Регулятор тока для ртутной выпрямительной установки, питающей электролизные ванны

 

Кпасс 400>, 4

4Ос> бо4

21d2, 12оя-о. № 103572

ВСЕСС 931 "Я

СССР

Э.) Г"I(.101 1 Т-- !тт .ст:А ,е -ф+(ф",, ц >; 1з(л":т- т.ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г. М. Левин и Н. Н. ЕФремов

РЕГУЛЯТОР ТОКА ДЛЯ РТУТНОЙ ВЫПРЯМ>Й>ТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ, ПИТАК)ЩЕЙ ЭЛЕКТРОЛИЗНЫЕ ВАННЫ

Заявлено 10 ноября 1954 г, аа Л: 9811/452600 в Министерство цветной металлургии СССР

Яре;(метом изооре(гения является аьтОМатпт(ЕСКИ(1 ГРУППОВОЙ РЕГУЛЯТОР тОКЯ в питаемой от группы параллельно раОота)ощик ртугHhlx выпрямителей верги элок)роли:знык ванн, воздейстиу!ощий на угол зажигания ртутнык выпрямителей

IT)òåì изз(енсния тока подтиll íï÷èâa пия в Фазосдвига(ощик дросселяк и (арактерпзу!ощийся высокой точиолb10 регу;(ирогаиия.

Hp)!:. >< l(7pi!лизе а)!(01(и!!Ия весьз(а важным i)!актором является поддер;канис тока сер(f!f иа одном заранее заданном уровне. В ирзц(ссе электро;!Иза H;L ваHН;!х >:о!ножны так Ha:;ываемые <()зспь!)ики>, >зь(зь!)>Я()(! !е увеличением:->HDHòðèческ зго ссиротивления )заии(,(. ВО время такик «rclfh(ff(cI ток )з с рип падает и

ДЛЯ ПОВЬППЕИИЯ ЕГО РЕЛИЧИ)П! НЕО;>КОдима itетоз(атическая регулировка.

Лето)(атнт!ЕС(!ОЕ рстуЛИрс)З>1НИС. СОзд;1!Ощее иост(зянство геличииы тэка и

СЕРИИ;)ЛЕI(ТР ;.;!И,HIIX ВОНИ, С63Д!«т1 У С;.(Овия. Ооесие (и)за)он(Не удооство эксплуатации в tHH, снижает раскол энергии Hi! ОН!11 Hhlff) сl(>(11ОГд ЯЛIОмl(и1! !. )I вь>ша(г выкод (. (!О)!Ииия.

Предл;>гас)!ь(!! регулятор тока, H«дооио из)зестнь)з(, состоит из трек осио" Hhlx органов: а) измерите:(ьного )pr;tH;t, иодкл!Оч(зииог0 и трансФор li!Тору иостоян>иiго тока. H).ночеином) в неnl нагрузки, 0) зсилптельного органа, подк.почеиного к выко;)у измерительного 0)и.;ln;i. и

).) ИСНО((НИГЕЛЬНОГ,) т(РГЯНО. ИОЛ) )а(0ЩС( сигнал от усилите(>ы!Ог(орта за и управ.(я!Ощего ртутными )зьпци>миг(лями усааНt>HI;)

11 )(().f>li!1 t .ЛЬНЬ(й ортан >ЗЫИГ«>ИЯСТС>1 В виде с)тстсз(ь(фазосдви(1110)щик;!))весел(й н(lсыlцеиия, реl\ лиру 11)>цик у Гол зажиГания ртутнl>>к выпОЯмит(лей 1> 3;1>зпсиМОСТИ 01 П3МСНСI(ИЯ 1 01!a В СВОИК 001(от каз(подмаlиичивания. Ifi! (.1 ë10÷(!HHH!x выкоду уси:!1-тельног(«рг<зиа.

