Устройство для питания гальванических ванн импульсным реверсированным током
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН цц 4 С 25 D 21/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ г„;р.: ;, ;,".: .L . i ..::
Е - -:
) ., ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4220031/31-02 (22) 01.04.87 (46) 15.02.89. Вюп. № 6 (71) Днепропетровский институт инженеров железнодорожного транспорта им. М.И.Калинина (72) В.И.Каптановский, В.А.Заблудовский, Н.А.Костин, A.Â.KðàïèBíoé, Т.Я.Еременко, В.И.Ковалев, И.З.Губайдуллин, А.М.Авидон, В.М.Замурников и 10.Â.Ìèõàéëåíêo (53) 621.357.7 (088.8) (56) Патент США № 4046649, кл. 204-.
58, опублик. 1976.
Авторское свидетельство СССР № 83) 883, кл. С 25 D 21/12, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАНН ИМПУЛЬСНЬИ РЕВЕРСИРОВАННЫМ ТОКОМ (57) Изобретение относится к области гальванотехники, в частности к устройствам для питания гальванических ванн импульсными токами, и может быть использовано в гальванических цехах предприятий всех отраслей народного хозяйства при получении сплаÄÄSUÄÄ 1458445 А1 вов с улучшенными физико-механическими свойствами. Устройство содержит силовой трансформатор 1 с переменным козффициентом трансформации, выпрямительные блоки 2, 3 на тиристорах, формирующие поляризующие импульсы прямого и обратного тока, блоки 4, 5 принудительной коммутации, генератор
6 опорных импульсов, блок 7 задания временных циклов. Устройство питает гальваническую ванну 9. В устройстве применен блок 8 задания плотности тока, который позволяет IIo заданному закону в процессе нанесения всего покрытия изменять длительность поляризующих импульсов тока в течение
Ф времени нанесения всего покрытия. Ж
Изобретение позволяет экономить благородные и цветные металлы, получать покрытия сплавами с изменяющимся по толщине осадка составом, с повьппенными прочностью, электропроводнос- Я
° ю тью, коррозионной стойкостью и термостабильностью путем автоматического изменения плотности поляризующего тока в течение времени нанесения всего покрытия. 4 ил.
I 458445
Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к устройствам для питания гальванических ванн непостоянными периодическими токами в режимах нестационарного электролиза.
Цель изобретения — зкономия осаж- даемых металлов, повьпнение прочности покрытия и получение покрытий с переменным составом слоев путем авто- 10 матического изменения по заданному закону длительности поляризующих импульсов.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — пример струк- 15 турного построения блока эаданияплотности тока; на фиг. 3 и 4 — диаграммы, поясняющие работу устройства.
Устройство содержит силовой трап- 20 сформатор 1 с переменным коэффициентом трансформации, выпрямительные блоки 2 и 3 на тиристорах, формирующие поляризующие импульсы прямого и обратного тока, блоки 4 и 5 принудительной коммутации, генератор 6 опорных импульсов, блок 7 задания временных циклов и блок 8 задания плотности тока. Устройство питает гальванич е скую в анну 9. 30
Тиристоры выпрямительных блоков 2 и 3 могут быть включены по любой схеме регулируемого выпрямителя (однополупериодного пыпрямления, двухполупериодного, трехфазного с нулем, мостового и т.д.). Данное устройство представляет собой однофаэную схему, реалиэующую двухполупериодное выпрямление.
Блоки 4 и 5 принудительной комму- 40 тации могут быть построены на любом из известных принципов принудительной конденсаторной коммутации (с параллельной или последовательной„ одно- ипи многоступенчатой). 45
Генератор 6 опорных импульсов, блок 7 задания временных циклов,и. блок 8 задания плотности тока выполнены на цифровых интегральных микросхемах серии К155.
Принцип работы устройства заключается в изменении по заданному функциональному закону в процессе осаждения металла параметров импульсного прерывисто-реверсированного тока. Режим работы устройства задает блок 8 задания плотности тока, включающий в себя и каналов.
Блок 8 эадания плотности тока может включать в себя генератор 10 тактовых импульсов, делитель 11 частоты, распределитель 12 работы каналов, регуляторы 13 длительности импульсов и формирователь 14 управляющих импульсов.
Устройство работает следующим образом.
От внешней промышленной сети однофазное переменное напряжение (фиг.3а) поступает на силовой трансформатор 1.
Пониженное им напряжение поступает на выпрямительные блоки 2 и 3, формирующие прямые и обратные импульсы тока заданных параметров. Одновременно с синхронизирующей обмотки трансформатора 1 синусоидальное напряжение (фиг. 4а). поступает на вход генератора 6 опорных импульсов, который синхронно синусоиде питающего напряжения генерирует прямоугольные импульсы частотой 50 Гц (фиг. 4б).
