Устройство управления процессом электроосаждения Советский патент 1991 года по МПК C25D21/12 

О Сл Јь СО 00 СП

анодного и катодного каналов, тирис- торные ключи 5 и 6 анодного и катодного каналов, блок 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки,уси- лители-Лормирователи 8 и 9 запуска тнристорных ключей анодного и катодного канллоп, блоки 10 и 11 стабилизации токов анодного и катодного каналов, блок 12 переключения анодно- го и катодного каналов, узлы 13 и 14 управления трехфазными мостовыми вы- прямитоллми анодного и катодного каналов, формирователь 15 сигналов число-импульсного управления тиристорны- ми ключами анодного и катодного каналов, узел 16 занесения программы, блоки 17 и 18 индикации и набора числа анодных и катодных импульсов, блок 19 выбора рода работ, блок 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок, генератор 21 синхроимпульсов, генератор 22 высокой частоты и трехфазный трансформатор 23 синхронизации с блоком вторичного электропитания. 2 з„п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к гальванотехнике и моле т быть использовано для питания гальванических ванн при стационарном и нестационарном элек- тролизах. Цель изобретения - улучшение физико-механических свойств покрытий и сплавов и повышение производительности процесса электроосаждения. Устройство содержит силовые понижающие трехфазные трансформаторы 1 и 2 с переменными коэффициентами трансформации анодного и катодного каналов, соединенные с трехфазными мостовыми выпрямителями 3 и 4 с S

Изобретение относится к гальванотехнике и может быть использовано для питания гальванических ванн при стационарном и нестационарном электролизе для получения покрытий с ; улучшенными физико-механическими свойствами путем преобразования трехфазного переменного тока промышленной частоты в различные формы тока с квантованной длительностью.

Цель изобретения - улучшение физико-механических свойств покрытий и сплавов, повышение производительности процесса электроосаждения путем управления параметрами различных форм тока

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства;на фиг.2 - принципиальная схема трехфазного мостового выпрямителя анодного канала; на фиг.3 - принципиальная схема трехфазного постового выпрямителя катодного канала; на фиг.4 - временная диаграмма работы трехфазных мостовых выпрямителей; на фиг.5 - принци- пиальная схема блока датчиков анодного и катодного токов нагрузки; на фиг.6 - принципиальная схема входного каскада узла управления трехфазны мостовым выпрямителем анодного канала (аналогично для катодного канала); на фиг.7 - принципиальная схема входного каскада усилителя-формирователя запуска тирнсторного ключа анодного канала (аналогично для катодного канала); на фиг.8 - принципиальная схема основных узлов блока выбора рода работ; на фиг.9 - принципиальная схема основных узлов

5

5 Q

0

0

блока переключения анодного и катодного каналов; на фиг.10 - принципиальная схема основных узлов блока индикации и набора числа анодных и катодных импульсов (задатчика временных интервалов); на фиг.11 - принципиальная схема основных узлов формирователя сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов;на фиг.12 - принципиальная схема основных узлов генератора синхроимпульсов;на фиг. 1 3 - временная диаграмма формирования синхроимпульсов С1 и С2; на фиг.14 - временная диаграмма работы устройства в режиме асимметричного тока; на фиг.15 - временная диаграмма работы устройства в режиме импульсного тока; на фиг.16 - временная диаграмма работы устройства в режиме реверсивного тока; на фиг.17 - временная диаграмма работы устройства в режиме длительно-постоянного анодного и катодного токоп.

Устройство (фиг.1) содержит силовые понижающие трехфазные трансбор- маторы 1 и 2 с переменными коэффициентами трансформации анодного и катодного каналов, соединенные с трехфазными мостовыми выпрямителями 3 и 4 анодного и катодного каналов, тиристорные ключи 5 и 6 анодного и катодного каналов, блок 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки, усилители-формирователи 8 и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов, блоки 10 и 11 стабилизации токов анодного и катодного ка-1- налов, блок 12 переключения анодного

5

10

15

20

51654385

и катодного каналов, узлы 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, формирователь 15 сигналов число-импульсного управления тиристорны- ми ключами анодного и катодного каналов, узел 16 занесения программы,блоки 17 и 18 индикации и набора числа анодных и катодных импульсов, блок 19 выбора рода работ, блок 20 пуска,сброса и защиты от перегрузок, генератор 21 синхроимпульсов, генератор 22 высокой частоты и трехфазный трансформатор 23 синхронизации с блоком вторичного электропитания.

Трехфазные мостовые выпрямители j и 4 анодного и катодного каналов, тиристорные ключи 5 и 6 анодного и катодного каналов и блок 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки включены последовательно и согласовано, а выход к нагрузке снимается со средних точек соединений трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов и блока 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки, выходы блока 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки соединень: с входами блоков 10 и 11 стабилизации тока анодного и катодного каналов и блока 20 пуска, сброса и защити от перегрузок. Управляющие электроды тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов подключены к соответствующим выходам усилителей-формирователей 8 и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов, выходы блоков 10 и 11 стабилизации тока анодного и катодного каналов подключены к соответствующим входам усилителей-формироватеей 8 и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов, выходы блока 19 выбора рода работ соединены с входами усилителей-формирователей 8 и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов, а другие выходы - с входами узлов 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, выходы которых соединены с ходами трехфазных мостовых выпрямиелей 3 и 4 анодного и катодного каалов.

Вход блока 19 выбора рода работ одключен к выходу блока 12 переклюения анодного и катодного каналов, входы последнего соединены с выхода2н с п к в 1 вы н 1 л и д чи вх уз по сб не 25 пу ра с 8 ан 30 ми мо ка фо вт 35 с с но

ан 40 од ны го и не 45 вы ст со фа ны но вы си фо ен ла ра фа но

50

55

5

10

5

20

ми блока 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок и выходом генератора - 21 синхроимпульсов, а один из входов и выходов блока 12 переключения анодного и катодного каналов подключены соответственно к выходу и входу формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов, выходы которого подключены к узлам 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, а входы формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов соединены с выходами блоков 17 и 18 индикации набора числа анодных и катодных импульсов, входы которых соединены с выходами узла 16 занесения программы, а вход последнего и вход блока 20 пуска, сброса и загщты от перегрузок соединены с выходами генератора синхроим- 5 пульсов 210 Кроме того, выход генератора 22 высокой частоты соединен с входами усилителей-формирователей 8 и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов и узла- 0 ми 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, трехфазный трансформатор 23 синхронизации с блоком вторичного электропитания соединен 5 с генератором 21 синхроимпульсов и с блоками, требующими подвода вторичного электропитания.

Трехйазный мостовой выпрямитель анодного канала 3 содержит пять ди- 0 одов 24-28 и тиристор 29, трехфазный мостовой выпрямитель 4 катодного канала содержит пять диодов 30-34 и тиристор 35 (фиг.З), которые соединены по трехЛазной мостовой схеме 5 выпрямления, причем трехфазный мостовой выпрямитель 3 анодного канала соединен с силовым понижающим трехфазным трансформатором 1 с переменным коэффициентом трансформации анодного канала, а трехфазный мостовой выпрямитель 4 катодного канала - с силовым понижающим трехфазным трансформатором 2 с переменным коэффициентом трансформации катодного канала, а управляющий электрод тиристора 29 - с узлом 13 управления трехфазным мостовым выпрямителем анодного канала, управляющий электрод

0

5

тиристора 35 - с узлом 14 управления трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала (фиг.1).

Блок 7 датчикрв анодного и катодного токов нагрузки (фиг.5) содержит измеритель 36 анодного тока, измрри- тель 37 катодного тока и измеритель 38 среднего значения анодного и катодного тока, причем измерители 36-3 тока соединены в зпеэду одними концами, а другими концами соответственно - с тиристорными ключами 5 и 6 анодного и катодного каналов и выходом к нагрузке, кроме того измеритель 36 анодного тока соединен с блоком 10 стабилизации тока анодного канала, измеритель 37 катодного тока - с блоком 11 стабилизации тока катодного канала, а их разноименные концы - с блоком 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок.

Усилитель-формирователь 8 запуска тиристорного ключа анодного канала (фиг.6) содержит логический элемент1 ЗИ-НЕ 39, тиристорный оптрон 40 с элементами, задающими режим- его работы,и мощный импульсный каскад 41, причем входы логического элемента ЗИ-НЕ 39 соединены с блоком 10 стабилизации тока анодного канала, с блоком 19 выбора рода работ и с генератором 22 высокой частоты, а его выход соединен последовательно со светодиодом тиристорного оптрона 40, выход которого соединен с входом мощного импульсного усилительного каскада 41, а выход последнего соединен с управляющим электродом тиристорного ключа 5 анодного канала.

Усилитель-формирователь 9 запуска тиристорного ключа катодного канала содеряит аналогичные элементы и мощный иппульсный усилительный каскад (Лиг.6), но при этом входы логического элемента ЗИ-НЕ 39 соединен с блоком 11 стабилизации тока катодного канала, с блоком 19 выбора рода работ и с генератором 22 высокой частоты, а выход мощного импульсного уси-го ских элементов ЗИ-НЕ 53 и 54 - с

лительного каскада 41 соединен с управляющим электродом тиристорного ключа 6 катодного канала.

