Устройство для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом Советский патент 1991 года по МПК C25D21/12 

дом 8 ванны 9, а их аноды через отводы вторичных обмоток айв трансформатора 1 - с катодом 10 ванны 9. Отвод третьей вторичной обмотки с трансформатора 1 или ее нулевой провод через переключатель 11 подсоединен к катоду 10 ванны 9. Тиристор 6 шунтирован цепью в виде последовательно включенного обратного диода 12 и транзисторного ключа 13. Причем анод обратного диода 12 соединен с катодами тиристоров 6 и 7, а коллектор транзисторного ключа 13 - с анодом тиристора 6 Базовое управление транзисторным ключом 13 осуществляется от блока 14 управления выпрямительными элементами, соединяющего диоды 15 и 16, включенные по схеме двухфазного однополупериодного выпрямителя, подсоединенного входом к однотипным выходным отводам фаз айв вторичных обмоток трансформатора 1, а выходом - через резистор 17 к катоду 10 ванны 9 и к входу ключевого каскада 18, прямой выход которого соединен с входом системы 19 импуль- сно-фазового управления тиристорами 6 и 7, а инверсный - с входом системы 20 им- пульсно-фазового управления транзисторным ключом 13. Последовательно с диодом 16 блока 14 управления выпрямительными элементами включены замыкающие контакты двухполюсного механического коммутатора 21. Причем в цепь нагрузки в виде гальванической ванны 9 может последовательно включаться дроссель 22 с пониженными масса-габаритными показателями.

Устройство работает следующим образом.

Контакты двухполюсного коммутатора 21 блока 14 управления замкнуты. Напряжение питающей сети подается на первичные обмотки трансформатора 1. Пониженное напряжение с вторичных обмоток айв через отводы I и III подается на аноды тиристоров 6, 7 и через однотипные отводы I - на аноды диодов 15 и 16. Выпрямленное диодами 15 и 16 напряжение поступает на вход ключевого каскада 18, имеющего прямой и инверсный выходы. При сигнале логической единицы на прямом выходе ключевого каскада 18 появляется сигнал, который включает в работу систему 19 им- пульсно-фазового управления тиристорами 6 и 7. Тиристоры 6 и 7 включаются с заданными углами а (см. фиг. 2) от системы 19 импульсно-фазового управления, и ток протекает в катодном (прямом) направлении через амперметры 3-5 от анода 8 к катоду 10 ванны 9. При проводящем состоянии тиристоров 8 и 7 шунтирующая цепь, состоящая из обратного диода 12 и транзисторного ключа 13, закрыта за счет наличия нулевого

сигнала на инверсном выходе ключевого каскада 18.

При переключении ключевого каскада 18 в противоположное состояние разрешается работа системы 20 импульсно-фазового управления транзисторного ключа 13 (см. фиг. 2), соединенная входом с инвертирующим выходом ключевого каскада 18 блока 14 управления. В это время ток может протекать в анодном (обратном) направлении от катода 10 к аноду 8 ванны 9. Сила тока катодного (прямого) IK и анодного (обратного) 1а направлений регулируется задатчика- ми напряжений управления Uy (К) - и Uy (A)

(см. фиг. 2) систем 19 и 20 импульсно-фазового управления.

Замыкающие контакты двухполюсного механического коммутатора 21 разомкнуты. При этом отключается диод 16, схема выпрямления блока 14 управления переходит

в режим однофазного однополупериодного

выпрямления с отключением цепи управле ния тиристора 7, Системы 19, 20 фазово-импульсного управления блока 14 работают,

как и для случая замкнутого состояния контактов коммутатора 21 (см. фиг. 3). Такое изменение электрической схемы источника электропитания дает возможность увеличить значение анодного тока, что дает повышение плотности тока в режиме анодного травления.

Катод 10 ванны 9 в зависимости от положения переключателя 11 подсоединяется либо к нулевому проводу (на фазное напряжение), либо к фазе с (на линейное напряжение). За счет использования переключателя 11 можно иметь при равных углах а включения тиристоров 6 и 7, при включенном и выключенном переключателе 11 разные

значения катодного тока, т.е. расширяется возможность получения различных форм технологического тока ванны 9 (см. фиг. 2 и

3).

