБРАТНОЙ ЭДС АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЖЗЕРА, включающий измерение постоянной и переменной составляющих падения напряжений на электролизере и тока серии и вычисление сопротивления электролизера, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности контроля, измерения постоянной и переменных составляющих падения напряжений на электролизере и тока серии производят одновременно, причем измерения на переменном токе ведут на гармониках, кратных частоте 50 Гц и по результатам измерений определяют величину обратной ЭДС по формуле ,-R,I, 0 - постоянные составгде с , ляющие тока серии и напряжения электролизера} Rj - активная составi ляющая напряжения (Л электролизера, равная КЭ -МУК R - автивная составляющая где сопротивления электролисо CD 4 зера, измеренная на частоте, кратной 50 Гц; К - коэффициент, учитывающий изменение активного и индуктивного сопротивСХ)ления массивного проводника с ростом частоты.

l/.

иг.З