Узел 13 управления трехфазным мостовым выпрямителем анодного канала ее (фиг.7) содержит логические элементы ЗН-НЕ 42 и 2И-НЕ 43, тиристорный оптрон 44 с элементами, задающими режим его работы, мощный импульсный уситриггером (Тг) блока 12 переключения анодного и катодного каналов 12 (фиг.9), другие входы логических эле ментов ЗИ-НЕ 51-54 соединены с логическим элементом 2И-НЕ блока 12 переключения анодного и катодного каналов (фиг.9), выходы логических элементов ЗИ-НЕ 51 и 52 соеди нены с соответствующими входами RSi

543858

лительнып каскад 45, причем входы логического элемента ЗИ-НЕ 42 соединены с блоком 19 выбора рода работ и генератором 22 высокой частоты, .1 также с выходом логического элемента 2И-НЕ 43, пходы которого соединены с формирователем 15 сигналов число-импульсного управления тирис- IQ торными ключами анодного и катодного каналов и блоком 19 выбора рода работ. Кроме того, выход логического

элемента ЗИ-НЕ 42 соединен со светодиодом тиристорного оптрона 44, выход последнего - с входом мощного импульсного усилительного каскада 45, а его выход - с тиристором 29 трехфазного постового выпрямителя 3 анодного канала (фиг.З).

о Узел 14 управления трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала содержит аналогичные элементы и мощный импульсный усилительный каскад, как и узел 13 управления трехфазным

5 мостовым выпрямителем анодного канала (фиг.7), но при этом выход каскада узла 14 управления трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала соединен с тиристором 35 трехфаз0 ного мостового выпрямителя 4 катодного канала (фиг.З).

Блок 19 выбора рода работ (фиг.8) содержит переключатель 46 рода работ с резисторами 47, логические элемене ты 2И-НЕ 48-50, логические элементы ЗИ-НЕ 51-5А, а также RS-триггеры 55 и 56, логические элементы 2И-НЕ 57 - 60, причем переключатель 46 рода работ с резисторами 47 соединены со0 ответственно с входами логических элементов 2И-НЕ 48-50, а их выходы соответственно - с входами логических элементов ЗИ-НЕ 51-54, кроме того, входы логических элементов ЗИ-НЕ

5 51 и 52 и логического элемента 2И-НЕ 57 соединены с RS-триггером (TJ) от блока 12 переключения анодного и катодного каналов (фиг.9), а входы логических элементов 2И-НЕ 59 и логических элементов ЗИ-НЕ 53 и 54 - с RSтриггером (Тг) блока 12 переключения анодного и катодного каналов 12 (фиг.9), другие входы логических элементов ЗИ-НЕ 51-54 соединены с логическим элементом 2И-НЕ блока 12 переключения анодного и катодного каналов (фиг.9), выходы логических элементов ЗИ-НЕ 51 и 52 соединены с соответствующими входами RS

91

триггера 55, а выходы логических элементов ЗИ-НЕ 53 и 54 - с соответствующими входами RS-триггера 56. Кроме того, выходы RS-триггеров 55 и 56 соединены соответственно с входами логических элементов 2И-НЕ 57-60, выход логического элемента 2И-НЕ 57 соединен с входом логического элемента 2И-НЕ 58, а выход логического элемента 2И-НС 59 - с входом логического элемента 2И-НЕ 60, причем выход логического элемента 2И-НЕ 58 под- кпючен к усилителю-формирователю 8 запуска тиристорного ключа анодного канала и к узлу 13 управления трехфазным мостовым выпрямителем анодного канала, а выход логического эле- мента 2И-НЕ 60 - к усилителю-формирователю 9 запуска тиристорного ключа катодного канала и к узлу 14 управления трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала.

Блок 12 переключения анодного и катодного каналов (фиг.9) содержит переключатель выбора начального режима с резисторами 61, логические элементы ЗИ-НЕ 62 и 63, логические элементы 2И-НЕ 64 и 65, логический элемент 2И-ИЛИ-НЕ 66, элемент ЗИ-НЕ 67, триггер 68, элемент 2И-НЕ 69, триггер 70, элемент 2И-НЕ 71, элемент ЗИ-НЕ 72, триггер 73, элемен 2И-НЕ 74, триггер 75, элементы 2И-НЕ 76 и 77, причем входы логических элементов ЗИ-НЕ 62 и 63 соответственно соединены с резисторами 61, блоком 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок и генератором 21 синхроимпульсов, выходы логических элементов ЗИ-НЕ 62 и 63 подключены к входа логического элемента 2И-НЕ 64 и RS- триггерам 70 и 75, а входы логического элемента 2И-НЕ 65 соединены с выходами логических элементов 2И-НЕ 69 и 74, причем выходы логических элеметов 2И-НЕ 64 и 65 соединены с входом логического элемента 2И-ИЛИ-НЕ 66, вход которого соединен с формирователем 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов и с входом логического элемента 2И-НЕ 77, а выход последнего соединен с блоком 19 выбора рода работ.

Кроме того, синхронизирующие входы логических элементов 2И-НЕ 69, 71, 74 и 76, ЗИ-НЕ 67-72 соединены с генератором 21 синхроимпульсов,при

10

10

15

20

25

чем другие входы логических элеме- тов ЗИ-НЕ 67 и 72 (фиг.10) подключены соответственно к формирователю 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов и к выходам RS- триггеров 70 и 75, а выходы логических элементов ЗИ-НЕ 57 и 72 - к входам RS-триггеров 68 и 73 соответственно, а другие входы RS-триггеров 68 и 73 соединены с блоком 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок и выходами логических элементов 2И-НЕ 71 и -76. Выходы RS-триггера 68 подключены к входам логического элемента 2И-НЕ 69 и RS-триггера 75, а выхода RS-триггера 73 - к входам RS- триггера 70 и логического элемента 2И-НЕ 74, причем выходы логических элементов 2И-НЕ 69 и 74 также подключены к входам RS-триггеров 70 и 75 соответственно, а их выходы соединены с блоком 19 выбора рода работ и с входами логических элементов 2И-НЕ 71 и 76, выходы последних соединены с формирователем 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов.

Блок 17 индикации и набора числа анодных импульсов (фиг.10) содержит десятично-двоичный преобразователь 78 кода с системой индикации набора 35 числа и D-триггер 79, причем выходы десятично-двоичного преобразователя 78 кода связаны с управляющими входами D-триггера 79, а его трактиру- емые входы - с узлом 16 занесения программы, кроме того выходы D-триггера 79 связаны с входами формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов,,

Блок 18 индикации и набора числа катодных импульсов (фиг.10) содержит десятично-двоичный преобразователь 80 кода с системой индикации набора числа и D-триггер 81, причем выходы 50 десятично-двоичного преобразователя 80 связаны с управляющими входами Dтриггера 81, а его тактируемые входы с узлом 16 занесения программы, кроме того выходы D-триггера 81 связаны с соответствующими выходами формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного кана- - лов.

30

40

45

5

Формирователь 15 сигналов число- импульсног о управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов (фиг.10 и 11) содержит логические элементы 2-2И-2ИЛИ-НЕ 82 и 83, четырехразрядные двоичные реверсивные счетчики 84-88, логический элемент 2-2-2-ЗИ-4Ш1И-НЕ 89, логические элементы 2И-НЕ 90-92, триггер 93, элемент 2Н-НЕ 94, элемент 2-2-2-ЗИ- 4ИЛИ-ИЕ 95, элементы 2И-НЕ 96-99, элемент ЗИ-НЕ 100, элемент 2И-НЕ 101, триггер 102, элементы 2И-НЕ 103 и 104, элемент ЗИ-НЕ 105, элемент 2И-НЕ 106, элементы 2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ 107 и 108, причем выходы логических элементов 2-2И-2ИЛИ-НЕ 82 и 83 соединены соответственно с информационными входами четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 84,вы- ходы которого соединены с входами логических элементов 2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ 107 и 108,а выходы последних соединены соответственно с блоком 12 переключения анодного и катодного каналов, узлами 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, счетный вход четырехразрядного двоичного, реверсивного счетчика 84 соединен с включенными последовательно логическими элементами 2И-НЕ 104 и 106 и лгическим элементом ЗИ-НЕ 105.

Логический элемент ЗИ-НЕ 105 и логический элемент 2И-НЕ 97 соединены с счетным выходом блока 12 переключения анодного и катодного каналов, а логический элемент 2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-Н 95 и логические элементы 2И-НЕ 96-98 соединены последовательно и включены на счетный вход четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 87, выход которого связан с логическим элементом 2И-НЕ 103, а выход последнего соединен с RS-триггером 102, выходы которого соединены с четырехразрядна IM двоичным реверсивным счетчиком 87, логическими элементами 2II-HE 91, 104 и 98 и логическим элементом ЗИ-НЕ 100. Кроме того,счетный вход четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 86, выход RS- триггера 93 и вход логического элемента 2И-НЕ 99 соединены параллельно а выход логического элемента 2И-НЕ 99 соединен с входом логического элемента ЗИ-НЕ 100, который соединен последовательно с логическим элемен

5

0

5

том 2И-НЕ 101 и со счетным входом четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 85, выход которого соединен с логическим элементом 2-2-2-ЗИ-41ШИ-НЕ 95, кроме того, выход четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 86 соединен с последовательно связанными логическими элементами 2И-НЕ 90-92 и с четырехразрядным двоичным реверсивным счетчиком 88, выход последнего соединен с последовательно соединенными логическим элементом 2И-НЕ 94 и RS-триггером 93, выход последнего соединен с одним из входов логического элемента 2И-НЕ 92. Выход логического элемента 2-2-2-2И-4ИЛИ-НЕ 89 связан с входами логических элементов ЗН-НЕ 100 и 105, а вьсход логического элемента 2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ 95 связан с одним из входов логического элемента ЗИ-НЕ 105, кроме того, входы занесения информации четырехразрядных двоичных реверсивных счетчиков 84, 86 (вход С) соединены с блоком 12 переключения анодного и катодного каналов (фиг.1), а их входы сброса информации соединены с блоком 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок (фиг.1), установочные входы RS-триг- геров 93 и 102 соединены с выходом генератора 21 синхроимпульсов через блок 12 переключения анодного и ка- j тодного каналов.