Использование изобретения позволит

уменьшать расход цветного металла (меди, алюминия) и электротехнической стали на изготовление дросселя изменяемой индуктивности, так как требуется меньшая его индуктивность для поддержания непрерывности тока нагрузки, а также увеличить срок его эксплуатации, так как из-за уменьшения индуктивности дросселя уменьшатся коммутационные перенапряжения, что повысить надежность источника.

Формула изобретения

1. Устройство для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом, содержащее трехфазный понижающий трансформатор с отводами от вторичной обмотки, дроссель переменной индуктивности, приборы контроля тока ванны, включенные последовательно с дросселем, выпрямительные элементы-тиристоры, блок управления, соединенные последовательно диод и ключевой элемент-транзистор, база которого подключена к блоку управления, причем две вторичные обмотки трансформатора с двумя тиристорами вклю- чены по схеме двухфазного однополупери- одного выпрямителя, катоды тиристоров соединены с анодом ванны, а их аноды через вторичные обмотки - с катодом ванны, отличаю щ.е е с я тем, что, с целью расширения диапазона свойств получаемых покрытий путем осаждения при различных формах технологического тока, снижения масса-габаритных показателей устройства и повышения его надежности, оно снабжено переключателем, подсоединенным к катоду ванны и смонтированным с возможностью подключения к третьей вторичной обмотке трансформатора или к нулевому проводу вторичных обмоток, цепь из ключевого эле- мента-транзистора и диода подключена параллельно одному из выпрямительных элементов, блок управления выполнен в виде соединенных двух диодов, резистора,

ключевого каскада, системы импульсно-фа- зового управления тиристорами и системы импульсно-фазового управления ключевого элемента, причем диоды включены по схеме двухфазного однополупериодного выпрямителя, подсоединенного входом к выходным клеммам вторичных обмоток трансформатора, соединенных через отводы с анодами тиристоров и коллектором транзистора, а выходом - через резистор к катоду ванны и входу ключевого каскада, прямой выход которого соединен с входом системы импульсно-фазового управления тиристорами, а инверсный - с входом системы импульсно-фазового управления ключевого элемента,

2.Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что ключевой элемент выполнен в виде тиристора, включенного встречно-параллельно тиристору, подключенному к первой вторичной обмотке трансформатора.

3.Устройство поп, 1,отличающее- с я тем, что блок управления выполнен с двухполюсным коммутатором, замыкающие контакты которого включены последовательно с одним из диодов и в цепи управления тиристором, подключенным к вторичной обмотке трансформатора.

Изобретение относится к гальванотехнологии и может быть применено для электропитания гальванических ванн. Цель изобретения - расширение диапазона свойств получаемых покрытий путем осаждения при различных формах технологического тока, уменьшение масса-габаритных показателей устройства и повышение его надежности. Источник содержит понижающий трехфазный трансформатор 1 с отводами от вторичной обмотки и системы 19, 20 импульсно-фазового управления силовыми полупроводниковыми ключами в цепях протекания катодного и анодного токов ванны 9. Входы системы 19, 20 импульсно-фазового управления подключены к прямому и инверсному выходам ключевого каскада 18 и к задатчикам анодного и катодного токов ванны 9. Ключевой каскад 18 по входу синхронизирован с напряжением питающей сети с помощью комбинационной выпрямительной схемы, содержащей диоды 15, 16, нагрузочный резистор 17 и двухполюсный коммутатор 21. За счет различных отводов от вторичной обмотки транзистора 1 и изменения режима комбинационной схемы синхронизации источник позволяет получать самые различные формы технологического тока ванны 9 с полным или частичным исключением дросселя 22 изменяемой индуктивности, обеспечивая при этом необходимую непрерывность тока нагрузки ванны 9. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

u J.

ns

L-г°ш

-TC

w°-Orpbol

1-of -%-ifl

«,4

Фиг. 2