Устройство для управления выпрямителем для питания электролизера Советский патент 1985 года по МПК H02M7/155 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для питания гальванических ванн и электролизеров для электрокоагуляционно очистки сточных вод периодическим т ком с обратным импульсом. Целью изобретения является повы шение КПД. На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 осциллограммы кривых формирования периодического тока в зависимости от работы устройства соответственно йЬеле трехфазного вьшрямителя блока питания автоматики, а также на входе (фиг.З) и выходе (фиг.4) формирователя импульсов, положения перво группы.(фиг.З) и второй группы (фиг.6) триггеров пересчета блока реверсирования тока, после первого и второго усилителей программного блока (фиг.7) и систем управления тиристорами прямого и обратного импульсами тока (фиг.8); на фиг.9осциллограммы выходного напряжения, подаваемого на ванну или электролизер. Устройство состоит из трехфазного трансформатора; 1, имеющего пер вичные обмотки 2-4 и вторичные обмотки 5-7 и 8-10, соединенные в две звезды. Средние точки звезды 5-7 и 8-10 соединены через реакторы 11, 12 с электродом 13 ванны 14, а оста шиеся выводы обмоток 5-7 и 8-10 под соединены к анодам тиристоров15-2О формирующим прямой импульс тока, и катодам тиристоров 21-26, формирующим обратный импульс. Катоды тиристоров 20-15 подключены к анодам тиристоров 21-26 и через измерительный прибор 27 к второму электроду 2 ванны. Каждый из управляющих электродов тиристоров 15-20 и 21-26 подключены к соответствзющим каналам блока. 29 управления этими тиристорами, который содержит блок 30 защиты и два отдельных канала управления тиристорами прямого 31 и об ратного 32 импульсами тока. К каналам управления тиристорами прямого 31 и обратного 32 импульсами тока включены выходы усилителей блока реверсирования тока соответственно 33 и 34, к которым подключены выходы усилителей 35 и 36 программного блока 37. Вход усилителя 35 включен через двухплатный переключатель 38.к вькоду дешифратора 39, которыйподключен к счетчику 40 блока реверсирования тока устройства, а вход усилителя 36 подключен к выходу дешифратора 41 блока реверсирования тока устройства. Дополнительные выходы дешифратора 39 через переключатель 38, а также выход дешифратора 41 подключены соответственно к входам RS-триггера 42 блока реверса. Входы счетчиков 40 и 43 включены на выход формирователя 44 импульсов (программного блока 37), который через конденсатор 45 подключен к катодам трехфазного выпрямителя 46 блока питания автоматики управления тиристорами устройства. Устройство работает следующим образом. Рассмотрим пример, когда требуется с помощью предлагаемого программного блока получить четыре прямых „„ импульса и один Т обратный импульс тока на электроды ванны, используя систему управления тиристорами и блока реверса выпрямительного агрегата. При этом для определенного чередования количества прямого и обратного импульсов использованы счетчики 40, 43 прямого и обратного импульсов блока реверсирования тока совместно с дешифраторами и усилителями программного блока Выпрямитель 46 блока питания автоматики вьщает выпрямленный ток (фиг.2), имеющий переменную составляющую (фиг . 3 ) шестифазного тока, из которой с помощью конденсатора 45 и формирователя 44 импульсов формируются короткие импульсы (фиг.4) для управления счетчиков 40 и 43. Счетчики 40 и 43 поочередно тормозятся цепями сброса, которые управляются RS-триггером 42 (фиг.7). В момент-прихода первого импульса ЕБттриггер 42 находится в положении, когда на вход канала управления 32 подается О (ЗАПРЕТ) через усилитель 34 на этот канал. Тогда анал управления 31 имеет возможность вырабатывать импульсы управления открытием тиристоров прямого тока. В этот момент начинает отсчет оличества импульсов управления счетик 40, которые через дешифратор 39, ереключатель 38, усилитель 35

фиг.б) подают запрет на канал управления 31 для исключения пятого импульса управления открытием тиристоров прямого тока При этом пятым импульсом счетчик 40 через дешифратор 39, переключатель 38 переключают RS-триггер 42, которьй через усилитель 33 подает О (ЗАПРЕТ) на вход канала управления 31 и CHiMaет О (ЗАПРЕТ) с канала управления 32, что ведет к открытию тиристора обратного тока (фиг,7) на шестом импульсе.

Одновременно с приходом пятого, импульса счетчик 40 по цепи сброса от усилителя 33 устанавливается в исходное состояние.