Генератор 21 синхроимпульсов (фиг.12) содержит неполный трехфазный мостовой выпрямитель 109, транзистор 110 типа n-p-п, логический элемент 2И-НЕ 111, формирователи 112 и 113 импульсов заданной длительности (одновибраторы) с элементами, обеспечивающими получение импульсов заданной длительности, элементы 5 2И-НЕ 114 и 115, причем неполный трехфазный мостовой выпрямитель 109 соединен с одной из обмоток трехфазного трансформатора синхронизации с блоком 2 вторичного электропитания (трансформатор 23, фиг.1) и с последовательно включенными транзистором 110 типа n-p-п, логическим элементом 2И-НЕ 111, а выход логического элемента 2И-НЕ 111 соединен с параллельно включенными входами формирователей 112 и 113 импульсов заданной длительности, а выходы последних соединены соответственно с входами последовательно включенных

0

5

0

0

5

логических элементов 2И-НЕ 114 и 115. Кроме того, выход логического элемента 2И-НЕ 115 соединен с блоком 12 переключения анодного и катодного каналов, узлом 16 занесения программы и блоком 20 пуска, сбропа и защиты от перегрузок, при этом генератор 21 синхроимпульсов соединен с трехфазным трансформатором 2 с .шхро низации с блоком вторичного электропитания.

Силовые понижающие трехфазные трансформаторы 1 и 2 с переменными коэффициентами трансформации анодного и катодного каналов служат для согласования входного и выходного напряжений силовой сети, причем напряжение зторнчной обмотки определяет значение напряжения на нагрузке. Трехфазные мостовые выпрямители 3 и 4 анодногЪ и катодного каналов, являясь силовой частью установки, предназначены для изменения полярности тока в цепи нагрузки в зависимости от выбранного рода работ блока 19 выбора рода работ и для получения точки естественной коммутации на выпрямленном напряжении для управления работами тирксторных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов .

Тиристорные ключи 5 и 6 анодного и катодного каналов предназначены для пропускания тока от трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов в зависимости от выбранного рода работ блока 19 выбора рода работ. Блок 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки служит для контроля заданных значений тока на нагрузке, а также вырабатывает напряжение обратной связи для стабилизации тока, подаваемого на блоки 10 и 11 стабилизации тока анодного и катодного каналов и блок 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок.

Усилители-формирователи 8 и 9 запуска тиристорного ключа анодного и катодного каналов служат для выработки мощных запускающих импульсов тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов в зависимости от выбранного рода работ блока 19 выбора рода работ. Блоки 10 и 11 стабилизации токов анодного и катодного каналов вырабатывают сигналы для компенсации выходного тока на нагрузке соto

15

20

25

0

5

0

5

0

5

ответственно по каддому каналу от заданных средних значений.

Блок 12 переключения анодного и катодного каналов предназначен для выработки сигнала запуска усилителей-формирователей 8 и 9 запуска тн рнсторных ключей аноднпг , и катодного каналов и узлов 13 и 14 -/правления трехфазными мостовыми яыпрямите- лями анодного и катодного каналов п зависимости от выбранного рпда работ блока 19 выбора рода работ, а также для управления формирователем 15 сигналов число-импульсного управление тиристорными ключами анодного и катодного каналов.

Узлы 13 и 14 управления трехфлзн:., - ми мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов предназначены для управления тиристорами трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов с целью получения определенной формы тока от трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов для выключения тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов.

Формирователь 15 сигналов число- импульсного управления тиристорнымн ключами анодного и катодного каналог служит для преобразования сигнала,-.), данного в цифровом виде, в последовательность импульсов управления длительностью работы каждого канала,причем последовательность импульсов управления синхронизирована с. сетевым напряжением, а также вырабатывает сигналы для переключения каналов,подаваемых на блок 12 переключения анодного и катодного каналов и узлы 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями ано/ыого и катодного каналов.

Узел 16 занесения программы предназначен для ввода заданной информации управления длительностью работы каждого канала в блоки 17 и 18 индикации и набора числа анодных и катодных импульсов. Последние пред- назначены для визуальной индикации и цифрового набора числа импульсов в десятичном коде, определяющих длительность работы каждого канала соответственно.

Блок 19 выбора рода работ служит для перевода устройства в режимй длительно-анодный, длительно-катодный или длительно-нестационарный я вырабатывает импульсы управления усилителями-формирователями запуска тири- сториьгх ключей 8 и 9 анодного и катодного каналов и узлами 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов.

Блок 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок предназначен для выра- ботки пускового импульса с первоначальным выбором включения катодного или анодного каналов блока 12 переключения анодного и катодного каналов, а такие включения каналов син- чронно с напряжением силовой сети, причем блок 20 спуска, сброса и защиты от перегрузок запоминает момент пуска, кроме того, последний служит для установки триггеров устройства в исходное состояние перед пуском, а в случае внутренних и внешних коротких замыканий в системе управления и силовой части устройства вырабатывает сигнал сброса для блока

12переключения анодного и катодного каналов и перевода устройства в обесточенное состояние.

Генератор 21 синхроимпульсов служит для формирования синхроимпуль- сов, соответствующих моменту прохождения через нуль выпрямленного напряжения, получаемых от трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов, а также синхроимпульсов,сдвинутых по времени относительно первых. Он определяет синхронность порядка работы и взаимодействия узлов и блоков устройства.

Генератор 22 высокой частоты (3 кГц) вырабатывает прямоугольные импульсы длительностью фронта 1 - 1,5 мкс и сквашюстью 4-5, которые подаются на усилители-формирователи и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов и на узлы

13и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, усиливаются по мощ- ности этими блоками и служат для запуска тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов, а также тиристоров 3 и 4 трехфазных мостовых выпрямителей анодного и катодного каналов.

Трехфазный трансформатор 23 синхрнизации с блоком вторичного электропитания предназначен для выработки

0 5

0 0

5

0

5

постоянных напряжений питания блоков устройства и подачи синхронного напряжения относительно выпрямленных напряжений, получаемых от трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов в генератор 21 синхроимпульсов для выработки синхроимпульсов .

Рассмотрим временные диаграммы формирования сдвинутых синхроимпульсов С1 и С2 генератором 21 син- хрЬимпульсов (фиг.13): график а - форма- напряжений на выходе неполного трехфазного мостового выпрямителя 109; график б - синхроимпульсы С1; график в - выходное напряжение формирователя 112 импульсов заданной длительности; график г - выходное напряжение формирователя 113 импульсов заданной длительности; график д - синхроимпульсы С2; график с - распределение по времени синхроимпульсов С1 и С2.

На выходе неполного трехфазного мостового выпрямителя 109 (фиг.12) вырабатывается выпрямленное напряжение, которое в некоторый момент достигает значения нуля с периодом следования ТСИНдр, равное полному периоду частоты 50 Гц, т.е. 0,02 с. Это напряжение подается на вход транзистора 110 типа n-p-п и закрывает его. Последний открывается только в момент, когда подаваемое па вход напряжение близко к нулю. В это время на входе логического элемента 2И-НЕ 111 создается условие логического 0м, а на выходе логической 1, т.е. на его выходе формируются импульсы С1 длительностью 5-10 мкс (фиг.13, график б).

Синхроимпульсы С1 подаются на формирователи 112 и 113 импульсов заданной длительности, а также к блоку 12 переключения анодного и катодного каналов, узлу 16 занесения программы, блоку 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок. Подбором RC-цепочки на выходе формирователей 112 и 113 импульсов заданной длительности добиваются разной длительности их выходных импульсов (фиг.13, графики в, г). Выходные импульсы формирователей 112 и 113 импульсов заданной длительности подаются на вход логического элемента 2И-НЕ 114, далее инвертируются логическим элементом 2И-НЕ 115 и с его выхода снимаются синхроимпульсы С2 (фиг.13, график д). При этом длительность Ј, равна одному периоду, a t времени между импульсами С1 и С2, необходимому для задержки начала пачки отпирающих импульсов запуска тиристорных клмчей 5 и .6 анодного и катодного каналов тиристоров трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов. Длительность паузы Ј2 выбирается с учетом того, что после снятия напряжения с тиристоров трехфазных мостопых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов ток, равный току BblkA достигается не , а через некоторое время, ранное 50-10Э икс, для наиболее распространенных лиловых тиристоров.

Принцип поочередного включения трехфазных могтовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов на нагрузку с целью получения разных форм тока обеспечивается управлением тиристорных ключей 5 и 6 анодного, катодного каналов и тиристоров 29 и 35 ттзех азных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов (фиг.1-3). Принципиальные схемы трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов (фиг.2 и 3) состоят из комбинаций пяти диодол (24-28 и 30-34) и одного тиристора (29 и 35), причем тиристоры 29 и 35 включены на одноименную фазу, а у неполного трехфазного мостового выпрямителя 109 (фиг„12) в этом месте диод отсутствует.