С)щност(изооретения закл)((т(;(. (ся в ТОМ, ЧТО, ЦЕЛгтт>0 И(ii(1 lnf(>ИЯ 1 ОЧНОС1 И

P(. Г5 ЛИРОI), >НИ Я, Н;1 ГП IX;10 ИЗМЕРИТЕЛhНОГЭ ОРГ;IH;t 1)К;Потl(НЬ) Н(lо("1 Р(т! ДРт. Г лр Гу ио:IHLI!I ст(10)к>: )h > (p иапряж("

HHH. )титае)((,!1(ч, р: 3 )з>,!иняз!! >с.>ь ((т эл">iòð!0(ЯГнитиОГО ".;! it)l. >изатвр(> H д!110-! цп!! H)Til.(опп" напря:1((.ti!:. . 1(выко l!!, ii

ЭЛЕ)!0.17 >Лh>ИРЯЗ(ИT(К(Я. ВК,I (ОЧЕНИОГО цси! 00)(отки и(и(." )IHОГD Ti)iiit H3)ii pllТсilh!IDT) М i! НИТИ()10 С)к!!if«:! (, Ит>С! ()НЕГ!) НИЗ "Ооииl тс (,))>DT(i! f 1 H)!ilB, Hi! >l 1 >Я

)f )1К.(ситfi if(1!l ЯК h 1)1)>К(к(З TP;!l(фОРЗ>;(—

Т(<р(1 иостоЯН;t)>0 T013(ll 001(отк(и 0(ipaTи и Гтязн 11>! Г(ОЕСИ(!ГИ((Я И;30ГЕИ И;l(i."тп

1)т(КОД!! )Го (IИ)И(жi 1!(H ИЗ)1()птT(Ihn«1"

1>рг(1)ii! Ог 1 истгр(зп:;1 »:; лео(>ни)(1!3— иряжени:(:((T«÷HHI;;> иитаипif, Hi! ()t)l>. ). Изоор>)я;t"и.;i с fp!, к гури;(» (КОЗ((1 ИРОД;!(IГ(1 "МОI 0 P(1 ),(ЯТОP t TÎII!1;I„I)! группы и()р;1.(.!е;!ьи, )i;!()tiT((1((и(ик рту-вык выли);i)f(, > «ë()>,;t )!;t i((111 . ) И,>

X 1035е2

Дна ВаРИаыта ПРПНЦНИПаЛЬНОй эЛЕКТРИческой схемы регулятора.

Управляемая выпрямит ельная установка состоит Н3 ряда ртутных выпрямителей (1РВ, 2РВ... пРВ), пита емы х от трансформаторов (1Т, 2Т...пТ), Система регулеероееаееееее пред сматривает наличие: (ТПТ) — трансфо1п аторов постоянного тока :побой системы, установленных для измерения тока серии; (ФСУ) — фазосдзпгаеощего устройества, установленного у каждого выпрямителя для ооеспечения возможности регулирования напряжения его на

10 — 15%, так как выпрямители в режиге без «вспышек» долж<иы работать зарегулпрованными пе больше чем на

15%

Такая глуoIIна регулирования обеспечивает компенсацию снижения уровня тока прп наложенеии трех «вспышек».

Наложение 4 — 5 «вспышек» не компенсируется вследствие того, что такие

«вспышки» составляеот Но больше 5% от общего количества вспышек и стремиться пх компенсиронате Hr имеет смысла. (ФСУ) является нсполнитгльньем органом регулятора.

Автоматическое регулирошпеие распределения тока между вьееерязепте.ееезеее нв предусматривается: допускается отклонение тока на отдельном ь»IHp,sIIIHтеле От среднего значения до +5%.

На структурной схеме также показаны: (HPV) — индивидуальные регуляторы тока, (ИО) — измерительный орган, (УБ) — усп<ееетельееьейе олок, (РО)— регулирующий орган (блоки (5гБ) H (PO) в совокупности составляют езьешеуказанный усилительный орган регулятора). (РУ) регулеггор уст<ев1ъее Оон(;10 тое<а, (УН) — указатель величины нагрузки, (ТСН) — трансфорзеатnp собственных пvxA.

Измерительный орган измеряет отклонение рабочего тока серии or заданной величины и песылку Еезеееулье а управления в систему регулирования.

В отличие or существующих регуляторов, в этом органе сравнение измеряемой величины (тока) с заданной (базовой) производится íà TBHoN уровне напряжения H тока., который позволяет стабилизировать заданную (базовуео) с высокой степенью точности.

Измерительный орган состотп пз двух основньех частей.

Первая часть — это nor o«Hпк стабилизированного эталонного напряжения.

Эталонное напряжение получается на ионном стабилизаторе наееряжения стабееееивольте (СТ) (Фиг, 2), который питается постоянным ток< озе через раз делите II HbIII трансформатор (ТП), селеновый мостигк (ТВ1) и Фильтр, состоящий из конденсаторов (С1) и (С2 ) и сопротпвления (СД1). Для улучшения качества стабилизации первичная оомотка трансформатора (ТП) питается переменным током ог э;еектрозеагнеегееого (феррорезонансного) стабилизатора, (ФСТ).

