SU1196990A1

SU1196990A1 - Device for protection of electrochemical installation for machining metals against short circuits between electrodes

Info

Publication number: SU1196990A1
Application number: SU843718567A
Authority: SU
Inventors: Сергей Николаевич Варавва
Original assignee: Коломенский тепловозостроительный завод им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1984-01-06
Filing date: 1984-01-06
Publication date: 1985-12-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ПО ОБРАБОТКЕ IffiTAFUIOB ОТ КОРОТКИХ ЗМШКАНИЙ МЕЖт . ДУ ЭЛЕКТРОДАМИ, содержащее выпр ми .тельный, мост, одна диагональ которого включена в цепь питани электрохимической установки, а в другую диагональ- включен тиристор, блок вы влени сигнала короткого замыкани , вход которого присоединен к электродам электрохимической установки , а выход присоединен к блоку управлени тиристором, отличаю- . щ е е с тем, что, с целью повышени ресурса работы электродов путем вы влени дуговых пробоев, дополнительно введены разделительные дроссели, включенные последовательно с тиристором, блок вы влени короткого замыкани вьшолнен в виде усилител высокой частоты с элементом ограничени высокочастотных колебаний с двум выходами, а блок управлени тиристором - в виде двух каналов , канала включени из.последовательно соединенных усилител высокочастотных сигналов с задержкой , блока управлени генератором i с реле задержки и генератора запускающих импульсов, выходом приСЛ соединенного к цепи управл ющего электрода тиристора, и канала выкдючени из Последовательно соедн .ненных усилител высокочастотных сигналов с задержкой, блока управлени запирающим импульсом и блока принудительного запирани силового тиристора, выходом присоединенного к цепи катод-анод тиристора ;о Од I;D соDEVICE FOR PROTECTION OF ELECTROCHEMICAL INSTALLATION ON TREATMENT OF IffiTAFUIOB FROM SHORT OPTICAL SCALES. The DU ELECTRODES containing the straighteners, the bridge, one diagonal of which is connected to the power supply circuit of the electrochemical installation, and the other diagonal includes a thyristor, a short-circuit signal detection unit whose input is connected to the electrodes of the electrochemical installation, and the output is connected to the control unit Thyristor, differ-. Now, in order to increase the service life of the electrodes by detecting arc breakdowns, additional chokes connected in series with the thyristor are added, the short-circuit detection unit is implemented as a high-frequency amplifier with a high-frequency limiting element with two outputs, and the thyristor control unit - in the form of two channels, the turn-on channel of successively connected high-frequency amplifier signals with a delay, the generator control unit i with a delay relay and the generator ora of triggering pulses, the output of the ancillary connected to the circuit of the control electrode of the thyristor, and the disconnection channel of the successively connected amplifier of high-frequency signals with a delay, the control unit of the locking impulse and the unit of forced locking of the power thyristor, the output connected to the cathode-anode circuit of the thyristor; I; D with

