Преобразователь тока для питания гальванических ванн Советский патент 1993 года по МПК H02M9/06 

Изобретение относится к электрртехни- ке и может быть использовано в качестве преобразователя для питания гальванических ванн, а также для проведения заряда аккумуляторных батарей периодическим током.

Целью изобретения является повышение. КПД надежности и расширение функциональных возможностей преобразователя.

На фиг.1 показана принципиальная электрическая схема предлагаемого преобразователя тока для питания гальванических ванн; на фиг. 2 - диаграммы напряжений трехфазного преобразователя; на фиг. 3 - диаграммы напряжений для процесса меднения.

Устройство по фиг. 1 состоит из трехфазного трансформатора, в котором первичные обмотки 1, 2, 3 подключены к трехфазной питающей сети, а вторичные обмотки 4, 5, 6 через переключатели 7, 8, 9 соединены с диодами 10, 11, 12, 13. Выход переключателя 7 соединен с катодом диода 1.0. выход переключателя 8 соединен с катодом диода 11 и анодом диода 12, выход переключателя 9-с анодом диода 13. Конец вторичной обмотки 4 соединен со входом измерительного прибора 14. Общая точка соединения катодов диодов 12, 13 подключена ко входу измерительного прибора 15. Выход измерительного прибора 14 соединен с анодом тиристора 16. Общая точка соединения анрдовдиодов 10,11 подключе00

W

Ч

сл ю

на к катоду тиристора 17, соединенного с катодом тиристора 18. Выход измерительного прибора 15 соединен с анодом тиристора 19. Общая точка соединения катода тиристора 16 и анода тиристора 17 подключена к одному из выводов осциллографа 20 и катоду 21 ванны. Другой вывод осциллографа 20 соединен с анодом 22 ванны 23 и с общей точкой соединения анода тиристора 1-8 и катода тиристора 19.

На фиг, 2, 3 даны следующие обозначения: IM, Us, Ue - напряжения вторичных обмоток 4, 5, 6; Um - максимальная амплитуда напряжений; Т - период; Тк - длительность пульсирующего напряжения одной полярности; га-пауза.

Устройство работает следующим образом.

Рассмотрим случай, когда переключатели 7-9 занимают положение, как показано на фиг, 1.

Напряжение трехфазного переменного тока подается на первичные обмотки 1-3 понижающего трансформатора, 8 момент ti включаются тиристоры 19, 17 подачей на их управляющие электроды запускающих импульсов, синхронных с напряжением вторичных обмоток 4-6 трансформатора и с этого момента выпрямленный ток протекает по контуру: вторичная обмотка 6 - переключатель 9 - диод 13 - измерительный прибор 15 - тиристор 19 - анод 22, катод 21 ванны 23 -тиристор 1.7 -диод 11 - переключатель 8 - вторичная обмотка 5. Этот процесс в схеме продолжается до момента ta, т.е. а течение времени, соответствующего ж/3, когда потенциал фазы обмотки 5 станет более положительным, чем потенциал фазы вторичной обмотки 4, Начиная с этого времени, напряжение между фазами обмоток 5 и 4 становится положительным, т.е. прямым для диода 10, а диод 11 выключается. В результате в проводящем состоянии оказывается цепь: вторичная обмотка б - переключатель 9 - диод 13 - измерительный прибор 15 - тиристор 19 - анод 22 и катод 21 ванны 23 - тиристор 17 -диод 10- переключатель 7 - вторичная обмотка 4.

В момент t3 включается диод 12, а диод /13 выключается, т.к. потенциал фазы обмотки 5 становится выше потенциала фазы обмотки 6. При этом ток протекает по цепи: вторичная обмотка 5 - переключатель 8 - диод 12 - измерительный прибор 15 - тиристор 19 - анод 22, катод 21 ванны 23 - тиристор 17 - диод 10- переключатель 7 - вторичная обмотка 4,

Таким образом, в результате поочередной работы трех вышеперечисленных цепей

через интервалы времени, равные л:/3, с .диодов 10-1.3 получают выпрямленное пульсирующее напряжение трех фаз одной полярности длительностью - 5лг/3и паузой

га - гг/3 (см.фиг. 2а), поступающее на тиристоры 17-19 и полученный от них выпрямленный ток трех фаз питает гальваническую

ванну 23. Длительность прохождения тока через каждый диод равна 2 л:/3. За это время в течение части гк периода Т происходит электролитическое осаждение металла на катоде 21.