Применение стабилпьольта еесеееееочает влияние гизменения частоты источнпееов питания на стабилизированное напряжение. Таким образом базовое напряжение стабплизировано с высокой степенью точности.

Вторая часть — это измерительный магнитный усилитель (И515 ), которьей создает выходное,напряжение< пропорциональное иззееряезеозеу току серии. Это выходное напряжение, равное базовому напряжениео при заданном значении тока серии, получается на нагрузочном оопротивлении, состоящем из двух сопротивлений (СД2) и (РУ), 1I являетсявынрямленным благодаря введееп1ео в цепь на грузкп (ПМУ) выпрямителя (ТВ2), Чтооы выходное напряжение Но зависело от возможных колебаний напря;ем ния, питающего ра.бочие обмотки (3РО) и (2РО) измерительного магнитного усилителя, введена обмотка (ОСН) Обрагной отрицательной связи по напряжению, питаемая от вьепрямнтеля(ТВЗ); кроме того, (ИЛУ) снабжен обмоткой (ОСТ) ооратной отрицательной связи по току нагрузки для компенсации влияния пестерезиса на выходное напряжение..

Для облегчения достижения услов|ей компенсации ко IeoalHHII напряжений вспомо BTo,è ного источника. литания H гпстерезиса (П51У) питается От стаоилпзировапного источника.

Указанные выше мероприятия ооеснечпвают такую работз (ИМУ), Нрр которой дsss каждого значения тока серии выходное напряжение получает однозначные значения с ешгрешностью, не превьппаеощей е отые. доли процента.

5 правлян>щая обмотка (ИМ51) состоит из двух отдельных секций (5 01) и(5 02). позволяющих включать (Нее1У) в цепп измерительных трансформаторов постоянного тока с выходным током (5а) и (10a).

В первом случае обмотки (У01) и (У02) соединяются последовательно. а во второзе — параллельно.

Обмоткн (У01) и (У02) ооладают столь згалым сопротивлением, что введение пх в цепи измерительных трансформаторов постоянного ro "a не нарушает точности их раооты п не исклеочает возможности одновременно с регулированиезе производить измерение общеoepniiHnro roI;a IIpH позеощп (УН) — приМ 103572 бора, указьпьающего нагрузку (амперметр).

Высокая степень стабилизации базового напряжения и высокая стеленьточностп соответствия выходного напряже.ния (11М5 ) току серии дают в0зможность получить в результате высокую степень точности стаблтизацин регулируемого параметра — общесерийного тока.

Для работы регутирующей системы выходное напряжение (11МУ) сравнивается с базовым напряжением, получаемым на стабиливольте (CT).

11рН отклонении стабллизируемого I 0ка серии от заданного значения на выходе лзмерительного органа лоявляегся напряжение, равное разностп сравниваеа)ых напряжений. Эта разность подается на гход усилительного органа.

Поскольку, и зависимости От положе,— ния движка (РУ), равенство сравниваемых напряжений (разность напряжений равна нулю) имеет место при различных выходных напряже)гпях (Е1М5 ), а следоьательно, и лри разных токах серии. постольку сопротивление (РУ) служит органом уставки стабплизируемого тока серии.

Усилительный блок (УБ) представляет собой промежуточный усилитель напряжения. Это может быть илп электронный усп:ппель. п.ти магнитный усилитель. Назначение этого блока — усилить разность напряжений, полученную

На выходе (ПО), до такой величины, Iioторая дает возможность управлять регу;)ирующим органом (РО).

В случае, если все фазосдвлгающие устройства (ФСУ) объединя)отея для управления llo переменному току, регулирующим Органо)1 (PÎ) является )t;irнитный усилитель, который на своем выходе создает необходимые пределы лзменения напряжения переменного тока (от 60 до 150 в), подаваемого на Itaраллельно включепные магнитные регуляторы (МР) ртутных вьгпрямлтелей (I1)H1 2 ).

От ма)пптн),1х 1)егулял оров через выпрямительные мостики питаются оомоткн лодмагнпчпвания (1011), (20П) и (30П) Фазосдвлга)ощих дросселсй Hасыщения. «ключенных и цепи сеточного управления ртутны. «11прямлпелей (1РВ), (2РВ...) и т. д.