Description

1 Изобретение относитс к области электрохимической обработки металло преимущественно к устройствам дл защиты от коротких замыканий между электродами. Целью изобретени вл етс повышение ресурс-а работы электродов путем вы влени дуговых пробоев. На чертеже изображена схема устройства дл защиты от коротких за . мыканий при электрохимической обработке . Устройство дл защиты от коротки замыканий содержит источник 1 питани , на входе которого подключен си ловой выпр митель 2, выполненный по .схеме моста, в диагональ которого через разделительные дроссели 3 вкл чен силовой тиристор 4. К выходу ис точника 1 питани подключены электр ды 5 и 6, образукйцие межэлектродный промежуток, к электродам которого подключен блок 7 вы влени сигнала короткого замыкани , на .выходе к ко Topoify подсоединен блок управлени , состо щий из канала включени , соде жащего последовательно включенные .усилитель 8 высокочастотных сигнало с задержкой, блок 9 управлени гене ратором с реле задержки и генератор 10 запускающих импульсов, соединенный с силовым выпр мителем 2, и канала выключени , содержащего последовательно включенные усили- тель 11 высокочастотных сигналов с задержкой, блок 12 управлени запирающим импульсом и блок 13 принудительного закрьшани силового тиристора , соединенного с силовым выпр мителем 2.. Силовой выпр мительный мост 2, в диагональ которого через разделительные дроссели 3 включен силовой тиристор 4, наличие этих дросселей позвол ет принудительно выключать силовой тиристор 4 по цепи анода путем подачи импульса обратного ток с разр дного конденсатора блока 13, преп тству замыканию тока обратной пол рности через силовые выпр мительные диоды 2. Оба канала, подключены к усилителю 7 короткого замыкани . Параллель на работа каналов создает наименьшую инерционность всей системы упра лени . Усилитель 7 сигналов коротко го замыкани - это усилитель высокой частоты с элементами ограничени высокочастотных сигналов на входе и 90 разделительными выходами на два канала . Раздельные выходы дают.разв зку по цеп м питани , улучшающую помехозащищенность , и уменьшают вли ние остальных блоков 8-13. , . Усилители 8 и 11 высокочастотных сигналов задержки представл ют дополнительные усилители короткого замыкани , назначение задержки которых состоит в вы влении одиночных случайных локальных разр дов, не превышающих к дуговому пробою. При превышении длительности локальных разр дов по времени (начало дугового пробо ) ВЧ-сигнал, преобразованный в сигнал посто нного тока, проходит в блок 9 управлени генератором с реле задержки и блок 12 управлени запирающим импульсом. Блок 9 управлени генератором .это усилитель посто нного тока, выход которого подключен к входу генератора 10 запускающих импульсов, который может работать в автономном режиме (RC-генератор) и в режиме с синхронизацией от сети соответствующей фазы. Реле задержки в блоке 9 при поступлении сигнала КЗ отключает питающую цепь генератора 10 и включает блок 9 в режим отключенного состо ни на врем (от нескольких секунд до нескольких минут), необходимое дл нормализации процессов в межэлектродном промежутке (промывки межэлектродного пространства от частиц, вызвавших разр ды) и подготовки линии выключени (зар да конденсатора в блоке 13) к новому аварийному выключению тока. Дл устранени инерционности срабатывани реле блок 9 управл ет тиристором в генераторе 10, замыкающим цепь питани RC-генератора на период времени срабатывани механического реле. Блок 12 управлени запирающим импульсом - это усилитель посто нного тока, выход которого управл ет генератором, формирующим импульс управл ющего тока, поступающего через импульсный трансформатор в блок ТЗ принудительного запирани силового тиристора. Бпок 13 принудительного запирани силового тиристора состоит из накопительного конденсатора, зар дного контура и тиристора, управл ющего разр дом, управл юща цепь оторого подключена к импульсному трансформатору блока 12. Емкость накопительного конденсатора выбираетс из условий времени его перезар да до нулевого потенциала по силовой цепи через дроссели 3. Врем перезар да не меньше времени выключени силового тиристора 4, в противном случае не произойдет его включение, при этом расчет ведетс при максимальных токах КЗ. При отсутствии дросселей 3 выключение по аноду силового тиристора 4 не произойдет, так как импульс с разр дного конденсатора блока 13 приложен в обратной пол рности к аноду и катоду силового тиристора 4. .1 The invention relates