Устройство для автоматической защиты электролизной серии Советский патент 1987 года по МПК C25C3/20 

Изобретение относится к автомати- зации производства алюминия и может быть использовано в системах автоматического контроля и управления алюминиевыми электролизерами.

Целью изобретения является повышение надежности работы электролизной серии.

На чертеже изображено устройство для защиты электролизной серии.

Устройство для защиты электролизной серии от разрушения содержит преобразовательный агрегат 1, состоящий из силового трансформатора 2, первичная регулируемая обмотка 3 которого через ключевой элемент А подключена к клеммам 5 для подвода внешнего источника питания, вторичных обмоток 6, выводы которых подключены через управляемый дроссель 7 насьшгения к вентильному блоку 8, плюсовой и минусовой выводы которого снабжены ключами 9, блока 10 регулирования напряжения, связанного с трансформатором 2, дросселем 7, вентильным блоком 8, и включающий в себя ключ 11 управления переключением ступеней напряжения, содержащего подготовительную секцию 12 и рабочую секцию 13.

К ключам 9 преобразовательного агрегата 1 подключен шинопровод 14, к которому последовательно между собой подключены электролизеры 15, содержащие подвижной анод 16, катод 17. Полость электролизера заполнена алюминием 18 и электролитом 19. Электролизеры изолированы от земли изоляторами 20 и снабжены щунтами 21.

входом геркона включена рабочая секция 13 ключа 11. Секция 13 зашунтиро- вана замыкающим контактом кнопки 28 опробования, а секция 12 зашунтирова5 на замыкаюнщм контактом кнопки 29 возврата (или подготовки к включению) , другой замыкающий контакт ко- торого, имеющий общую точку с первым контактом, подключен на вход элемен10 та 25 и вход установки в нулевое состояние второго триггера 30, вход уста новки в единичное состояние которого служит выходом элемента 26. Инверсный выход триггера 30 подключен на вход

5 усилителя 31, выход которого подключен на вход исполнительного органа (реле 32), замыкающий контакт А которого через ключ 33 избирания режима функционально связан с органом управления ключа 4, лампой (блок 34 световой сигнализации), блоком 35 звуковой сигнализации. Прямой выход триггера 30 подключен на вход усилителя 36 выход которого подключен на вход исполнительного органа (реле 37), замыкающий контакт Б которого через ключ 33 избирания режима функционально связан с органом управления блока 10 регулирования напряжения, которьш

30 функционально может действовать на привод переключения ступеней напряжения обмотки 3 трансформатора 2, схему управления дросселя 7 насыщения и схему управления блока 8 вентилей.

35 Схема может быть реализована на серийных элементах Логика-И, могут также использоваться и элементы Логика -т. В качестве триггеров 27 и

20

25

30 приняты RS-триггеры. Порог срабаВ зоне действия магнитного потока,40 тывания геркона 22 регулируется подвижным экраном 24 (тонкая регулировка) . Предварительную (грубую) регулировку возможно выполнить, меняя расстояние мел(ду шинопроводом 14 и геркон/ 22 с замыкающим контактом 23.5 герконом 22 а

создаваемого током, проходящим по шинопроводу 14 и последовательно включенным электролизерам 15 серии, установлен магнитоуправляемый контакт

Между герконом 22 и шинопроводом 14 установлен подвижной экран 24 из магнитного материала. Вход геркона 22 служит входом сигнала управления, а его выход подключен на вход логичес- Q кого элемента 25 с функцией НЕ, выход элемента 25 служит входом элемента 26 с функцией И, вторым входом которого служит прямой выход триггера 27. Между входом установки в нулевое состояние которого и входом геркона 22 включена подготовительная секция 12 ключа 11, а между входом установки в единичное состояние триггера 27 и

также путем изменения угла между продольной осью геркона и плоскостью силовой линии магнитного потока.

Устройство для защиты электролизной серии от разрушения работает следующим образом.

Режим опробования работы устройства.

Ключи 9 отключены. При подаче питания на элементы схемы 25 на входе схемы присутствует сигнал В управления. Нажатием кнопки 29 подается управляющий сигнал на вход установки в

входом геркона включена рабочая секция 13 ключа 11. Секция 13 зашунтиро- вана замыкающим контактом кнопки 28 опробования, а секция 12 зашунтирована замыкаюнщм контактом кнопки 29 возврата (или подготовки к включению) , другой замыкающий контакт ко- торого, имеющий общую точку с первым контактом, подключен на вход элемен0 та 25 и вход установки в нулевое состояние второго триггера 30, вход установки в единичное состояние которого служит выходом элемента 26. Инверсный выход триггера 30 подключен на вход

5 усилителя 31, выход которого подключен на вход исполнительного органа (реле 32), замыкающий контакт А которого через ключ 33 избирания режима функционально связан с органом управления ключа 4, лампой (блок 34 световой сигнализации), блоком 35 звуковой сигнализации. Прямой выход триггера 30 подключен на вход усилителя 36 выход которого подключен на вход исполнительного органа (реле 37), замыкающий контакт Б которого через ключ 33 избирания режима функционально связан с органом управления блока 10 регулирования напряжения, которьш

0 функционально может действовать на привод переключения ступеней напряжения обмотки 3 трансформатора 2, схему управления дросселя 7 насыщения и схему управления блока 8 вентилей.

5 Схема может быть реализована на серийных элементах Логика-И, могут также использоваться и элементы Логика -т. В качестве триггеров 27 и

0

5

вижным экраном 24 (тонкая регулировка) . Предварительную (грубую) регулировку возможно выполнить, меняя расстояние мел(ду шинопроводом 14 и герконом 22 а

также путем изменения угла между продольной осью геркона и плоскостью силовой линии магнитного потока.