На Фпг. 2 также показаны: (Г1 1 )—

ГPUIIIIO«i)it 1)сгх;15170P Pv»IHoto 51«ваилеHltH, (TOC) — TpIiHCI1IOpNiITOp 00pHTHt)1t связи, (TP>) — иыпрямптельный мост)п; ,1 ля )Itt;I)0 )OH)III (TOC) и Выходнуlо цепь (P0). (А) —;1)1перметр и (В) — вольтметр.

В случае. Осли и;. е»1)азосдвигающие

>. » з:ровс г«а (ФС5 ) обзо .QIIH)IIO OII II5t управления и») постоянному току, как это представлено на Фиг. 3, регулирующий орган (PO) должен быть двухступенчатым.

Первая ст)ч)ень представляет собой магнитный усилитель (МУ), усиливающийй мощносг), сигнала до величины, достаточной, чтобы управлять регулирую)цим генератором (ГР).

Магнитный усилитель (МУ), Оомотка переменного тока которого включена п0следовательно с селеновым выпрямителем и лолуобмоткой (IП1) возбуждения регулирующего )о«оратора (ГР). изменяет и нео»)ходпмь)х пределах ток в иолуобмотке (Ш1).

Другая лолуобмоткз (1112) регулирующего генератора включена Hil источник о H0cto51HHt зпаченп» и напряжения; и ней усталаьлп«ается неизменная величина тока.

Амперилтки полу»)1))1»пз)к (1П1) H (Ш2) действуют навстречу друг другу л э.д.с. регулиру)ощсго ) ен» ратора (ГР) пропорциональна llx разности.

В качестве регулпру)ощегo генератора (ГР) выбран нормальный генератор постоянного тока с параллельной обмоткой возбуждения.

Якорь генератора (ГР) включен параллельно регулировочному реостату (ГРР), которь)й может осуществлять также ручное группо«о» 1)егулпров))нл тока серии.

Для осуществления стабплп,)п))ующей ооратной связл и схем))х по Флг. 3 Нслользуется трансформатор обратной связи (тОС). импульсы oopi) t:Ho)t связи подаются на вход усилительного блока (УБ).

1»р»>ме Отри)дательной 01)pi)T«»)и св)lзи, для полученля устойчп«ой раооты регу— лятора В > сплите IbHI ill блок ьч)одптся дополнительно еще и демпфирование.

При усилительном блоке электронного тина уc Tott÷èâàÿ раоот» была получена с применением только одного демпфера.

lIpH усилительном блоке с магнитным усилителем применяя)т я Оба стаоплизпрующпх средства.

Ирс,)мет изобретения

РО1 );I)ITop тока jl)t j)Tутнол в)пц)ямптельной устаногкп. питающей электролизные ионны. состоящий пз измерительного органа. подключенного к. транс»1)орматору ItocTO)IH),ol : Ок;1. «кл)оч» иному и ц) Itb нагрузки. усилительного Органа, лодк,но>)енного и выходу измерительного 01)г11на, и HI.IIO;Itt tv »Holo органа— системы 10)зосдвпг1)ющлх д1)осгеле)1 насыщения. управля)ощпх углом зажигания ртутных выпрямителей установки в зависимости от изменения тока и ОбмотМ 10357?

Фиг. 1 шииы подспткции 6-10к6 мах подмагничивавия, подключенных r; выходу усилительного органа, о т л ич а ю щ и Й с я тем, что, с целью повыатения точности регулирования, HB,,âûхоДе измерительного органа включены навстречу друг другу ионный стабилизатор напряжения, питаемый через вычюрямитель ет электромагнитного стабилизатора и дающий эталонное напряжение, и выходной элемент выпрямителя, включенного в цепь обмотки переменного тока измерительного магнитного усилителя, имеющего низкоомные обмотки управления для подключения их к выходу трансформатора постоянного тока и обмотки обратной связи для обеспечения независимости выходного напряжения измерительного органа от гистерезиса и колебаний напряжения источника

IfÈT«ÍÈß. № 103572

1!

Ь ь ->

Ст. редактор Л. Л. Сержпинская

Стандартгиз. Поди, к печ 20)X 1956 г. Объем 0,375 и. л. Тираж 700, Цена 75 кои

Типография изд-ва «Московская правда», Потаповский пер., 3. Зак. 5192

С оо оо ) э ж Я

Ъ (! т, J - с

1 с с о - о