to the field of electrochemical machining of metal, mainly to devices for protection against short circuits between electrodes. The aim of the invention is to increase the service life of the electrodes by detecting arc breakdowns. The drawing shows a diagram of the device for protection against short for. tripping during electrochemical processing. The device for protection against short circuits contains a power source 1, the input of which is connected to a power rectifier 2, made on the bridge circuit, in the diagonal of which through the separation chokes 3 a power thyristor 4 is connected. The output of the power source 1 is connected to electrodes 5 and 6, the formation of the interelectrode gap, the electrodes of which are connected to the block 7 for detecting the short circuit signal, on the output to the Topoify is a control unit, consisting of a switch-on channel, comprising a high-power amplifier 8 in series a delayed-time alarm signal, a generator control unit 9 with a delay relay and a trigger pulse generator 10 connected to a power rectifier 2, and a shutdown channel containing successively connected high-frequency amplifier 11 with delayed signals, a lock pulse control unit 12 and block 13 forced thyristor power crack connected to power rectifier 2 .. Power rectifier bridge 2, in the diagonal of which through separation throttles 3 power thyristor 4 is turned on, the presence of these chokes allows is forced to turn off power thyristor circuit 4 on the anode by applying a reverse pulse current from capacitor discharge unit 13, preventing the closure of the current reverse polarity across the power rectifier diodes 2. Both channels are connected to an amplifier 7, a short circuit. The parallel to the operation of the channels creates the least inertia of the entire control system. The amplifier 7 short-circuit signals is a high-frequency amplifier with elements of limiting high-frequency signals at the input and 90 switching outputs on two channels. Separate outputs provide isolation over power supply circuits that improve noise immunity and reduce the impact of the remaining units 8–13. , Amplifiers 8 and 11 of high-frequency delay signals represent additional short-circuit amplifiers, the purpose of which delay consists in detecting single random local bits not exceeding the arc breakdown. When the local time bits are exceeded in time (beginning of arc breakdown), the RF signal converted into a DC signal passes to the generator control unit 9 from the delay relay and blocking pulse control unit 12. Generator control unit 9 is a DC amplifier whose output is connected to the generator input 10 trigger pulses, which can operate in an autonomous mode (RC generator) and in synchronized mode from the mains of the corresponding phase. The delay relay in block 9 when a short-circuit signal arrives disconnects the supply circuit of the generator 10 and turns on block 9 into the off state for a time (from several seconds to several minutes) necessary to normalize the processes in the interelectrode gap (flushing the interelectrode space from particles d) and preparing the shutdown line (capacitor charge in block 13) for a new emergency shutdown current. In order to eliminate the inertia of the operation of the relay, unit 9 controls the thyristor in generator 10, which closes the power supply circuit of the RC generator for the period of time that the mechanical relay operates. The blocking control unit 12 is a DC amplifier, the output of which controls the generator, which generates a control pulse, fed through a pulse transformer to the unit TZ of the forced locking of the power thyristor. The power thyristor forced lock-up box 13 consists of a storage capacitor, a charging circuit and a thyristor that controls the discharge, the control circuit is connected to the pulse transformer of the unit 12. The capacity of the storage capacitor is selected from the conditions of its recharge time to zero potential on the power circuit through chokes 3. The recharge time is not less than the turn-off time of the power thyristor 4, otherwise it will not turn on, and the calculation is carried out at maximum short-circuit currents. In the absence of chokes 3, the power thyristor 4 will not turn off by the anode, since the pulse from the discharge capacitor of the unit 13 is applied in reverse polarity to the anode and cathode of the power thyristor 4..

