Устройство для питания гальванических ванн Советский патент 1991 года по МПК C25D21/12 

ON О CJ

40 Ю

Изобретение относится оборудованию для электрохимии и предназначено для преобразования тока промышленной частоты в постоянный с возможностью его регулирования по заданным параметрам,

Цель изобретения - повышение стабильности работы и точности измерения действующих значений тока и напряжения путем регулирования процесса по заданной мощности и температуре.

На чертеже представлена блок-схема устройства для питания гальванических ванн.

Устройство содержит трехфазный силовой трансформатор 1, к вторичным обмоткам которого подключен трехфазный тирмсторный блок 2, соединенный через тепловой амперметр 3 с гальванической панной 4. Причем к выходу теплового амперметра 3 подключены последовательно решающий усилитель Б, первый аналого- цифровой преобразователь 6 и перепрограммируемое запоминающее устройство 7, г, информационным выходам которого подключены входами управления программируемый делитель 8 частоты, соединенный счетным вводом с опорным генератором 9, а выходом - со счетным входом счетчика 10 с подключенным кего информационным выходам цифровым дисплеем 11 и первым портом ввода микроконтроллера 12, который соединен вторым портом ввода через преобразователь 13 код-коде выходом вторичного преобразователя 14, установленного в гальванической ванне 4 датчика 15 температуры, а к третьему порту ввода микроконтроллера 12 подключены последовательно второй аналого-цифровой преобразователь 16, сглаживающий фильтр 17, прецизионный выпрямитель 18 и подключенный к выходу тиристорного блока 2 делитель 19 напряжения, при этом к порту вывода микроконтроллера 12 подключен программируемый таймер 20т соединенный аходом Пуск через блок 21 сетевой синхронизации с первичной обмоткой трехфазного силового трансформатора 1, а выходами через блок 22 потенциальной раз- вязки - с управляющими входами блока 2 тиристоров.

Устройство для питания гальванических ванн работает следующим образом.

С выхода трехфазного силового трансформатора 1 напряжение промышленной частоты поступает на блок 2 тиристоров, представляющий собой трехфазный управляемый тиристорный вентиль, с помощью которого осуществляется выпрямление и фазоммпульсное управление рабочим током. Выпрямленный ток с выхода тиристорного блока 2 поступает в гальваническую ванну 4 через последовательно включенный тепловой амперметр 3-, который выполняет функцию интегрирующего датчика тока с

аналоговым выходом. Причем показания теплового амперметра не зависят от формы контролируемого тока, что весьма существенно при его фазоимпульсном регулировании.

0 Поступающий с выхода теплового амперметра 3 сигнал предварительно линеаризуется с помощью решающего усилителя 5, преобразуется с помощью аналого-цифрового преобразователя 6 в двоичный циф5 ровой код, который за тем в перепрограммируемом запоминающем устройстве 7 преобразуется в цифровой код, строго пропорциональный силе тока.

С выхода перепрограммируемого запо0 минающего устройства 7 цифровой код, несущий информацию о силе тока в гальванической ванне 4, поступает одновременно на первый порт ввода микроконтроллера 12 и входы управления

5 программируемым делителем 8 частоты, осуществляющего деление в заданном отношении опорной частоты, поступающей с выхода опорного генератора 9 на счетный вход счетчика 10, осуществляющего в тече0 ние всего рабочего цикла гальванической ванны 4 подсчет импульсов нарастающим итогом. При этом информация на выходах счетчика непрерывн отображается на цифровом дисплее 11.

5 Причем с увеличением силы контролируемого тока пропорционально уменьшается коэффициент деления делителя 8 частоты, благодаря чему при соответствующем выборе частоты опорного генератора 9

0 и соответствующей градуировке устройства число импульсов, зарегистрированное счетчиком 10, будет строго п ропорционально ко- личеству электричества, пропущенного через гальваническую ванну 4. Температура

5 в гальванической ваине 4 определяется с помощью датчика 15 температуры и вторичного преобразователя 14, с выхода которого информация поступает на преобразователь 13 код-код, осуществляющего преобразование двоич0 но-десятичного кода в двоичный, который подается на второй порт ввода микроконтроллера 12.