На фиг.- представлены временные диаграммы работы выпрямителя, где график ж - форма подводимого напряжения; график з - форма выходного напряжения в режиме неполного выпрямления; график и - форма выходного напряжения в режиме полного выпрямления .

Схемы, приведенные на фиг.2 и 3, работают следуюпдш образом.

Когда на тиристоры 29 и 35 не подана отпирающая пачка импульсов, на их выходах вырабатывается выпрямленное напряжение, мгновенное значение которого в некоторый момент времени достигает пуля (фиг.4, график э) с периодом, равным одному периоду переменного напряжения, и частотой 50 Гц,причем из-за идентичности схем трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного кана0

5

0

лов и неполного трехфазного мостового выпрямителя 109 (Лиг.13), нулевое значение напряжения на выходе трехфазных постовых выпрямителей 3 и А анодного и катодного каналов совпадают с моментом выработки синхроимпульсов С1. При этом создается условие для естественной коммутации тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов, так как в момент появления синхроимпульсов С1 приложенное напряжение на тиристорных ключах 5 и 6 анодного и катодного каналов- равно нулю, т.е. по синхроимпульсу С1 их можно выключать, а по синхроимпульсу С2 включать поочередно. Тогда через блок 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки и через нагрузку пойдет ток или от трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала или от трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала в противоположных направлениях

1) согласно связи между трехфазными мостовыми выпрямителями 3 и 4 анодного и катодного каналов, тиристорными ключами 5 и 6 анодного и катодного каналов, блоком 7 датчиков анодного

о и катодного токов нагрузки (фиг.1).

В случае, когда тиристоры 29 и 35 трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов открыты (с узла 14 управления трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала и формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов поступает на них пачка отпирающих импульсов (форма выходных напряжений соответствует форме, показанной на фиг.4, график и). Такая форма напряжения не имеет значение, 5 равное нулю, и если ее приложить к одному из тиристорных ключей 5 и 6 анодного или катодного каналов, то выключить тиристорный ключ невозможно из-за отсутствия момента естественной коммутации. управления моментом выключения тиристорных ключей 5 и 6 анодного или катодного каналов к узлам 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного или катодного каналов соответственно за один период до выключения тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов поступают импульсы от формирователя 15 сигна5

0

0

5

19

лов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов, запрещающие подачу пачки отпирающих,импульсов на тиристоры 29 или 35. При этом создястгя условие вьпшпчепия тнрнсторных ключей 5 и 6 анодного или катодного каналов по синхроимпульсу С1, так как выходное напряжение трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного или катодного каналов имеет значение равное нулю п момент появления синхроимпульса С1 .

Для пояснения работы устройства (фиг.1) рассмотрим временные диаграммы для различных видов рода работ (фиг.13-17), где: U1 - напряжение питающей сети во вторичной обмотке силовых понижающих трехфазных трансформаторов 1 и 2 с переменными коэффициентами трансформации анодного и катодного каналов; U2 - форма выходных напряжений трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов; U3 - синхроимпульсы С1 и С2; U4 - импульсы,запрещающие подачу пачки отпирающих импульсов формирователя 15 сигналов число- импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов на трехфазные мостовые выпрямители 3 и 4 анодного и катодного каналов через узлы 13 и 14 управления трехфазшгми мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов; U5 - импульс блока 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок; U6 - импульс пуска задержки от момента пуска до момента включения одного из каналов в блоке 12 переключения анодного и катодного каналов по синхроимпульсу С2; U7 - пачка отпирающих импульсов тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов от усилителей- формирователей 8 и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов; U8 - форма и напряжения на нагрузке.

I

Взаимосвязь и работа блоков устройства следующие.

I. Род работы нестационарный. Режим асимметричного тока.

Пусть число импульсов анодного и катодного каналов 1:1 (фиг.12). При этом импульсы U4 должны вырабатваться за один период до момента переключения каналов формирователем

15 сигналов число-импульгного управления тиристорными ключами анодного и катонного каналов. Это означает, что па узлы 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов уже по

0

5

0

дан импульс Оси , на отключение тиристоров 29 и 35 трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов (фиг.1).При этом выходное напряжение U2 трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов имеет фор5 му, показанную на Лиг.14 (U2 - штриховая кривая). По импульсу пуска U5 и по синхроимпульсу С2 включается один из каналов блока 12 переключения анодного и катодного каналов и тиристорные ключи 5 и 6 анодного или катодного каналов до появления следующего синхроимпульса С1 (фиг.14). По импульсу формирования 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов, который вырабатывается по окончанию счета в каждом из каналов, блок 12 переключения анодного и катодного каналов выключается. В данном случае в блоках 17 и 18 индикации и набора числа анодных и катодных импульсов записано по одному импульсу и, следовательно, каналы в блоке 12 переключения анодного

5 и катодного каналов будут переключаться через каждый период. Далее идет пауза,равная 1}г , до пояг -ения синхроимпульса С2. На время Ј не влючается ни один из каналов блока

0 12 переключения анодного и катодного каналов. Допустим, что по синхроимпульсу С2 запускается катодный канал блока 12 переключения анодного и катодного каналов и тиристорный

5 ключ 6 катодного канала. Ток через нагрузку проходит от трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала. С появлением следующего синхроимпульса С1 выключается катодный канал и оба канала остаются выключенными до появления синхроимпульса С2„ По синхроимпульсу С2 включается анодный канал, а по синхроимпульсу С1 - выключается и т.д.

0

При этом длительность импульсов U8 на нагрузке будет равна или меньше 03 (фиг. 14), т.е. ЈQ ;Ј3и Т,, ё 03 t Это зависит от заданных значений эталонных напряжений блока 10 стабилизации тока анодного канала, и блока 11 стабилизации тока катодного канала и величины тока нагрузки, Чем меньше нагрузки, тем меньше длительности Т.

К

Рассмотрим другие соотношения числа импульсов, например, при числе анодных и катодных импульсов 2:1. В этом случае прежде чем выключается анодный канал в блоке 12 переключения анодного и катодного каналов за один период до начала импульса пере- кчюченлл формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тирис.тор ными ключами анодного и катодного каналов появляется импульс U4 на входе узла 11 управления трехфазным мостовым выпрямителем анодного канала и гыкл чается тиристор 29 трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала, а по следующему синхроимпульсу С2 через усилитель-формиро- натель 8 запуска тиристорного ключа анодного канала выключается тиристор ный ключ 5 анодного канала, а по следующему за ним импульсу С2 включается катодный канал. Так как катодных импульсов всего один, то сразу же появляется импульс U4, запрещающий запуск тиристора 35 трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канапа. По приходу следующего после запуска катодного канала синхроимпульса С1 катодный канал выключается и процесс периодически повторяется ,

II. Род работы нестационарный. Режим импульсного тока.

Временные диаграммы работы в режиме импульсного тока представлены на фиг.15.

По условиям работы в импульсном режиме один из каналов обесточен (или анодный, или катодный). Это означает, что в блоках 10 и 11 стабилизации тока анодного или катодного каналов задают значение тока, равное нулю, но сохраняют заданную длительность его работы между импульсами для регулирования скважности. Например, пусть число импульсов анодных и катодных равно 1:1, тогда U7 (фиг.15) - пачка отпирающих импульсов тиристорного ключа 5 анодного

10

15

20

25

0

5

0

5

0

5

канала, a U8 - форма импульсов на нагрузке. Пауза между импульсами равна сумме С, + ЈjXTk, т.е. Ct с Ј..

к 2.

1:2

сичкр Т

СИИХР

скважность

I то скважность равна 2. Если нео.: димо увеличить скважность, то необходимо увеличить паузу между импульсами.

Пусть число импульсов в катодном канале два, а анодном один. На нагрузке должны получить катодные импульсы. Анодный канал обесточен заданием значения анодного тока, равного нулю, в блоке 10 стабилизации тока анодного канала. Временные диаграммы для рассматриваемого случая представлены на Лиг.15 (соотношение 1:2).

U7 - пачка отпирающих импульсов тиристорного ключа 6 катодного канала, U8 - форма катодных импульсоь на нагрузке. Если принять длительность одного импульса анодного канала равным длительности одного импульса катодного канала и равным одному периоду синхронизации (ТСИИУр), то имеем выражение Т Т тогда при соотношении для катодных импульсов равна: Q ЗТсии„р/2Тсинхр 1,5. Предположим число анодных и катодных импульсов 2:1. На нагрузке должны получить катодные импульсы (анодный канал обесточен через блок 10 стабилизации тока анодного канала). Тогда U7 - пачка отпирающих импульсов тиристорного ключа 6 катодного канала (фиг,15) соотношение 2:1, U8 - форма ьатодных импульсов на нагрузке. В этом случае скважность будет рав- на Q ЗТс„кХр/1Тсинхр 3, т.е. с увеличением паузы между импульсами скважность увеличивается, а с уменьшением - уменьшается.

Узлы 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов в режиме импульсного тока также за один период до переключения каналов в блоке 12 переключения анодного и катодного каналов обесточивают тиристоры 29 и 35 трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов.