Устройство дл защиты от коротких замыканий работает следующим образом.Device for protection against short circuits works as follows.

При включенной установке дл электрохимической обработки высокочастотные колебани КЗ, возникающих в процессе работы, поступают на вход усилител 7. сигналов КЗ с дальнейшим прохождением их по двум лини линии вклнЗч ени и линии выключени силового тиристора 4. При отсутствии сигналов КЗ генератор 10 запускающих импульсов генерирует короткие импyJJЬcы управлени , поступающие на управл ющий электрод силового тиристора 4, открыва его дл прохождени тока в источник 1 питани установки. В этот момент лини включени с вход щими в нее блоками 11-13 находитс в ждущем режиме.When the installation for electrochemical processing is turned on, high-frequency oscillations of the short-circuit that occur during operation are input to the amplifier 7. short-circuit signals with their further passage along two lines of the power switch and power thyristor 4 shutdown line. In the absence of short-circuit signals, the generator 10 trigger pulses generate short control impulses supplied to the control electrode of the power thyristor 4, opening it for the passage of current to the power supply 1 of the installation. At this point, the turn-on line with the blocks 11-13 entering into it is in standby mode.

При электрических лробо х высокочастотные колебани поступают в блок 7 вы влени сигнала КЗ, где усиливаютс и затем поступают на вхо усилителей 8 и 11 коротких замыканий линий включени и выключени силового тиристора 4, где усилител ми вы вл ютс случайные одиночные разр ды , которые могут привести к ложному срабатыванию устройства и выключению тока в установке. В случаеIn electric robots, high-frequency oscillations arrive at block 7 for detecting a short-circuit signal, where amplified and then fed to the input of amplifiers 8 and 11 short circuits of the on and off lines of the power thyristor 4, where amplifiers are detected random single bits that can cause to a false triggering of the device and turning off the current in the installation. When

превьш1ени по времени длительности высокочастотных сигналов, поступающих в блок 9 управлени генератором с реле задержки, генератор 10the time duration of the high-frequency signals arriving in block 9 of the generator control from the delay relay, generator 10

запускающих импульсов срываетс и открывающие.импульсы перестают поступать на управл ющий электрод силового тиристора 4,- который остаетс включенным до конца полупериода питающего напр жени . Одновременно с выключением генератора 10 запускающих импульсов включаетс блок 13 прину- . дительного закрывани снлов.ого тиристора , запирающий силовой тиристор 4, наход щийс до поступлени сигнала в ждущем режиме. При поступлении сигнала с блока 13 принудительного запирани силового тиристора на катод и анод силового тиристора 4 подаетс импульс тока обратной пол рности.the starting pulses are broken and the opening pulses stop flowing to the control electrode of the power thyristor 4, which remains on until the end of the half-period of the supply voltage. Simultaneously with the shutdown of the generator 10 trigger pulses, the block 13 is turned on. closing the snyristor, locking the power thyristor 4, which is before the arrival of the signal in the standby mode. When a signal is received from the unit 13 forcibly locking the power thyristor to the cathode and the anode of the power thyristor 4, a current pulse of reverse polarity is applied.

Дроссели 3 силового вьтр мител 2 преп тствуют прохождению импульса тока через мост силового выпр мител 2The throttles 3 of the power level of the receiver 2 prevent the passage of a current pulse through the bridge of the power rectifier 2

на диодах, причем врем прохождени импульса должно быть не меньше времени запирани силового тиристора 4. При отсутствии дросселей импульс обратного тока замкнетс через диодыon diodes, and the time of passage of the pulse must not be less than the time of blocking the power thyristor 4. In the absence of chokes, the reverse current pulse closes through the diodes

выпр мител , шунтирующие тиристор, это не приведет к уменьшению анодного тока тиристора до тока выключени и он останетс включенным до конца полупериода сети, что приведет к развитию тока КЗ в мёжэлектродном промежутке .The rectifier shunting the thyristor will not reduce the anode current of the thyristor until the current is turned off and it will remain on until the end of the network half-period, which will lead to the development of a short-circuit current in the electrode gap.

После срабатьшани устройства защиты от коротких замыканий возврат в исходное положение наступает через определенный промежуток времени,.необходимый дл нормализации процессов в межэлегстродном промежутке, которое определ етс временем срабатыт вани реле задержки в блоке 9 управ .лени генератором.After the short-circuit protection device is reset, resetting occurs after a certain period of time necessary to normalize the processes in the interelectrode gap, which is determined by the response time of the delay relay in the generator control unit 9.

Claims

DEVICE FOR PROTECTING AN ELECTROCHEMICAL INSTALLATION FOR PROCESSING METALS FROM SHORT CIRCUIT BETWEEN ELECTRODES, containing a rectifier. a bridge, one diagonal of which is included in the power circuit of the electrochemical installation, and a thyristor is included in the other diagonal, a short circuit signal detection unit, the input of which is connected to the electrodes of the electrochemical installation, and the output is connected to the thyristor control unit, characterized in that, for the purpose of increasing the life of the electrodes by detecting arc breakdowns, additionally introduced dividing chokes connected in series with the thyristor, the short circuit detection unit is made in the form of an amplifier a high frequency with an element for limiting high-frequency oscillations with two outputs, and a thyristor control unit in the form of two channels, a switching channel from a delayed high-frequency signal amplifier connected in series, a generator control unit with a delay relay and a trigger pulse generator, with an output connected to the control electrode circuit the thyristor, and the shutdown channel from the Serially connected high-frequency <delayed signal amplifier, blocking pulse control unit and forced block locking the blue thyristor by the output of the thyristor cathode-anode connected to the circuit>