В момент ts, когда потенциал фазы обмотки 4 станет более положительным, чем

потенциал фазы обмотки 5, напряжение Между ними становится прямым для тиристоров 16, 18 и диода 11. В этот момент времени происходит подача запускающих импульсов на управляющие электроды тиристоррв 16, 18 и через них течет спадающий до нулевого значения ток анодного направления по цепи: вторичная обмотка 4 - измерительный прибор 14 - тиристор 16 - катод 21, анод 22 ванны 23 - тиристор

18 - диод 11- переключатель 8 - вторичная обмотка 5, формируя на электродах ванны пульсирующее напряжение обратной полярности.

Наличие в фазе вторичной обмотки 5

двух диодов 11, 12, включенных по схеме двухполупериодного выпрямления, позволило уменьшить потери в трансформаторе, снизить нагрев токоведущих частей.

Изменяя положение переключателей

7-9 и подачу запускающих импульсов на тиристоры 16-19, можно регулировать амплитудные значения, длительность и частоту пульсирующих токов (см.фиг. 26, в, г и фиг. За-г).

Введение дополнительно четырех диодов, трех переключателей с их связями с другими элементами преобразователя позволило повысить надежность, КПД и расширить его функциональные возможности.

Формул а и з о б р е т е н и я Преобразователь тока для питания гальванических ванн, содержащий трехфазный трансформатор, вторичные обмотки

которого соединены в звезду, четыре тиристора и измерительные приборы, о т л и - ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, надежности и расширения функциональных возможностей, в него дополнительно

введены четыре диода, три переключателя и осциллограф, причем концы вторичных обмоток трансформатора через переключатели соединены с диодами, выход первого переключателя соединен с катодом первого

диода, выход второго переключателя - с катодом второго диода и анодом третьего диода, выход третьего переключателя - с анодом четвертого диода, а аноды первых двух диодов соединены с катодами второго и третьего тиристоров, катоды третьего и четвертого диодбв через первый измерительный прибор подключены к аноду четвертого тиристора, анод третьего и катод четвертого тиристоров соединены с анодом ванны, один из выводов вторичной обмотки трансформатора через второй измерительный прибор подключен к аноду первого тиристора, катод первого и анод второго тиристоров соединены с катодом ванны, а последний - через осциллограф с анодом ванны.

Использование: устройство может быть использовано в качестве источника питания асимметричным током. Сущность изобретениям устройство состоит из трехфазного трансформатора, первичные и вторичные обмотки которого соединены в звезду. Концы вторичных обмоток через переключатели соединены с диодами. Аноды диодов подключены к катодам тиристоров, аноды которых соединены соответственно с катодом и анодом гальванической ванны, между которыми включен осциллограф. Конец вторичной обмотки через измерительный прибор и тиристор соединен с катодом ванны. Общая точка соединения катодов диодов через измерительный прибор и тиристор соединен с анодом ванны. Наличие в фазе обмотки диодов, включенных на схеме двухполупери- одного выпрямления, уменьшает потери в трансформаторе, снижает нагрев токоведу- щих частей, изменяя положение переключателей и подачу запускающих импульсов на тиристоры, регулируют амплитудные значения, длительность и частоту пульсирующих токов. Указанное выполнение устройства позволяет повысить надежность КПД и расширить функциональные возмож- нбсти.3 ил. Ё

t

1:

FR

T J

a

б: J

iOA

l .2MS37jft7

и-А

(5

О

& S l 2 ЙЙ2 Ж Г

so

О-

to 028 D

15

ФИГ.

u±UfЈi i /VvT

Y E

/ M э

t/it

Фиг. 9

Фиг. 5