III. Род работы нестационарный. Режим реверсивного тока.

Временные диаграммы работы в режиме реверсивного тока представлены

на Лиг.16. По условиям работы в этом режиме период длительности Tfl ф Т и, как правило, длч анодного реверсивного тока Тд 5-10 Тк, а для катодно- го, реверсивного тока Т 5-10 Т д. Например, пусть число анодных сов в анодном канале один, а число катодных импульсов пять (фиг.16, соотношение 1:5), тогда U7 - пачка отпирающих импульсов тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов, U8 - форма импульсов на нагрузке при режиме катодного реверсивного тока.

IV. Род работы длительно-анодный или длительно-катодный.

Временные диаграммы представлены на фиг.17. Пусть постоянно работает только анодный канал, при атом тирис- торный ключ 6 катодного канала закрыт . UB - форма напряжений на нагрузке. При стабилизации среднего значения тока анодного канала от блока 10 стабилизации тока анодного канала форма напряжения на нагрузке может быть с паузами на время угла отсечки и включения тиристорного ключа 5 анодного канала. Пусть постоянно работает только катодный канал. Тиристорньй ключ 5 анодного канала закрыт. 118 - форма напряжений на нагрузке. При стабилизации сред- него значения тока катодного канала от блока 11 стабилизации тока катодного канала форма напряжений на нагрузке может быть с паузами на время угла отсечки включения тиристорного ключа 6 катодного канала.

В этом режиме рода работ узлы 13 и 14 управления трехфазными мо- стов ыми выпрямителями анодного и ка- тодного каналов постоянно запускают тиристоры 29 или 35 трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного или катодного каналов, а в режиме стабилизации тока анодного или катодного ка- налов они закрыты и на тиристоры 29 или 35 трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного или катодного каналов не поступают запускающие им- - пульсы. Форма выходных напряжений трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов соответствует U2 - штриховой линии на фиг.14.

5 0 о

5

5

Устройство работает следующим образом.

В этом релиме блок 19 выбора рода работ (фиг.8) пропускает импульсы, определяклцие длительность работы каждого канала от блока 12 переключения анодного и катодного каналов Тг и Т Ј (фиг.9) к усилителям-формирователям 8 и 9 запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов, узлам 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов (фиг.1) на управление тиристорными ключами 5 и 6 анодного и катодного каналов и тиристорами 29 и 35 трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов.

Пусть в блоках 17 и 18 индикации и набора числа анодных и катодных импульсов набрано необходимое соотношение анодных и катодных чисел. На фиг.10 показана принципиальная схема реализации одного разряда цифры (единицы) в двоичный код. Набранная цифра разряда числа в виде потенциальных сигналов подается на десятично- двоичный преобразователь 78 кода блока 17 индикации и набора числа анодных импульсов и на десятично-двоичный преобразователь 80 кода блока 18 индикации и набора числа катодных импульсов (фиг.10). Выходные сигналы в двоичном коде с десятично-двоичных преобразователей 78 и 80 кода подаются на входы D-триггеров 79 и 81. При помощи выходного импульса от узла 16 занесения программы (фиг.1), поданного на тактируемые входы 1D-триггеров 81 и 79 (фиг.10), заносится набранная информация. Здесь D-триггеры 81 и 79 выполняют функцию регистров записи набранной информации. На фиг.10 показан только один десятично-двоичный регистр (разряда единицы) по каждому каналу соответственно.

Считывание информации с D-триггеров 81 и 79 для записи в четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик 84 циклов (фиг.11) производится подачей сигналов Т и ТЧ от блока 12 переключения анодного и катодного каналов на логические элементы 2-2И-2ИЛИ-НЕ 82 и 83 (фиг.1 и 10). Аналогично сигналы разряда десятки и разряда сотни подаются на четырехразрядные двоичные реверсивные счетчики 85-и 86 соответственно (фиг.11) Допустим, на информационные входы четырехразрядных двоичных реверсив- ных счетчиков 84-86 записано в двоично-десятичном коде число, имеющее сотни, десятки и единицы. Проследим, как в формирователе 15 сигналов число-импульсного управления тирис- торными ключами анодного и катодного каналов будут вырабатываться сигналы Основной счет равен нулю (Оси Сч 0) для подачи на переключение каналов в блоке 12 переключения анодного и катодного каналов и Основной счет равен единице (Оси Сч 1) для подачи сигнала в узлы 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов. С выхода блока 12 переключения анодного и катодного каналов на формирователь 15 сигналов число-импульсного управления ти- ристорными ключами анодного и катодного каналов (фиг.1 и 11) подаются счетные импульсы (Сч 1:1) в реальном масштабе времени на логический элемент ЗИ-НЕ 105 и логический элемент 2И-НЕ 97 формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов. Так как на четырехразрядные двоичные реверсивные счетчики 84-86 записано число соответственно по разрядам, то на выходах логических элементов 2-2-2-ЗП-4ИЛИ-НЕ 89, 95, 107 и 108 будут логические сигналы О, поэтому счетные импульсы (Сч 1:1) от блока 12 переключения анодного и катодного каналов не проходят через логический элемент ЗИ-НЕ 105 к четырехразрядному двоичному реверсивному счетчику 84. Г Счетные импульсы (Сч 1:1) проходят к четырехразрядному двоичному реверсивному счетчику 87, так как логический элемент 2И-НЕ 96 инвертирует выходной логический О логического элемента 2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ 95 и на входе логического элемента 2И-НЕ 97 возникает условие выполнения операции; И-НЕ. Далее счетные импульсы инвертируются логическим элементом 2И-НЕ 98 и как логическая 1 подаются на счетный вход четырехразрядного двоичного импульса, на ь::оде логического элемента 2И-НЕ 103 -создается условие выработки сигнала

0

5

сброса четырехразрядного двоичного . реверсивного счетчика 87 через RS- триггер 102. При этом вырабатывают- г ся счетные импульсы Сч 10:1, которые подаются на логические элементы 2И-НЕ 91 и 104 и на логический элемент ЗИ-НЕ 100. Эти импульсы через логический элемент ЗИ-НЕ 100 не проЮ ходят на четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик 85, так как входы логического элемента ЗИ-НЕ 100 блокированы логическим О, а пррходят через логические элементы 2И-НЕ 91 и

15 92- на вход четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 88. Выработка счетного сигнала Сч 100:1 аналогична работе четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 87, т.е. на каждый десятый счетный импульс Сч 10:1 через RS-триггер 93 и логический элемент 2И-НЕ 94 вырабатывается один счетный импульс Сч 100:1, который подается на вход обратного счета четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 86 и логического элемента 2И-НЕ 99.

Схема формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристор0 ными ключами анодного и катодного каналов построена так, что сначала из заданного числа вычитается обратным (реверсивным) счетом сотни, десятки, а в конце - единицы. По дости5 жении разряда сотни значения заданного нуля четырехразрядным двоичным реверсивным счетчиком 86 на выходе логического элемента 2-2-2-ЗИ-4НЛИ-НЕ 89 появляется сигнал логической 1,

0 который инвертируется логическим элементом 2И-НЕ 90 и блокирует поступления счетных импульсов Сч 10:1 на вход четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 88, он больше

5 не вырабатывает счетные импульсы Сч 100:1. Длительности счетных импульсов Сч 100:1 и Сч 10:1 равно Ј2 (фиг.13). На эту длительность через логический элемент 2И-НЕ 99 вход ло-

0 гического элемента ЗИ-НЕ 100 будет

блокирован на прохождение счетных импульсов к четырехразрядному двоичному реверсивному счетчику 85. После сброса RS-триггера 93 отрицательны5 ми импульсами С2 (С2), возникает условие прохождения счетных импульсов Сч 10:1 к четырехразрядному двоичному реверсивному счетчику 85.

27

В это время четырехразрядные двоичные реверсивные счетчики 86 и 88 выключаются из-за окончания счета значения разряда сотни и начинается вычитание (обратный счет) разряда десятки из заданного значения числа четырехразрядным.двоичным реверсивным счетчиком 85. По достижении счета разряда десятки заданного чис- |Q ла равного нулю четырехразрядным двоичным реверсивным счетчиком 85 на выходе логического элемента 2-2-2- -ЗИ-4ИЛИ-НЕ 95 появляется логическая 1, которая инвертируется ло- 15 гическим элементом 2И-НЕ 96, и блокируется поступление счетных импульсов Сч 1:1 на вход четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 87, который больие не вырабатывает 20 счетные импульсы Сч 10:1. По поступлении следующего счетного импульса начинает работать четырехразрядный двоичный реверсивный счётчик 84, а четырехразрядные двоичные реверсив- 25 ные счетчики 85 и 87 в этот момент находятся в нулевом состоянии.Счетные импульсы Сч 1:1 проходят через логический элемент ЗИ-НЕ 105 и логический элемент 2И-НЕ 106 на вход 30 обратного счета четырехразрядного двоичного реверсивного счетчика 84, уменьшая значение заданного числа разряда единицы.Пс достижении момента за один импульс до конца счета логическим элементом 2-2-2-ЗИ-4ИЛИ-НЕ 108 вырабатывается логическая 1 (Оси Сч 1), которая подается к узлам 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодно- го и катодного каналов для отключения тиристоров 29 и 35 трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов.

