ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Вопросы для повторения из "Оборудование цехов электрохимических покрытий Издание 3 " Для большинства гальванических процессов применяют источники тока различной мощности с напряжением 6—24 В. Только для некоторых процессов, например для оксидирования алюминиевых сплавов, требуются источники постоянного тока с напряжением до 120 В. В качестве источников постоянного тока в основном применяются выпрямители переменного тока, хотя в некоторых случаях еще используются низковольтные двигатель-генераторы. [c.176] Двигатель-генераторы серии НД выпускаются с напряжением от 6 до 36 В и силой тока от 500/250 до 10 000/5000 А. В настоящее время разработаны мощные преобразовательные агрегаты с максимальной силой тока 12 500 А на основе полупроводниковых диодов. [c.176] Работа выпрямительных диодов основана на использовании свойств некоторых веществ (закись меди, селен, германий, кремний) пропускать ток только в одном направлении. Вольт-ампер-ная характеристика (рис. 5.1) полупроводниковых диодов резко несимметрична. При приложении к диоду напряжения в прямом направлении протекает ток больших значений. Если приложить напряжение в обратном направлении, ток практически не протекает. [c.176] Управляемый кремниевый вентиль (тиристор) представляет собой прибор, выполненный на основе монокристалла полупроводника с многослойной структурой. Отпирание тиристора осуществляется посредством сигнала в цепи управления, а запирание — уменьшением напряжения источника питания (естественная коммутация) или сигналом в цепи управления (искусственная коммутация). Изменяя момент отпирания управляемого вентиля, можно менять среднее значение приложенного к нагрузке выпрямленного напряжения (фазовое регулирование). В тиристорах с естественной коммутацией вентиль запирается тогда, когда протекающий через него ток падает до нуля в выпрямителях с искусственной коммутацией вентиль может быть заперт коммутационным устройством в любой момент времени. [c.176] Основными параметрами выпрямителей являются номинальный выпрямленный ток и выпрямленное напряжение, обратное напряжение и падение напряжения. В зависимости от технологических требований применяют реверсивные и нереверсивные выпрямители, выпрямители со ступенчатым или плавным регулированием тока и напряжения, с различной формой рабочего тока. [c.177] Выпрямитель имеет следующие основные системы силовой трансформатор, систему выпрямления, фильтр для сглаживания пульсаций выпрямленного тока и напряжения, системы защиты, управления и регулирования, коммутационную аппаратуру и электроизмерительные приборы. [c.177] В выпрямителях применяются трансформаторы специального назначения, так как эти источники тока имеют такие характерные особенности, как неодновременная нагрузка различных фаз в соответствии с неодновременным прохождением тока через вентили блока выпрямителей. Как правило, обмотки трехфазных трансформаторов соединяют следующим образом звезда — две обратные звезды с уравнительным реактором звезда — звезда звезда—двойной зигзаг треугольник — звезда. К. п. д. трансформаторов источников тока для электрохимической обработки обычно несколько меньше, а масса несколько больше, чем трансформаторов обычного типа. [c.177] Блок выпрямителей преобразует многофазное напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока и выполняется на основе селеновых, германиевых, или кремниевых неуправляемых (диодов) или управляемых (тиристоров) вентилей. В источниках тока применяют трехфазную нулевую, трехфазную мостовую, шестифазную с уравнительным реактором и шестифазную кольцевую схемы выпрямления (рис. 5.2). Применение той или иной схемы выпрямления обусловлено характером нагрузки, типовой мощностью силового трансформатора, загрузкой по току и напряжению, мощностью источника тока, частотой пульсации выпрямленного тока. В низковольтных источниках тока средней и большой мощности применяют в основном шестифазную схему с уравнительным реактором. Находят применение также комбинированные схемы выпрямления, которые состоят из трехфазных мостовых и шестифазных схем с уравнительным реактором. Основной целью применения комбинированных схем является увеличение до 12, 24 и более кратностей