Способ контроля обратной эдс алюминиевого электролизера

 

СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОБРАТНОЙ ЭДС АЛЮМИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЖЗЕРА, включающий измерение постоянной и переменной составляющих падения напряжений на электролизере и тока серии и вычисление сопротивления электролизера, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности контроля, измерения постоянной и переменных составляющих падения напряжений на электролизере и тока серии производят одновременно , причем измерения на переменном токе ведут на гармониках, кратных частоте 50 Гц и по результатам измерений определяют величину обратной ЭДС по формуле ,-R,I, 0 - постоянные составгде с , ляющие тока серии и напряжения электролизера} Rj - активная составi ляющая напряжения (Л электролизера, равная КЭ -МУК R - автивная составляющая где сопротивления электролисо CD 4 зера, измеренная на частоте , кратной 50 Гц; К - коэффициент, учитывающий изменение активного и индуктивного сопротивСХ )ления массивного проводника с ростом частоты.

C0IO3 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ э эIî ляющие тока серии и напряжения электролизераг — активная составРэ ляющая напряжения электролизера, равная

R,="й <а где

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3704979/22-02 (22) 29,02.84 (46) 07. 12.85, Бюл. № 45 (7I) Красноярский политехнический институт и Красноярский филиал

Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института

"Цветметавтоматика" (72) А.И.Громыко, В.M.Возмилов, С.П.Анисов, Г.M.Çîãðàô и В.И.Герасимов (53) 621.356.1(088.8) (56) Соболев А.Л. Способ непрерывного измерения и регистрации величины обратной ЭДС. - Цветные металлы, 1962, ¹ 3, с. 53-55.

Соболев А.Л. и др. Непрерывный контроль обратной ЭДС и активного сопротивления электролитической ячейки. — Цветные металлы, 1972, ¹ 11, с. 41-43. (54)(57) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОБРАТНОЙ

ЭДС АЛККИНИЕВОГО ЭЛЕКТРОЛИЗЕРА, включающий измерение постоянной и переменной составляющих падения напряжений на электролизере и тока серии и вггчисление сопротивления электролизера, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности контроля, измерения пос„„SU„„ 1196418 А (59ф С 25 С 3 20 тоянной и переменных составляющих падения напряжений на электролизере и тока серии производят одновременно, причем измерения на переменном токе ведут на гармониках, кратных частоте 50 Гц и по результатам измерений определяют величину обратной ЭДС по формуле где Зс,,LI — постоянные составР - автивная составляющая э сопротивления электролизера, измеренная на частоте, кратной 50 Гц;

K — коэффициент, учитывающий изменение активного и индуктивного сопротивления массивного проводника.с ростом частоты.

1196418

Изобретение относится к промышленному производству алюминия электролизом криолит-глиноземных расплавов, более конкретно к автоматическому кон-ролю величины обратной ЭДС.

Цель изобретения — повышение точности контроля, На фиг. 1 показана структурная схема устройства для осуществления способа контроля электрических параметров алюминиевого электролизера.; на фиг. 2 — эквивалентная электрическая схема электролизера на постоянном токе; на фиг. 3 — эквивалентная электрическая схема электролизера на переменном токе.

Устройство (фиг. 1) содержит два идентичных канала 1 и 2. Канал 1 включает в себя избирательный усилитель 3, выход которого соединен с входом детектора 4, выход детектора подключен к второму входу коммутатора 5, а первый вход коммутатора 5 и вход избирательных усилителей 3 и 6 подсоединены к клеммам 7 для снятия переменной и постоянной составляющих рабочего напряжения электролизера. Выход избирательного усилителя 6 соединен с входом детектора 8, выход которого подключен к третьему входу коммутатора 5, а выход коммутатора через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 9 соединен с управляющим вычислительным комплексом (УВК) 10 (например, системой АСУ .

ТП "Электролиз").

Канал 2 включает в себя избирательный усилитель 11, выход которого соединен с входом детектора 12, вы-. ход которого подключен к второму входу коммутатора 13, а первые входы коммутатора 13 и входы избирательных усилителей 11 и 14 подключены к шунту 15 для снятия напряжений, пропорциональных постоянной и переменной составляющих тока. серии. Выход избирательного усилителя 14 соединен с входом детектора 16, выход которого подключен к третьему, входу коммутатора 13, выход коммутатора через АЦП 17 соединен с УВК 10 °

На фиг. 2 и 3 введены следующие обозначения: R> — сопротивление электролизера (активная составляющая)

Š— величина обратной ЗДС (экви 0 валентный источник обратной ЭДС);

I — ток серии, U — рабочее напряжение электролизера (постоянная составляющая падения напряжения на электролизере); х и х < — емкостная и,индуктивная составляющие сопротивления соответственно; С вЂ” емкость межполюсного промежутка;

Ь вЂ” эквивалентная индуктивность, U — переменная составляющая падеэ ния напряжения на электролизере, вызванная гармоникой тока серии пд>.

Способ осуществляют следующим образом.

На частоте 600 Гц емкостная составляющая сопротивления электролизера не превышает 0,5Х от индуктивной составляющей и ею можно пренебречь. Тогда слагаемые комплексного сопротивления электролизера находят из системы уравнений, составленной для электрической цепи, состоящей из массивных проводников, подключенных к источнику гармонического тока.

С клемм 7 снимается рабочее напряжение электролизера, содержащее постоянную и переменные составляющие гармоник пц тока серии. Аналогично с шунта 15 (в качестве шунтов используются .два трансформатора тока

20 с сердечником для снятия постоянной составляющей тока и без сердечника для гармонических составляющих), включенного в электрическую цепь тока серии, снимается постоян25 ная и переменные составляющие падения напряжения, вызванные током серии. Постоянную составляющую падения напряжения на электролизере с клеммы 7 и тока серии с шунта 15 подают одновременнб на первые вхо-.

З0 ды коммутаторов 5 и 13, с помощью которых эти напряжения подключают к входам АЦП 9 и 17, где они преобразуются в цифровой код и подаются на УВК 10 для запоминания. ПеременÇ5 ные составляющие напряжения и тока па„ гармоники 600 Гц выделяются узкополосными избирательными усилителями 3 и 11, усиливаются, детектируются детекторами 4 и 12, приво-.

40 дятся к действующему значению и через вторые входы коммутаторов 5 и 13 подаются на АЦП 9 и 17 и далее на УВК для определения отношения

U /Хс и запоминания. Аналогичные

45 операции выполняются и с пр) гармоникой тока серии 1200 Гц.

i i 96418

4 сивного проводника с ростом частоты.

Из равенства

Рещая систему уравнений определя« ют индуктивное сопротивление х и активную составляющую на частоте

600 Гц. Далее определяют активную составляющую сопротивления электролизера на постоянном токе (в омах)

=-R @, где К вЂ” коэффициент, учитывающий изменение активного и индуктивного сопротивления масU>- E

5 Э с находят величину обратной ЭДС (в вольтах.) e = Us — R Õ э с

10 где R, = «R /1 К, Предлагаемый способ контроля за счет повыпения точности определения величины обратной ЭДС позволяет при управлении процессом электролиза алюминия сократить расход электf5 роэнергии на тонну алюминия и повысить эффективность системы контроля и регулирования.

1196418

Ео

Щиг. 2

Составитель P.Måëèêÿíö

Техред М.Надь Корректор M.MaKcHMH HeU

Редактор Н,Яцола

Заказ 7531/25 Тираж 636, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r,Ужгород, ул.Проектная, 4