В момент равенства заданного значения числа (единицы) и обратного счета на выходах четирехразрядно- го двоичного реверсивного счетчика 84 будет состояние логического О, а на выходе логического элемента 2-2-2-ЗИ-4ШШ-НЕ 107 будет состояние логической 1. Этот сигнал (Осн Сч 0) подается на входы логических элементов ЗИ-НЕ 67 и 72 блока 12 переключения анодного и катодного каналов (фиг.9) и подготавливает условие переключения каналов. При jrajcoM обратном счете по схеме

165438528

(фиг о 11). не теряется синхронность работы всего устройства по передним фронта импульсов Оси Сч 1 и Осн Сч 0 и синхроимпульсам С1.

Рассмотрим работу блока 12 переключения анодного и катодного каналов. Принципиальная схема возможного варианта работы блока 12 переключения анодного п катодного каналов приведена на фиг.9. По пусковому импульсу от блока 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок, который подается на входы логических элементов ЗИ-НЕ 62 и 63 (фиг.9), по синхроимпульсу С2 и в зависимости от положения переключателя резистора 61 Начальный режим создаются условия для выработки отрицательного импульса логических элементов ЗИ-НЕ 62 (фиг.9, анодный канал). Предварительно все триггеры устройства и счетчики формирователя 15 сигналов число- импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов установлены в первоначальное положение импульсом сброса R от блока 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок. Тогда по выходному отрицательному импульсу логического элемента ЗИ-НЕ 62 устанавливается RS-триггер 70 анодного канала, вырабатывается потенциальный сигнал Тг и открывается анодный канал и этим же импульсом заносится число импульсов анодного канала в информационные входы счетчиков формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов. Отрицательный сигнал занесения в первый момент после пуска формируется логическими элементами 2 И-НЕ 64 и 2И-ИЛИ-НЕ 66 и подается на вход Занесение четырехразрядных двоичных реверсивных счетчиков 84-86 формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов. Инвертированный сигнал занесения с выхода логического элемента 2И-НЕ 77 подается к блоку 19 выбора рода работ и является блокирующим импульсом при выборе рода работ переключателем 46 рода работ для перехода с одного рода работ к другому только в момент появления блокирующих импульсов БЛК от блока 12 переключения анодного и катодного каналов (фиг.8).

35

45

50

55

Как показано на фиг.9, RS-триггер

70устанавливается синхроимпульсом С2 и подготавливает условие прохождения синхроимпульсов С1 через логический элемент 2И-НЕ 71. Выходные импульсы логического элемента 2И-НЕ

71считаются как счетные импульсы Сч 1:1 анодного канала. Эти счетные импульсы поступают для обратного счета в формирователь 15 сигналов число-импульсного управления тирис- торьымн ключами анодного и катодного каналов для выработки импульсных сигналов мпсц Сч 1 и Оси Сч О.

равен логической

альныи сигнал Ч, а тг - логическому О, так как

С лояьлепием импульса Осн Сч 0 от формирователя 15 сигналов чпслс-импупьсного управления тирис- торными ключами анодного и катодного каналов на входах логических элементов 3lf-HE 67 и 72 создаются условия выключения работающего канала. В рассматриваемом случае эти условия создаются на входах логического элемента ЗИ-НЕ 72, так как потенципС

Lp

- ТП Г

анодный канал откпыт, а катодный закрыт. Отрицательный импульс с выхода логического элемента ЗИ-НЕ 72 запоминается RS-триггером 73 и своим выходным отрицательным сигнатом выключает RS-триггер 70. Анодный канат выключается. Одновременно логический элемент ЗИ-НЕ 72 подготавливает условие прохождения синхроимпульса С2 через логический элемент 2И-НЕ 74. По появлению после синхроимпульса С1 импульса С2 RS-триггер 75 устанавливается в состояние 1 и формируется импульс занесения числа в четырехразрядные двоичные реверсивные счетчики 84-86 формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов через логические элементы 2И-НЕ 65 и 74 и логический элемент 2И-ИЛИ-НЕ 66, который снимается с выхода логического элемента 2И-ИЛИ-ПЕ 66, а сигнал БЛК - с выхода логического элемента 2И-НЕ 77.

Счетные импульсы Сч 1:1 катодного канала подаются на формирователь 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов с выхода логического элемента 2И-НЕ 76 (фиг.9 и 11). По мере поступления счетных

(О

20

25

65438530

импульсов Сч 1:1 с катодного канала блока 12 переключения анодного и тодного каналов на входы -1 четырехразрядных двоичных реверсивных счетчиков 84-86 формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов (фиг.11) уменьшается значение числа, записанного в них. Когда число счетных импульсов будет равно занесенному в четырехразрядный двоичный реверсивный счетчик 84, вырабатывает импульс Осн Сч 0, который поступает на логические элменты ЗИ-НЕ 67 и 72. Гак как в данный момент работает катодный канал, то на входах логического элемента ЗИ-НЕ 67 создается условие для выработки отрицательного импульса. Этот импульс запоминается RS-триггером 68 и сбрасывает RS-триггер 75, т.е. отлспючается катодный канал и создается условие для запуска RS- триггера 70 по приходу синхроимпульса С2; По синхроимпульсу С2 открывается анодный канал и заносится число анодных импульсов в четырехразрядные двоичные реверсивные счетчики 84-86 формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналог .

По следующему за синхроимпульсом С2 синхроимпульс С1 проходит через логический элемент 2И-НЕ 71 в счетные входы четырехразрядных двоичных реверсивных счетчиков 84-86 формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов.

Таким образом, выключение каналов происходит по синхроимпульсам С1, а включение - по синхроимпульсам С2. Предварительный набор числа импульсов каждого канала производится в блоках 17 и 18 индикации набора числа анодных и катодных импульсов, а их запись в регистр хранения набранного числа в формирователе 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов производится узлом 16 занесения программы. Считывание набранного числа из регистра хранения формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов в информационные входы четырехразрядных двоичных реверсивных

30

35

40

45

50

55

счетчиков 84-86 формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов производится импульсом, вырабатываемым на выходе логического элемента 2И-ШШ-НЕ 66 (фиг.9 блока 12 переключения анодного и катодного каналов при наличии соответствующих сигналов if и Т

при наличии

Г| и Тг в формирователе 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов (фиг.11 Состояние логической 1 RS-тригге- ров 70 и 75 определяет длительность работы каждого канала и зависит от числа импульсов, занесенных в каждый канал, т.е. импульсы Т и Т, снимаемых с RS-триггеров 70 и 75, задают длительность работы каждого канала, при этом временная задержка между включением и выключением RS-триггеров 70 и 75 равна времени между синхроимпульсами С1 и С2.

Блок 19 выбора рода работ предназначен переключать устройство в режимах: длительно-анодный, нестационарный и длительно-катодный, его выходные параметры определяют режим работы усилителей-формирователей 8 и 9 запуска тиристорных ключей аноного и катодного каналов и узлов 13 и 14 управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов.

Рассмотрим режим работы блока 19 выбора рода работ (фиг.8) в положе - нии переключателя 46 рода работ Нестационарный. Переключатель 46 рода работ, резисторы 47, логические элементы 2И-НЕ 48-50, выполняют функцию переключателя без паузы во время ручного переключения. В рассматриваемом положении переключателя 46 рода работ RS-триггеры 55 и 56 находятся в состоянии логического О. В это состояние при наличии сигналов TЈ, Т и БЛК RS-триггеры 55 и 56 устанавливаются логическими элементами ЗИ-НЕ 52 и 53 соответственно. .Тогда сигналы Тг или Т г, определяющие длительность работы каждого канала, проходят через логические элементы 2И-НЕ 57-60 соответственно и определяют равенство Т «Тв|ИТ вТ(с.

Пусть переключатель 46 рода работ находится в положении Длительно-анодный1 . Тогда с появлением

сигналов

0

5

5

г

и БЛК RS-триггер 55 устанавливается в состояние 1 и на выходе логического элемента 2И-НЕ 58 будет постоянная логическая 1. Этот потенциальный сигнал М1 подается на усилитель-формирователь 8 запуска тиристорного ключа анодного канала и узел 13 управления трехфазным мостовым выпрямителем анодного канала. Постоянно ,работает анодный канал не зависимо от состояния занесенного числа в анодный канал и состояния . блока- 12 переключения анодного и ка5 тодного каналов. При этом потенциальный сигнал на выходе логического элемента 2И-НЕ 60 будет нулевым. Канал катодный закрыт и усилитель-формирователь 9 запуска тиристорного ключа катодного канала и узел 14 управления трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала не запускают тиристор тиристорного ключа 6 катодного канала и тиристор трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала.

Пусть переключатель 46 рода работ переводится в положение Длительно-катодный. Перевод осуществляет0 ся через положение Нестационарный. Это сделано для того, чтобы перевести RS-триггер 55 из состояния 1 в состояние О сигналами Т и БЛК. Этим самым подготавливается анодный канал к выключению, далее переключатель 46 рода работ переводится в положение длительно-катодный. RS- триггер 56 переводится в состояние 1 импульсом логического О с вы0 хода логического элемента 3 И-НЕ 54, который вырабатывается с приходом сиг5

0

5

налов Т и БЛК и логической 1 от логического элемента 2И-НЕ 50. На выходе логического элемента 60 будет постоянно логическая 1. Этот потенциальный сигнал 1 подается на усилитель-формирователь 9 запуска тиристорного ключа катодного канала и узел 14 управления трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала и открывается тиристорный ключ 6 катодного канала и тиристор трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала.