Устройство для защиты электролизной серии от разрушения работает следующим образом.

Режим опробования работы устройства.

Ключи 9 отключены. При подаче питания на элементы схемы 25 на входе схемы присутствует сигнал В управления. Нажатием кнопки 29 подается управляющий сигнал на вход установки в

нулевое состояние триггеров 27 и 30. При этом на инверсном выходе триггера 30 появляется сигнал Единица, которьй усиливается на усилителе 31, реле 32 срабатывает, что может быть зафиксировано при соответствующем положении ключа 33 лампой блока 34, а это свидетельствует о том, что схема включения ключа 4 готова к работе.

Замыканием кнопки 28 опробования подается сигнал В управления на вход установки триггера 27 в единичное состояние, с его прямого выхода сигнал Единица поступает на один из входов элемента 26, на другом входе которого присутствует также сигнал Единица, поступивший с инверсного выхода элемента 25, на входе которого присутствует в данный момент сигнал ноль, так как кнопка 29 и гер- кон 22 разомкнуты. В результате с выхода элемента 26 на вход установки в единичное состояние триггера 30 поступает сигнал Единица, с прямого выхода элемента 30 сигнал Единица поступает на усилитель 36, реле 37 срабатывает, что может быть зафиксировано при соответствующем положении ключа 33 лампой блока 34. А это свидетельствует о том, что схема готова для аварийного снижения напряжения н электролизной серии через блок 10 путем воздействия его на обмотку 3 трансформатора 2, дроссель 7 или вентильный блок 8.

Рабочий режим работы электролизной устанЬвки.

На клеммах 5 присутствует напряжение внешнего источника питания. Ключ 4 разомкнут, ключи 9 замкнуты. Замыканием кнопки 29 подготавливается схема к работе путем замыкания контакта А реле 32 в схеме включения ключа 4. Включается ключ 4, повьш1ает ся напряжение на электролизной серии с помощью блока,10 и его ключа 11. При достижении напряжения на серии номинальной величины, что соответствует замкнутой секции 13 ключа 11, на прямом выходе триггера 27 появляется сигнал Единица, который поступает на один из входов элемента 26. На другом входе элемента 26 присутствует сигнал ноль, так как он сое динен с инверсным выходом элемента 25, на входе которого присутствует сигнал единица 1, поступающий на него через замкнутый замыкающий контакт 23 геркона 22. Замыкание герко- на 22 вызвано действием на него магнитного потока от рабочего тока серии, проходящего по шинопроводу 14.

При возникновении негаснущей дуги или обрыве тока серии вследствие утечки металла, электролита или ложной команды ЭВМ АСУТП магнитный поток ослабевает или исчезает, контакт 23 геркона 22 размыкается. На входе элемента 25 сигнал исчезает, а на его выходе появляется инверсный сигнал Единица. Элемент 26 срабатывает и с его выхода сигнал Единица поступает на вход установки в единич ное состояние триггера 30. В результате реле 32 отключает ключ 4, а реле 37 срабатывает и своим замыкающим контактом Б включает блок 10 на снижение напряжения на серии. Выбор режима работы устройства осуществляется ключом 33.

Изобретение позволит повысить надежность работы электролизной серии за счет локализации разв.1тия аварий на электролизерах.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматической защиты электролизной серии, преимущественно с подводом напряжения к шинопроводам через ключевой элемент и преобразовательный агрегат с блок -м регулирования напряжения, содержащее ключ, два реле, блоки световой и звуковой сигнализации, причем нормально разомкнутые контакты реле соединены с блоками световой и звуковой сигнализации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы электролизной серии, оно снабжено герконом, логической схемой НЕ, логической схемой И, двумя триггерами и двумя усилителями, причем геркон установлен около шинопровода, а его контакт через логическую схему НЕ соединен с первым входом логической схемы И, второй вход которой соединен с выходом первого триггера, вход которого соединен с переключателем напряжения блока регулирования напряжения, выход логической схемы И соединен с входом второго триггера, выходы которого через усилители соединены с реле, нормально разомкнутый контакт первого реле соединен через ключ с управляюиц м входом ключевого элемен512966276

та, а нормально открытый контакт вто- лнрования порога срабатывания герко- рого реле соединен через ключ с вхо-. на, между шинопроводом и герконом ус- дом блока регулирования напряжения. тановлен экран из ферройагнитного

2. Устройство по П.1, о т л и ч а- материала, выполненный с возможностью ю щ е е с я тем, что, с целью рагу- 5 перемещения.

Изобретение относится к области .автоматизации производства алюминия электролизом. Цель изобретения - по- вьшение надежности работы электролизной серии. Сущность изобретения заключается в том, что в режиме нормальной работы серии при достижении напряжения на серии номинальной величины, что 15, J3 18 /7 aTJ; - в в .- - - -JB ffflt/A /ffff fUH(/effi /X s/rf /rr/jent/зо тЭ .го соответствует замкнутой секции 13 ключа 11, на прямом выходе триггера 27 появляется сигнал Единица., При возникновении негаснущей дуги или обрыве тока серии контакт 23 гаркона 22 размыкается, на входе элемента НЕ 25 сигнал исчезает, а на его выходе появляется сигнал Единица. На выходе элемента И 26 появляется сигнал, который устанавливает триггер 30 в единичное состояние. В результате реле 32 контактом А отключает клвзч 4, снимая напряжение на входе преобразовательного агрегата 1, или реле 37 контактом Б включает блок 10 на снижение напряжения серии. Выбор режима работы устройства осушествляется ключом 33. 1 3.п. ф-лы. 1 ил. а s СЛ fff 17 7а гв