С приходом шестого импульса от формирователя 44 импульсов начинается отсчет счетчика 43, с приходом седьмого импульса через дешифратор 41 усипитель 36 подает О (ЗАПРЕТ) на канал управления 32 для исключения седьмого импульса открывания тиристоров обратного тока (фиг.8). В это время тиристоры прямого тока также не получают импульсы управления открытием. С приходом следующего (восьмого) импульса от формирователя 44 импульсов со счетчика 43 через дешифратор 41 подается импульс переключателя RS-триггера 42 в исходное состояние и сброса счетчика 43. С приходом восьмого импульса от формирователя 44 импульсов цикл работы устройства повторяется. Форма выпрямленного тока показана на фиг,9,

Регулирование соотношений прямого и обратного токов осуществляется подбором количества импульсов, подаваеых на триггеры первого счета, т.е, N 2 , где п 1,11, Соответственно это соотношение может быть ыбрано от 2 до 2048. При этом пеесчет второго счетчика, формируюего запрет одного импульса обратого тока после начала включения тиристоров обратного тока остается еизменным. Это создает возможность гибкого управления соотношением пряого и обратного импульсов тока в ределах (2,,,1024) : 1.

Применение предлагаемого устройства позволяет: получать обратный ток за счет 2/3 полуволны синусоиы одного из напряжений, равной по длительности Т/3 (120) с повьш1еиг ной частотой переключения, что благоприятно влияет на качествр наносимых катодных покрытий и улучшает технологические режимы работы электролизеров при электрокоагуляционной очистке сточных вод путем снижения пассивации и зашламляемости электродов; исключить паузу между прямым и обратным токам, что способствует повышению коэффициента

полезного действия устройства и положительно влияет на протекание электродных процессов, влияющих на сцепление покрытий с основой и формирование их структуры за счет устране-

ния пассивации поверхности в период паузы, а также предотвращающих адсорбцию поверхностно-активных веществ в период такой паузы при анодном растворении металлов в процессах электрохимической очистки сточных вод; расширить диапазон регулирования периодическим током в зависимости от поставленных технологических задач при нанесении гальванических покрытий и

электрохимической очистки сточных вод.

Формула изобретения

Устройство для управления выпрямителем для питания электролизера содержащее первый и второй каналы управления, выходы которых предназначены для подключения к тиристорам прямого и обратного токов соответственно, два счетчика, RC -триггер и два основных усилителя, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения КПД, оно снабжено формиро-. вателем импульсов с выходной частотой, шестикратной частоте сети, двумя ешифраторами, первьй из которых содержит объединяющие Аопарно соседние состояния первую группу выходов и

вторую группу выходов, двухплатный переключатель, два дополнительных усилителя, причем вход формирователя импульсов предназначен для подключения к питающей сети, а выход

соединен со счетными входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены с входами соответствующих дешифраторов, а установочные входы - с выход.-::: RS-триггера и входами второго и первого дополнительных усилителей соответственно, первый выход первого дешифратора через первую плату двухплатного переключателя и первый основной усилитель соединен с выходом первого дополнительного усилителя и входом первого канала управления, второй выход перво о дешифратора и первый выход второго подключены к входам RS -триггера, второй выход второго дешифратора через второй основной усилитель соединен с выходом второго дополнительнго усилителя и входом второго канала упрвления.

Изобретение позволяет повысить КПД устройства управления выпрямителем (УУВ) для питания электролизера путем получения обратного тока за счет 2/3 полуволны синусоиды одного из напряжений, равной по длительности Т:3 с повышенной частотой переключения, а также за счет исключения паузы между прямым и обратным токами. Указанный эффект достигается за счет того, что в УУВ введены формирователь 44 импульсов с выходной частотой, шестикратной частоте сети, два дешифратора 39, 41, двухплатный переключатель 38 и два усилителя 35, 36. Причем регулирование соотношения прямого и обратного токов i осуществляется подбором количества импульсов с формирователя 44, (Л осу11ествляемым с помощью переключателя 38о 9 ил.

Л Л л / Л Л л л / л / л л А V / 1 1 1 1 1 W V 1 1 t t « I t I ) f f 1)1,

пт/в

45rYYYYYYYYYYYYYYY.

/« . ,,

linnininiim

t г 3 1 s 6 зюnlгaкek

7Л УТЛ

.

Ригг

Г/У1 иУЛ

a

cSpoc