Наличие сигналов Тг, Тг и БЛК позволяет по данной принципиальной схеме блока 19 выбора рода работ выбрать род работы без перерыва тока на нагрузке, так как переключение происходит по импульсу, синхронному с синхроимпульсами С2.

Работа усилителей-формирователей 8 и 9 запуска тнристорных ключей анодного и катодного каналов.

В принципе работа усилителя-формирователя 8 запуска тиристорного ключа анодного канала аналогична работе усилителя-формирователя 9 запу- JQ ска тиристорного ключа катодного канала и поэтому рассматривается работа только усилителя-формирователя 8 запуска тиристорного ключа анодного канала. Принципиальная схема усили-- 5 теля-формирователя 8 запуска тирис- торлоги клв - а анодного канала приведена на фиг.6. На логический элемент ЧН-НЕ 39 подлетел высокочастотное импульсное напряжение от генератора /Q 22 высокой частоты, от блока 19 выбора рода работ поступает потенциальный сигнал Тг, определяющий длительность работы анодного канала и периоди- чесг ое импульсное напряжение с дли- 25 тельностью, меньшей или равной t-j Т,ЈГ (фиг. 14), определяющее среднее значение заданного тока от блока 10 стабилизации тока анодного ка-, нала. Его выходной импульс будет иметьзо длительность в зависимости от величины нагрузки:

в автоматическом

режиме0 z. Трег э

в ручном режиме 0 6: ТрегЈ Ј3. 35

Выходной сигнал логического элемента ЗИ-НЕ 39 запускает тиристорный оптрон 40. Выходной сигнал с нагрузки тиристорного оптрона 40 усиливается мощным импульсным усилительным до каскадом 41, выходные напряжения которого являются запускающими импульсами тиристорного ключа 5 анодного канала, форма этих напряжений показана на фиг.14.45

Аналогичную схему имеет усилитель-формирователь 9 запуска тиристорного ключа катодного канала.

Рассмотрим узлы 13 и 14 управлеия трехфаэними мостовыми выпрями- 50 елями анодного и катодного каналов. ринципиальные схемы этих блоков иденичны и для примера возьмем работу зла 13 управления трехфазным мосто- ым выпрямителем анодного канала cj (фиг.7). На входе логического элемена ЗИ-НЕ 42 создается условие логиеского умножения сигналов от блока 9 выбора рода работ и генератора 22

высокой частоты и выходного потенциального сигнала от логического элемента 2И-НЕ 43. В момент, когда эти три сигнала примут значения логической 1, на выходе логического элемента ЗИ-НЕ 42 будет низкий потенциал, который открывает тиристор- ный оптрон 44.Высокочастотные импульсы с выхода тиристорного оптрона 44 подаются на мощный импульснпп усилительный каскад 45, а его вводные импульсы запускают тиристор трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного- канала. Запуск тиристора трехЛаз- ного мостового выпрямителя 3 анодного канала кончается как только по- являтся импульс Осп Сч 1 от формирователя 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов на выходе логического элемента 2H-HL 43, так как п этом случае на выходе логического элемента 2Н-НЕ 43 появляется сигнал логического О, и тиристорный оптрон 44 закрывается.

Работа блока 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки (фиг.5)

Когда открыт тиристорный ключ 5 анодного канала, протекает анодный ток по цепи: плюс выхода трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала, тиристорный ключ 5 анодного канала, измеритель 36 анодного тока, измеритель 38 среднего значения анодного ч катодного тока, нагрузка Рн и минус трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала. В этом случае тиристорный ключ 6 катодного канала должен быть закрыт. Когда тиристорный ключ 6 катодного канала открыт, протекает катодный ток по цепи, плюс выхода трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала, нагрузка Р, измеритель 38 среднего значения анодного и катодного токов, измеритель 37 катодного тока, тиристорный ключ 6 катодного канала и минус трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала. В этом случае тиристорный ключ 5 анодного канала должен быть закрыт.

В случае, когда по каким-то при- чинам (внутреннее короткое замыкание и т.д.) открываются одновременно оба тиристорных ключа 5 и 6 анодного и катодного каналов, через измерители 36 и 37 анодного и катодного токов (фиг.2) будет протекать ток большой величины. Падение напряжений на них поступает на блок 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок, и он отключает схему .управления и силовую часть.

Работа трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов.

Электрическая схема соединений элементов трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов приведена на фиг.2, они идентичны. Рассмотрим работу трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала. Когда тиристор 29 .отключен от схемы выпрямления, т.е. на него не поступают импульсы запуска от узла 13 управления трехфазным мостовым выпрямителем анодного канала, кривая напряжения выпрямления имеет форму, представленную на фиг.4 (график з), мгновенное значение такого напряжения в некоторый момент времени имеет значение, равное нулю. Когда же на тиристор 29 поступают импульсы запуска, выпрямленное напряжение имеет форму, представленную на фиг.4 (график и). Аналогично работает трехфазный мостовой выпрямитель 4 катодного канала.

Блок 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок вырабатывает импульс Сброс. По импульсу Сброс PvS- триггеры 55, 56, 68, 70, 73, 75, 93 и 102 устанавливаются в состояние логического О, и устройство подготавливается к работе по импульсу Пуск. Импульс Пуск вырабатывается в блоке 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок только один раз и запоминается, чтобы не было повторного пуска во время работы устройства и повторный пуск возможен только автоматически. Кроме того, блок 20 пуска, сброса и защиты от перегрузок при перегрузках (внутренних коротких замыканиях в силовой части и сбоях в системе управления) вырабатывает сигнал Сброс, и устройство переводится в первоначальное состояние.

Особенности работы устройства управления процессом электроосаждения металлов и сплавов по блок-схеме (фиг.1) .

Род работы - нестационарный.

По сигналу Сброс RS-триггеры 55, 56, 68, 70, 73, 75, 93 и 102 и

четырехразрядные двоичные реверсивные счетчики 84-88 всех блоков устройства устанавливаются в состояние

логического О. В блоках 17 и 18 индикации и набора числа анодных и катодных импульсов набирают заданное число импульсов для каждого канала и сигналом Занесение от узла 16

занесения программы записывают заданную информацию на D-триггерах 81 и 79 блоков 17 и 18 индикации и набора числа анодных и катодных импульсов. По сигналу Пуск с блока 20 пуска,

5 сброса и запиты от перегрузок и

заранее выбранным каналом переключателем с резистором 61 Начальный режим запускается необходимый канал, например анодный (фиг.1 и 9).

0 Импульсы Тр через блок 19 выбора рода работ запускают усилитель-формирователь 8 запуска тиристорного ключа анодного канала, а последний - тиристорный ключ 5 анодного каналя и

5 узел 13 управления трехфазным мостовым выпрямителем анодного канала, который запускает триггер 29 трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала. Через нагрузку

0 и блок 7 датчиков анодного и катодного токов нагрузки проходит анодный ток от трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала, среднее значение которого контролируется бло5 ком 10 стабилизации тока анодного канала. По мере поступления счетных импульсов Сч 1:1 в формирователь 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и

0 катодного каналов разница между заданным анодным числом импульсов и числом счетных импульсов уменьшается. Когда эта разница будет равна 1, формирователь 15 сигналов число-импуль5 сного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов вырабатывает импульс Оси Сч 1, который поступает на узел 13 управления трехфазным мостовым выпрямителем

Q анодного канала, который вырабатывает сигнал отключения тиристора 29 трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала. Когда формирователь 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов вырабатывает импульс Осн СЧ 0, анодный канал выключается, также выключается тиристорный ключ 5 анодного канала

5

та счет точки естественной коммутаци на напряжения от трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала.

По синхроимпульсу С2 запускается катодный канал блока 12 переключения анодного и катодного каналов. Импульis

сы Т| блока 12 переключения анодного и катодного каналов через блок 18 выбора рода работ запускают усилител Формирователь 9 запуска тиристорного ключа катодного канала и узел 14 управ тенил трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала, соответственно включается тиристорный ключ 6 к-угодного канала и тиристор 35 трех- рг. шого мостового вьтрямителя 4 като пэго канала. Когда разница заданного числа и счетных импульсов в формирователе 15 сигналов число-имлульсно- го управления тиристорными ключами анодного ;i катодного каналов будет уменьшаться, формирователь 15 сигналов число-импульсного управления ти- ристоршпги ключами анодного и катод- ного каналов вырабатывает импульс Оси Сч 1, и этот сигнал поступае в узел 14 управления трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала, который отключает тиристор 35 трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала. Наступает момент, когда формирователь 15 сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и ка- -годного каналов вырабатывает импульс Оси Сч 0, катодный канал выключаемся, также выключается тиристорный ключ 6 катодного канала за счет точки естественной коммутации на напряжении от трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала В промежутке времени между синхро- импульсагги С1 и С2, т.е. на длительность Хп не работает ни один из каналов. Далее по появлению синхроимпульса С2 запускается анодный канал, и процесс повторяется, так как описано.

Длительности работы каждого кана- ла зависят от числа импульсов, занесенных в блоки 17 и 18 индикации и набора числа анодных и катодных импульсов, и может меняться по определенной программе без перерыва тока на время набора программы, так как процесс занесения идет по синхроимпульсу С2 (фиг.13 и 14). Занесение информации в блоки 17 и 18 индикации

и набора числа анодных и катодных импульсов монет быть Также от ЭВМ. Для этого необходимо предусмотреть стыковочные разъемы в блоках 10 и 11 стабилизации тока анодного и катодного каналов, узле 16 занесения программы, блоках 17 и 1В индикации и набора числа анодных и катодных импульсов.

