Источники питания установок электрохимической обработки

Электрохимическая обработка, основанная на анодном растворении, ведется на постоянном, импульсном, пульсирующем или асимметричном переменном токе. Источники питания (ИП) преобразуют электрическую энергию промышленной сети в необходимую для электрохимической обработки.

ИП должны отвечать ряду требований: обеспечение необходимой точности и стабильности обработки, исключение разрушения электродов при коротких замыканиях, осуществление ступенчато го и плавного регулирования выходных величин, а также их стабилизация. Кроме того, они должны быть экономичными, удобными в эксплуатации, малогабаритными. Технологические возможности источников питания определяются их внешними характеристиками, которые могут быть жесткими, естественными (слабопадающими) и крутопадающими.

В качестве источников питания в основном используются полупроводниковые выпрямители, регулирующими элементами в которых служат тиристоры.

ИП состоят из следующих узлов: понижающего трансформатора, выпрямителя, цепи стабилизации условий обработки, регулирования параметров, а также защиты источника питания и самого станка при нарушении нормального протекания процесса обработки.

В статических источниках питания в качестве регулирующего элемента применяют тиристорные регуляторы, поскольку они имеют малые массу и габариты, меньшую инерционность, более высокий КПД. Кроме того, они снабжены быстродействующей системой защиты оборудования от коротких замыканий.

Структурная схема тиристорного источника питания установок электрохимической обработки показана на рис. 4.15.

Напряжение сети после срабатывания автоматического выключателя АВ и силового контактора К через датчики тока ДТ подается на силовой трансформатор Тр. Пониженное напряжение поступает на блок тиристоров Т, работой которых управляет система управления тиристорами СУТ. Изменяя подаваемые СУТ сигналы, можно получить различную форму выпрямленного напряжения и тока. Система реверсирования CP обусловливает смену полярности ИП.

При нарушении нормального режима работы установки с датчиков тока ДТ на систему автоматического регулирования САР поступают сигналы, по которым СУТ запирает тиристоры. Команда на отключение силового контактора подается системой защиты и сигнализации СЗС, что приводит к отключению источника питания от сети.

Предусматривается отключение в источнике питания и от сети, и от силового трансформатора, что обеспечивает нормальную работу электрической части оборудования.

Система автоматического регулирования САР стабилизирует напряжение или ток в межэлектродном промежутке. Исполнительным

органом САР является магнитный усилитель, обмотки управления которого питаются от датчиков тока ДТ, межэлектродного промежутка МЭП и опорного напряжения. Схема управления тиристорами СУТ подключена к выходу магнитного усилителя.

 На рис. 4.16. показаны принципиальные схемы тиристорных источников питания установок ЭХО на токи выше 600 А.

В схеме рис.4.16,а используются тиристоры Т на первичной стороне силового трансформатора Тр с неуправляемым выпрямителем В2 на его вторичной стороне. Тиристоры Т включены встречно-параллельно в каждую фазу трёхфазной сети (рис.4.16,а).

Для получения жёсткой внешней характеристики источника питания блок 4 управляет тиристорами по сигналам обратной связи 3 по выходному напряжению с межэлектродного промежутка.

 На рис.4.16,6 рассмотрена схема источника питания установок ЭХО у коротой трехфазный мостовой выпрямитель включен в разрыв нейтрали звезды на первичной стороне трансформатора Тр2.

 Для создания крутопадающей характеристики (рис.4.16, б) тиристоры Т управляются сигналом обратной связи в функции тока нагрузки. Сигнал поступает в блок

 

Рис. 4.15. Структурная схема источника питания установок ЭХО

Рис. 4.16. Принципиальная схема тиристорного источника питания установок ЭХО

 

управления 4 с резистора 2. Естественная внешняя характеристика выпрямителя 1 получается поддержанием заданного угла её наклона за счёт обратных связей по току и напряжению. Дроссель Др включен в цепь для уменьшения пульсаций рабочего тока при тиристорном регулировании.

 

Контрольные вопросы

 

В чём заключается сущность электролиза?

Назовите основные источники питания электролизных установок, их достоинства и недостатки?

Законы Фарадея

Расскажите, какие процессы происходят на катоде, и какие на аноде

Получение цинка электролизом

Расскажите об электролизе расплавов солей на примере алюминия

Основные эксплуатационные характеристики выпрямителей, используемых при электролизе.

Методы электрохимической обработки металлов

Чем отличается гальваностегия от гальванопластики?

Какие разновидности анодной обработки существуют?

Источники питания при электрохимических методах обработки