Устройство для управления @ выпрямителями электролизера Советский патент 1992 года по МПК H02M7/48 

ы XJ

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться при электролизе алюминия.

Известно устройство, содержащее выпрямители, которые входами соединены с блоком уставки и датчиком тока мощности.

Недостаток устройства - большие колебания напряжения сети, так как ток (мощность) поддерживается вне зависимости от состояния сети (ее загрузки).

Прототип содержит несколько выпрямителей, задатчик снижения тока, который связан с дополнительными входами управления выпрямителей.

Недостаток прототипа состоит в относительно больших потерях электроэнергии. Причиной является то, что в режим снижения тока переводятся все выпрямители, в том числе и те, в которых все ванны находятся в нормальном режиме.

Целью изобретения - снижение потерь энергии и удельного расхода энергии.

Цель достигается за счет того, что устройство снабжено датчиками состояния ванн электролизеров, подключенными попарно к разным входам пар компараторов, которые, в свою очередь, попарно присоединены к схемам И, выходы которых соединены с управляющими входами ключей, включенных между выходом задатчика и входами выпрямителей.

Благодаря новым узлам и связям в режим сниженного тока переводятся те выпрямители, в которых часть ванн находится в аварийном режиме (так называемые анодные эффекты). Это снижает потери энергии. На чертеже приведена схема устройства.

Выпрямители 1-3 подсоединены к сериям ванн 4-6 электролиза алюминия. К входу выпрямителей подключены ключи 7- 9, которые входами соединены с выходом задатчика 10 снижения уставки. К сериям ванн подключены датчики 11-13 состояний ванн, которые выходами попарно связаны с компараторами 14-19. Выходы компараторов 14-19 попарно связаны с входами схем И 20-22, которые выходом соединены с управляющими входами ключей 7-9. Для упрощения на чертеже приведено три серии ванн, общее количество которых больше.

Устройство работает следующим образом.

Выпрямители 1-3 - регулируемые, работают в режиме поддержания заданной величины тока. Этот ток, протекая по сериям 4-6 ванн, вызывает электролиз, конечным продуктом которого является алюминий. Такое производство является энергоемким. Поэтому оно используется в качестве потребителя-регулятора нагрузки

сети. В часы максимума нагрузки по командам задатчика 10 ток электролиза снижают, а в часы минимума - увеличивают. Задатчик 10, выполненный, например, программного

типа, выдает сигнал, который, поступив через ключ на вход выпрямителя, снижает уставку тока выпрямителя, что снижает нагрузку в электрической сети.

Такое снижение нагрузки тока производится не во всех выпрямителях (в данный момент времени), а только в одном, а именно в том, в серии ванн которого имеет место наибольшее количество анодных эффектов. В нормальном режиме на каждой ванне

напряжение равно -4,5 В. При анодном эффекте (вспышке), т.е. при нарушении нормального режима -35 В, это вызывает большие потери энергии. По указанной причине перевод этой серии ванн в режим пониженного тока (от задатчика 10) ведет к снижению общих потерь энергии.

С этой целью датчики состояний ванн 11-13 фиксируют количество ванн, находящихся в режиме вспышек. Компараторы 1416 сравнивают между собой сигналы, пропорциональные количеству ванн разных серий, находящихся в режиме вспышек. При превышении сигнала на входе + над вторым сигналом, на выходе компаратора появляется единичный сигнал схемы И 20-22. по факту наличия двух единичных входных сигналов формируют аналогичный сигнал, открывая тот из ключей 7-9, который подает сигнал снижения уставки с задатчика 10 и

выпрямителя 1-3, в серии ванн которого имеется большее количество ванн в режиме вспышек. Таким образом достигается снижение потерь энергии.

Величина сигнала пропорциональна

числу разомкнутых контактов 25. Выходной сигнал ключей 7-9 воздействует на систему управления выпрямителей 1-3, имеющую относительно высокую постоянную времени (порядка секунд). Для этого

выпрямитель, например, выполнен с использованием дросселей насыщения.

Формула изобретения Устройство для управления m выпрямителями электролизера, содержащее задатчик снижения тока, выходом связанный с управляющими входами выпрямителей электролизера, отличающееся тем, что, с целью снижения удельного расхода электроэнергии, оно выполнено m-канальным и каждый канал снабжен датчиком состояния ванн электролизера, m - 1 компаратором, т-1 входовым элементом И и управляющим ключом, включенным между выходом задатчика снижения тока и управляющим входом

выпрямителя электролизера, причем выходы датчиков состояния ванн электролизера каждого канала подключены попарно к соответствующим входам компараторов в

каждом канале устройства, а выходы упомянутых компараторов подключены к (т - 1)-м входам элемента И, выходом соединенного с управляющим входом ключа.

Сущность изобретения: устройство содержит выпрямители 1, 2, 3, ванны 4, 5, 6, ключи 7, 8, 9, задатчик 10, датчики 11, 12, 13, компараторы 14-19, элементы И 20, 21, 22. 10-7-1-4-11-14-15-20, 10-8-2-5-12-16-17-21, 10-9-3-6-13-18-19-22. 1 ил.