С выхода тиристорного блока 2 напряжение подается на делитель 19. которое по5 еле выпрямления прецизионным выпрямителем 18 и сглаживания фильтром 17 преобразуется с помощью аналого-цифрового преобразователя 16 в двоичный цифровой код, поступающий на третий порт ввода микроконтроллера 12.

Теким образом, предлагаемое устройство позволяет реализовать регулирование электрохимических процессов по току, напряжению, по мощности и температуре, что позволяет пользователю выбирать наиболее оптимальный режим в каждом конкретном случае при одновременном задании параметров, исключающих возникновение аварийных ситуаций, например перегрев электролита, а также предлагаемое устройство позволяет проводить электрохимические процессы в соответствии с заданной программой, в которой может быть предусмотрено автоматическое изменение режимов по заданным законам.

В известном устройстве использованы для измерения фазированного тока и напряжения специально для этого не предназначенные устройства. Только за счет этого ошибка при измерении указанных параметров может превышать 20%, в предлагаемом же устройстве ошибки при измерении тока и напряжения не превышают 1-2%. Кроме того, в предлагаемом устройстве по экспериментальным оценкам стабильность повы- шается на 10-20% по сравнению с известным устройством в зависимости от углов отпирания тиристоров.

Фо рмула изобретения

Устройство для питания гальванических ванн, содержащее трехфазный силовой трансформатор, к выходу которого подключен блок тиристоров, блок сетевой синхронизации, подключенный к входу трансформатора, и блок потенциальной развяз.ки, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности работы и точности измерения действующих значений тока и напряжения, путем регулирования процессов по заданной мощности и температуре, оно снабжено тепловым амперметром, решающим усилителем, двумя аналог о- цифровымипреобразователями,

перепрограммируемым запоминающим ус- 5 тройством, программируемым делителем частоты, опорным генератором, счетчиком, цифровым дисплеем, микроконтроллером, преобразователем код-код, вторичным преобразователем, датчиком температуры,

0 сглаживающим фильтром, прецизионным выпрямителем, делителем напряжения, программируемым таймером, причем между выходом блока тиристоров и гальванической ванной включен тепловой амперметр,

5 к выходу которого подключены последовательно решающий усилитель и первый аналого-цифровой преобразователь, к выходу которого через перепрограммируемое запоминающее устройство подключены входом

0 управления программируемый делитель частоты, соединенный счетным входом с опорным генератором, а выходом - со счетным входом счетчика, соединенного информационными выходами с цифровым дисплеем,

5 и первый порт ввода микроконтроллера, подключенного вторым портом ввода через преобразователь код-код к выходу вторичного преобразователя, вход которого подключен к датчику температуры, а третьим

0 портом ввода микроконтроллер подключен через последовательно включенные второй аналого-цифровой преобразователь, сглаживающий фильтр, прецизионный выпрямитель и делитель напряжения к выходу

5 блока тиристоров, при этом к порту вывода микроконтроллера подключен программируемый таймер, соединенный с блоком сетевой синхронизации и блоком потенциальной развязки.

0

Изобретение относится к оборудованию для электрохимии. Целью изобретения является повышение стабильности работы. Устройство содержит трансформатор 1, блок тиристоров 2, соединенный через амперметр 3 с ванной 4, причем к выходу амперметра 3 подключены последовательно усилитель 5, преобразователь 6 и запоминающее устройство 7, к выходам которого подключены делитель частоты 8, соединенный счетным входом с генератором 9, а выходом - со счетным входом счетчика 10 с подключенным к нему цифровым дисплеем 11, и первым портом ввода микроконтроллер 12, соединенный вторым портом ввода через преобразователь Код-код 13 с выходом вторичного преобразователя 14 датчика температуры 15, а к третьему порту ввода подключены последовательно второй аналого-цифровой преобразователь 16, сглаживающий фильтр 17, прецизионный выпрямитель 18 и подключенный к выходу тиристорного блока 4 делитель напряжения 19, при этом к порту вывода микроконтроллера 12 подключен программируемый таймер 20, соединенный входом Пуск через блоксетевой синхронизации 21 с первичной обмоткой трехфазного силового трансформатора 1, а выходами через блок потенциальной развязки 22 - с входами управления блока тиристоров 2. 1 ил. Ё