Устройство питания электролизера Советский патент 1990 года по МПК A01C1/00 G05F1/44 

ten

3

СО

4J

00

Изобретение относится к сельскому хозяйству, преимущественно к области растениеводства, конкретно для предпосевного обеззараживания семян различных сельскохозяйственных культур. Цель изобретения - повышение качества обеззараживания зерна за счет повышения точности и надежности стабилизации тока электролиза. Контролируемое напряжение приложено к блоку 10 управления тиристорами. В управляющем периоде к интегратору-формирователю 11 прикладывается разность контролируемого напряжения и напряжений на цепочке 8, блоке 9 коррекции напряжения и на усилительном каскаде 6, причем последнее пропорционально току нагрузки. Интегратор-формирователь 11 сохраняет эту разность до начала рабочего полупериода, в который за счет напряжения на элементе 12 установки пределов интегрирования информация считывается и по окончании интегрирования формируется сигнал управления тиристорами. 3 ил.

Фиг. 1

Изобретение относится к сельскому хозяйству, предназначено для питания электролизера установки обеззараживания семян тепловым ударом и, кроме того, может быть использовано в других отраслях народного хозяйства для стабилизированного питания различной нагрузки с ЭДС аккумуляторных батарей, электролитических ванн и т.п.

Целью изобретения является повышение качества обеззараживания зерна за счет повышения точности и надежности стабилизации среднего значения тока электролиза.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства питания электролизера; на фиг. 2 - диаграмма напряжения и тока нагрузки; на фиг. 3 пример реализации электрической схемы устройства питания электролизера в трехфазном варианте.

Устройство питания электролизера (фиг. 1) содержит млгнитотиристорный трехфазный регулятор 1 тока, выход полууправляемого выпрямительного моста 2 которого посредством датчика 3 тока связан с нагрузкой , а элемент 5 обратной связи выполнен в виде последовательно включенных усилительного каскада 6 с блоком 7 коррекции тока и параметрической цепочки 8 стабилизации напряжения, при этом выход параметрической цепочки 8 стабилизации напряжения подключен к вхо ду блока 9 коррекции напряжения, соответствующий, выход которого связан с входом соответствующего блока 10 управления тиристором, каждый из которых выполнен в виде тактового интегратора формирователя 11 и элемента 12 установки пределов (Интегрирования, подключенного на соответствующее линейное напряжение питаю- щей сети, а выход тактового интегратора-формирователя 11 связан с управляющим электродом соответствующего тиристора.

На фиг. 2 представлены диаграммы напряжения и тока нагрузки, иллюстрирующие изменение угла отпирания тиристора с целью поддержания постоянства среднего знамения тока электролиза 1ордля случаев: отклонения напряжения сети от номинального значения Uf (о/(0) на +10% U t1 Uf и на -10% U 0 j (V0|) (Сиг. 2 а); возрастания ЭДС нагрузки в начальный

0

5

0

5

0

5

40

45

50

55

период работы от Е „ (,0) до номинального значения EK(/f,j) при неизменном напряжении сети U 0 (фиг.2 б), снижения внутреннего сопротивления нагрузки за счет температурного и концентрационного изменения электролита от RM(oCf/(,) до R (al при неизменном напряжении сети U и ЭДС Е„ (фиг. 2 в).

На фиг. 3 представлен пример реализации электрической схемы устройства питания электролизера в трехфазном варианте. Нагрузка представлена в (зиде активного сопротивления RH и ЗДС F.м. Полупроводниковый выпрямительный мост собран на диодах VD2, VD3 и тиристорах VS1, VS2. VS3. Датчик тока выполнен в виде измерительного шунта (751 1C)RS1. Усилительный каскад выполнен на транзисторе VT1, трех резисторах R13, R14, R17 и конденсаторе С1 и имеет блок коррекции тока в виде переменного резис тора R16, Параметрическая цепочка стабилизации напряжения реализована двумя стабилитронами УТЛ6 и VD17. Блок коррекции напряжения выполнен в виде четырех переменных резисторов RIO, R11, R12, R15, Блок управления тиристором состоит из тактового интегратора формирователя, включающего магнитный элемент с ключевыми свойствами L1, два диода VD4, VD5 и два резистора R1, R2, и элемента установки пределов интегрирования, выполненного на диоде VD7, стабилитроне

VD6 и резисторе R3. Два оставшихся блока управления тиристором имеют аналогичное исполнение.