Род работы длительно-анодный или длительно-катодный.

В этом режиме переключатель 46 рода работ блока 19 выбора рода рабо переводится в пололение Анод паи Катод, Тогда на выходах логических элементов 2И-НЕ 58 или 60 будет потенциальный сигнал 1 или Т, переводящий усилитель-формирователь 8 -запуска тиристорного ключа.анодного канала и узле 13 управления трехфазным мостовым выпрямителем анодного канала или усилитель-формирователь 9 запуска тиристорного ключа катодного канала в узле 14 управления трехфазным мостовым выпрямителем катодного канала в режим постоянного запуска тиристорного ключа 5 анодного канала и тиристор 29 трехфазного мостового выпрямителя 3 анодного канала или тиристорного ключа 6 катодного канала и тиристор 35 трехфазного мостового выпрямителя 4 катодного канала.

Анодный или катодный каналы будут открыты до тех пор, пока переключатель 46 рода работ блока 19 выбора рода работ находится в одном из положений Анод или Катод (фиг.8). Переход из одного вида длительности работк в другой осуществляется через пололение Нестационарный переключателя 46 рода работ блока 19 выбора рода работ. При этом по синхроимпульсам С2 и БЛК импульсам Tz. или

к

Т г выключается длительно работающий

один из каналов и подготавливается к длительной работе другой. Этим самым исключается внутреннее короткое замыкание трехфазных мостовых выпрямителей 3 и 4 анодного и катодного каналов, которое возможно при одновременном включении тиристорных ключей 5 и 6 анодного и катодного каналов (фиг.8), а также синхронный переход по синхроимпульсу С2 (им- пульс БЛК от блока 12 переключения анодного и катодного каналов) в род работы нестационарный.

Использование предлагаемого устройства обеспечивает по сраппению с известным более полное использование силопых поникающих трехфазных трансформаторов с переменными коэффициентами трансформации с трехфазными выпрямителями анодного и катодного каналов для получения различных форм тока: асимметричного, импульсного и реверсивного в большом диапазоне частот пиле 50 Гц, тогда как в известном устройстве возможен импульсный режим и напожение импульсного тока на постоянный. Устройство работает как в длительно-анодном, так и в длительно-катодном режимах работ, тогда как в известном устройстве возможен только длительно-катодный репим работы. Кроме того, устройство позволяет нпбирать разное сочетание импульсов для анодного и катодного режимов во время работы устройства и заносить эту программу для исполнения, не прерывая тока синхронно с частотой сети.

Устройство обеспечивает квантованную длительность пачек анодного и катодного импульсов, преимуществом которой является ее высокая точность, что принципиально отличает устройство от известного. Наличие блока пуска, сброса и защиты от перегрузок повышает эксплуатационные характеристики устройства.

Таким образом, использование различных форм тока (асимметричного, импульсного, реверсивного), комбинирование их сочетаний и длительностей

10

15

20

25

30

35

физико-механических свойств покры тий и сплавов и повышения произво тельности процесса электроосажден путем управления параметрами разл ных форм тока, в него введены ти- ристорные ключи анодного и катодн го каналов, блок датчиков анодног и катодного токов нагрузки, усили тели-формирователи запуска тирист ных ключей анодного и катодного к налов, блоки стабилизации токов а ного и катодного каналов, блок пе ключения анодного и катодного кан лов, узлы управления трехфазными товыми выпрямителями анодного и к тодного каналов, формирователь си налов число-импульсного управлени тиристорными ключами анодного и к тодного каналов, узел занесения п граммы, блок выбора рода работ, б пуска, сброса и защиты от перегру генератор синхроимпульсов,генерат высокой частоты, трехфазный тр форматор синхронизации с блоко вторичного электропитания, причем задатчик временных интерва лов выполнен в виде двух бло ков индикации и набора числа ан ных и катодных импульсов, при этом трехфазные мостовые выпрямит анодного и катодного каналов,тири торные ключи анодного и катодного налов и блок датчиков анодного и тодного токов нагрузки соединены следовательно и согласованно, а в ход к нагрузке соединен со средни точками соединения трехфазных мос товых выпрямителей анодного и карасширяет возможность набора оптималь-до Т°ДНОГО каналов и блока датчиков

ных соотношении взаимосвязанных электрических параметров технологического процесса, что, в свою очередь, ведет к улучшению физико-механических свойств осадков и повышению производительности процесса электролиза.

Формула изобретения

1 о Устройство управления процессом электроосаждения, содержащее силовые понижающие трехфазные трансформаторы с переменными коэффициентами трансформации анодного и катодного каналов, соединенные с трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и кат9дного каналов, задатчик временных интервалов,о тличающе- е с я тем, что, с целью улучшения

5

0

5

0

5

физико-механических свойств покрытий и сплавов и повышения производительности процесса электроосаждения путем управления параметрами различных форм тока, в него введены ти- ристорные ключи анодного и катодного каналов, блок датчиков анодного и катодного токов нагрузки, усилители-формирователи запуска тиристор- ных ключей анодного и катодного каналов, блоки стабилизации токов анодного и катодного каналов, блок переключения анодного и катодного каналов, узлы управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, формирователь сигналов число-импульсного управления тиристорными ключами анодного и катодного каналов, узел занесения программы, блок выбора рода работ, блок пуска, сброса и защиты от перегрузок, генератор синхроимпульсов,генератор высокой частоты, трехфазный трянс- форматор синхронизации с блоком вторичного электропитания, причем задатчик временных интервалов выполнен в виде двух блоков индикации и набора числа анодных и катодных импульсов, при этом трехфазные мостовые выпрямители анодного и катодного каналов,тирис- торные ключи анодного и катодного каналов и блок датчиков анодного и катодного токов нагрузки соединены последовательно и согласованно, а выход к нагрузке соединен со средними точками соединения трехфазных мостовых выпрямителей анодного и ка5

0

5

анодного и катодного токов нагрузки, выходы блока датчиков анодного и ка - тодного токов нагрузки соединены с входами блоков стабилизации тока анодного и катодного каналов и блока пуска, сброса и защиты от перегрузок, управляющие электроды тиристорных ключей анодного и катодного каналов подсоединены к соответствующим выходам усилителей-формирователей запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов, выходы блоков стабилизации тока анодного и катодного каналов подсоединены к соответствующим входам усилителей-формирователей запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов, выходы блока выбора рода работ соединены с входами усилителей-формирователей запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов, а другие выходы соединены с входами узлов управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, выходы которых соединены с входами трехфазных мостовых выпрямителей анодного и катодного каналов, а вход блока выбора рода работ подсоединен к выходу блока переключения анодного и катодного каналов, причем входы последнего соединены с выходами блока пуска, сброса и защиты от перегрузок и выходом генератора синхро ипульсов, а один из входов и выходов блока переключения анодного и катодного каналов подсоединены соответственно к выходу и входу формирователя сигналов число-импульсного уп- равления тиристорными ключами анодного и катодного каналов, выходы которого подсоединены к узлам управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного кана- лов, а входы формирователя сигналов число-импульсного управления ти- ристорними ключами анодного и катод

W

«

29

28

KFк блоку 13

46/1DK3

Фи.2

ного каналов соединены с выходами блоков индикации и набора числа анодных и катодных импульсов, входы которых соединены с выходами узла злнг- сения программы, а вход последнего и вход блока пуска, сброса и защиты от перегрузок соединены с выходами генератора синхроимпульсов, кроме того, выход генератора высокой частот. соединен с входами усилителей-формирователей запуска тиристорных ключей анодного и катодного каналов и узлами управления трехфазными мостовыми выпрямителями анодного и катодного каналов, при этом трехфазный трлпс- форматср синхронизации с блоком вторичного электропитания соединен с генератором синхроимпульсов и с блоками, требующими подвода вторичного электропитания.

Ua Ug uc

и

Риг А

Фиг.5

L

/-

L

JilfS

SjfaotfgxT|

// y

ggev59i

ff/ OMOtrp ШО

элнаэанос If

LI xoi/g

SJ DMITQ шо 0 -/j над

Ґ

1|Н

х §5 -

тг7

С г Ю01

я

С

100

LL

101

Cffff-f

к

11

т

i

ш

en

85

т

105

п

106

§ -

§ ir

D1

т

S3

ц

сп

№

I

Т

Т

Ш &

CrW от блока 12

108

(Риг. 11

SI

93

EL 2L

Д7

т

+t я

crt

и

97

98 1

Л

к

ОснСг-0 JL К блоку12

К блоком 13; 14

К бпоку 23 А ф А

Трое- Тсинхр

1

з д

С1

С1

Г

t

бЛСК 21

Кдпокам | 12,16,20 1

С2

т

115

G1

О

С2

5

113

блокам 12,16, 20 I

Фаг. 12

С1

II

С/

С1

п

и

и

п

г,

а

IC2

fe,/JL2

veffoi/jf

vffievj

vj.

ZO

(Э

J.

entiuj.

V

v/

r.z

иг

I: I

t:t

8П Ln

8П M Ln

9П Ln ЈП

гэ

n

t:t

го

т

Ъ яп of) I

C1

C2

С1Ш2

U7

Г-5

Та

U8

U6

П

a

us

Пост, анодн.

к U8

/Тост, катйдн

C1MC2

ГК