пульсаций выпрямленного тока и напряжения. [c.177] В выпрямителях мощностью до 15 кВт применен транзисторный усилитель постоянного тока, который обеспечивает стабилизацию заданных выходных параметров в выпрямителях мощностью 15 кВт и выше для автоматического регулирования применяется магнитный усилитель. [c.179] В гальванических цехах рекомендуется применять кремниевые выпрямители, хотя до сих пор на многих предприятиях еще используются селеновые и германиевые выпрямители. Применяются селеновые выпрямители типов ВС, ВСА, ВСГ, ВСМР, ВСМН с выпрямленным напряжением от 6 до 24 В и силой тока до 5000 А, с воздушным и масляным охлаждением. Селеновые выпрямители рекомендуется применять в случаях, когда предел напряжения не превышает 40—60 В и не требуется реверсирование тока. Техническая характеристика некоторых селеновых выпрямителей приведена в табл. 5.1. [c.179] Германиевые выпрямители отличаются небольшими размерами, высоким к. п. д. (до 98%), хорошей регулируемостью, низким сопротивлением при прямом направлении тока и высоким — при обратном направлении, большим сроком службы. [c.179] В США имеются германиевые установки с силой тока 160 ООО А при напряжении 15 В для гальванопокрытий. Некоторые фирмы выпускают германиевые выпрямители для гальванопокрытий с силой тока от 300 до 5000 А с бесступенчатым регулированием нагрузки от нуля до полной мощности. [c.179] Техническая характеристика выпрямительных агрегатов приведена в табл. 5.3. [c.180] Питание агрегатов производится от сети трехфазного переменного тока с напряжением 380 В и частотой 50 Гц. Напряжение питающей сети агрегата ВАК-12500-24У4 — 6 кВ для трансформаторов и 380 В для цепей управления. [c.181] Электрическая схема выпрямителя типа ВАКГ-12/6-630 приведена на рис. 5.4. Включение выпрямителя осуществляется магнитным пускателем К.М при помощи кнопки КП. Для защиты от коротких замыканий, а также при перегрузке применены автоматический выключатель Q и реле максимального тока КА, настраиваемое на силу тока, равную 1,25 от номинальной величины. Силовая цепь состоит из трансформатора Т1, дросселей Ы—Ь6, выпрямительного моста, включающего шесть кремниевых вентилей VI—У6 на силу тока 200 А каждый и уравнительный реактор Ь. Блок управления состоит из трансформатора Т2 и цепи управления. В цепь опорного напряжения входят резисторы Rl и Й2, конденсатор С1, стабилитрон VII и обмотки магнитного усилителя МУ (4Н—4К, 6Н—6К). В цепи токового сигнала имеются датчик тока 17 (дроссель насыщения), диоды У7—У10, конденсатор С2, резисторы Я4—Я5 и обмотка магнитного усилителя (5Я—5К). В цепь сигнала напряжения на выходе включены резистори обмотка магнитного усилителя (7Я—7К). Для охлаждения выпрямителя используется вентилятор с электродвигателем Ж. [c.181] Выпрямители типов ВАК и ВАКР выполнены на тиристорах. Основными элементами схемы выпрямителя типа ВАК (рис. 5.5) являются силовая система, блок питания цепей управления БП, система автоматического регулирования САР, система управления тиристорами СУТ, система защиты и стабилизации СЗС, блок тиристоров БТ. Все системы выпрямителей этих типов различных вариантов идентичны. Система выпрямления источников на силу тока до 630 А собрана по трехфазной мостовой схеме, остальные — по шестифазной с уравнительным реактором. Напряжение питающей сети подается на вводный автоматический выключатель Q1, с выхода которого передается на маломощный пускатель К2 для включения цепей управления и через трансформатор Т2 — на силовой контактой К1 для включения силового трансформатора Т1. [c.185] Силовой трансформатор включается ступенями с помощью резисторов R1—R3 для исключения влияния пусковых токов. Чтобы получить постоянное значение вторичного напряжения, в каждую фазу силового трансформатора включены датчики тока Т4—Тб. Датчики тока имеют по две вторичные обмотки (для схем защиты и автоматического регулирования). В одну фазу включен трансформатор тока Т2 для схемы защиты от перегрузок по току. Силовой трансформатор имеет на каждом стержне по две вторичные обмотки, из которых с помощью уравнительного реактора L образуется шестифазная схема выпрямления тиристорами. [c.185] Укажем некоторые правила эксплуатации выпрямителей. [c.185] Вернуться к основной статье