Устройство работает следующим

образом, i

Контролируемое линейное напряжение прикладывается к блоку 10 управления тиристором, режим функционирования которого разделен на два такта г управляющий и рабочий, соответствующие двум полуперирдам линейного напряжения сети. В управляющий полупериод к интегратору-формирователю 11 (на базе L1, фиг. 3) прикладывается разность контролируемого напряжения (, фиг. 3) и напряжений на параметрической цепочке 8 (UvDf5 +UVTJ « фиг. 3) , блоке 9 коррекции напряжения (U R „ + UК19 , фиг. 3) и на-усилительном каскаде 6, причем последнее напряжение пропорционально току нагрузки. Интегратор-формирователь И,

51

обладая свойством памяти, сохраняет полученную информацию разности напря жений до начала рабочего полупериода. В рабочий полупериод за счет нал ряжения на элементе 12 установки пределов интегрирования VD6 (фиг.З) накопленная информация считывается и по окончании интегрирования формируется сигнал управления тиристором о( i,o (Фиг. 2). Блок 9 коррекции нэп- ряжения позволяет путем изменения магнитного состояния элемента с ключевыми свойствами (L1, фиг. 3)в управляющий полупериод задавать требуемый уровень стабилизации напряжения на нагрузке. Поддерживать его при отклонениях напряжения сети от номинального значения позволяет изменение угла (отпирания тиристоров, пропорциональное отклонению напряжения сети от номинального значения. Кроме того, элемент 5 обратной связи позволяет компенсировать влияние изменения нагрузки, вызванного различными физическими явлениями, связанными с работой электролизера, например возрастание ЭДС Ен, температурного и концентрационного изменения сопротивления электролита в электролизере RH и т.д.

Блок 7 коррекции тока в виде nepe менного резистора R16 (фиг. 3) задает коэффициент усиления каскада б

и выполняет функции задатчика тока.

i

Блок 10 управления тиристором, алгебраически суммируя сигналы, пропорциональные изменению напряжения сети и тока нагрузки, позволяет предлагаемому устройству реализовать следующий алгоритм управления:

/ f (U, EH, RH) при I ср const,

где d - угол отпирания тиристора; U - текущее значение напряжения сети-, Ен - ЭДС электролизера,П.. - внутреннее сопротивление н

электролизера; среднее знач электролиза.

1С - среднее значение тока

759786

Таким образом, независимо от изменения напряжения сети и параметров нагрузки ток электролиза, а следова- с тельно, и производительность электролизера по газу остаются неизменными. В результате повышения точности и надежности стабилизации среднего значения тока электролиза повышается Ю качество обдеззараживания зерна установкой обеззараживания зерна тепловым ударом и сокращаются потери урожая от болезней.

15 Формула изобретения Устройство питания электролизера, включающее блок питания, посредством датчика тока связанный с нагрузкой и блоком управления, эадатчик тока,

20 элемент обратной связи, блок коррекции напряжения и блоки управления тиристорами, отличающееся тем, что, с целью повышения качества обеззараживания зерна за счет повы25 шения точности и надежности стабилизации среднего значения тока электролиза, блок питания электролизера выполнен в виде магнитотиристорного трехфазного регулятора тока, выход

30 полууправляемого выпрямительного моста которого посредством датчика тока связан с нагрузкой, а элемент обратной связи выполнен в виде последовательно включенных усилительно35 го каскада с блоком коррекции тока и параметрической цепочки стабилизации напряжения, при этом выход датчика тока связан с входом усилительного каскада, а выход параметрической

40 цепочки стабилизации напряжения подключен к входу блока коррекции напряжения, соответствующий выход которого связан с входом соответствующего блока управления тиристором,

45 кроме того, каждый блок управления тиристооом выполнен в виде тактового интегратора-формирователя с элементом установки пределов интергирования и включен на соответствующее линейное

50 напряжение питающей сети, а выход тактового интегратора-формирователя связан с управляющим электродом соот-ч ветствующего тиристора.

Ш

Фиг. 2