Прямоугольное напряжение с генератора 6 опорных импульсов подается к блоку 7 задания временных циклов z» блоку 8 задания плотности тока, кото.— рые начинают выполнять свои функции с привязкой к синусоиде питающего напряжения. С помощью блока 7 задания временных циклов в устройстве осуществляется реверсирование тока и регулирование продолжительностей протекания. импульсов прямого и обратного токов (фиг. 4в, r). Основным элементом устройства является блок 8 задания плотности тока, который определяет последовательную работу своих каналов (фиг. 4д-з) и позволяет по определенному закону управлять длительностью поляризующих импульсов, поддерживая тем самым заданную плотность тока. Регулировка длительности импульсов в каждом канале осуществляется раздельно и независимо друг от друга (фиг. 4и-м). Количество каналов, так же как и параметры формируницихся ими поляризуницих импульсов, определяются технологическими требованиями процесса электроосаждения и необходимостью получения тех или иных свойств и состава получаемого сплава.
Бремя действия каждого канала устанавливается в зависимости от требуемой толщины электролитического покрытия . з 1 4584
Сформированные тиристорами выпрямительных блоков 2 и 3 импульсы управления (фиг. Зб, r) и коммутирующищими тиристорами (в блоках 4 и 5 при5 нудительной коммутации) (фиг. Зв, д) каждого из и каналов различно смещены относительно синусоиды питающего напряжения.
Формирование переднего фронта поляризующих импульсов тока осуществляется открытием тиристоров выпрямительных блоков 2 и 3 (фиг. Зе). Подача отпирающих импульсов к управляющим электродам тиристоров блоков 4 t5 и 5 принудительной коммутации и в результате включения последних в работу формируется задний фронт импульсов (фиг. 3e).
Таким образом, снабжение предла- 2п гаемого устройства блоком задания плотности тока позволяет автоматически по заранее заданному закону изменять углы открытия тиристоров обоих направлений, а также осуществлять их 25 искусственную коммутацию. Это позволяет автоматически управлять длительностью импульсов тока, что в конечном итоге приводит к изменению по за-, данному закону плотности поляризукще- д0
ro тока.
Предлагаемое устройство для питания гальванических ванн программным прерывисто-реверсированным током по сравнению.с известным позволяет обеспечить получение программных режимов прерывисто-реверсированного тока, т.е. изменять параметры поляризующих импульсов тока в течение всего времени нанесения покрытия в соответствии 4О с заданной программой, получать с помощью предлагаемого устройства регулируемые по составу слои сплава, существенно сократить расход благородных и редких металлов, получать осад- 45 ки сплава повышенной прочности, элек45 4 тропроводности и коррозионной стойкости, изменять по толщине всего по-крытия сплавом Аи-Мь концентрацию . никеля от l5-257 у подложки до 2-5Х у поверхности, уменьшить расход золота в покрытии сплавом на 5-6X по массе, повысить микротвердость покрытий сплавом от 2000 ИПа до 4000 МПа, повысить термостабильность сплава, обеспечить получение беспористых покрытий, уменьшить концентрацию водо рода в осадках.
Формула изобретения устройство для питания гальванических ванн импульсным реверсирован» ным током, содержащее силовой трансформатор с переменным коэффициентом трансформации, выпрямительные блоки на тиристорах, блок задания временных циклов, генератор опорных импульсов и блоки принудительной коммутации на тиристорах, а трансформатор соединен с входом генератора опорных импульсов и первыми входами выпрямительных блоков, выходы которых соединены с гальванической ванной, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью экономии .осаждаемых металлов, повышения прочности покрытия и получения покрытий с переменным составом слоев путем автоматического изменения по заданному закону длительностй поляризующих импульсов в процессе :. осаждения, оно снабжено блоком задания плотности тока, первый вход кото-, рого соединен с выходом генератора опорных импульсов, второи вход с выходом блока задания временных циклов, а выходы блока задания плотности тока соединены с управляющими электродами тиристоров выпрямительных блоков и блоков принудительной коммутации.
1458445
0 ЖИВЯхпЮ хх OIXpp&blA иипульсод
Фиг. 2 ;рабоьищ
Ю7 ОЫСЮ0 Я2РФ
NкоМуЙр о ,ЯУФ
Оа аеиеравори режикныА
uwirg co6
1458445 (I
)!
i ) -ч l l
) l
I f
tl с %. с) Составитель Л.Груднева
Техред Л.Сердюкова
Корректор Г.Решетник
Редактор И.Недолуженко
Заказ 333/32
Тираж 605
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Ужгород, ул. Проектная, 4
Производственно-полиграфическое предприятие, г.
))
II
l)
) )
I!
l))
l ) )
f !
I)
))
)1
) I
) )
)!
Il
Il
)f
Il
))
1 ) I
) l
)
))
I!
f f.
Ф (I!
)) l!
) f
) I
) l
) l
1) )1
) f
) f
) l
f l
) l
)) ll
)) )) г-
)) f
)!
l! !
))
)l
ll
)! !
l)
l!
))
l) ! !
) !
