CN200985359Y - 铝电解槽槽控机硬件过欠压保护器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种保护装置，具体地说是涉及一种用于铝电解槽的槽电压过压、欠压保护器。本保护器通过下述技术方案予以实现：保护器包括过压比较电路、欠压比较电路、手动阳极升屏蔽电路、手动阳极降屏蔽电路、人工调节电路和继电器控制电路构成。本实用新型保护器有如下有益效果：一、保护器能够独立运行，可有效弥补槽控机软件失灵的技术缺陷；二、提高了槽控机的安全可靠性；三、线路结构简单，动作灵敏；四、极大的降低了电解槽发生压槽、拔槽事故的发生；五、提高了槽控机的控制质量。本实用新型保护器适用于国内外任何以槽电压为控制信号的槽控系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种保护装置，具体地说是涉及一种用于铝电解槽的槽电压过压、欠压保护器。
背景技术
目前由于智能模糊控制技术在铝电解自动控制系统中的应用，给铝电解企业带来了巨大的经济效益。但是，在具体的应用过程中，该系统存在的严重的技术缺陷，即该系统对软件的依赖性过大，如果软件控制失灵，槽控机一旦失控，将会造成压槽或拔槽事故，其后果非常严重，会给企业造成停产，设备损坏等一系列经济损失。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种能够完全脱离槽控机软件环境独立运行，可消除由于软件失灵而带来的安全隐患，当槽控机在过欠压状态下自动升降阳极时，能够及时切断槽控机动力电源，提高槽控机控制质量和效率，从而达到过欠压保护目的的铝电解槽槽控机硬件过欠压保护器。
本实用新型铝电解槽槽控机硬件过欠压保护器通过下述技术方案予以实现：本实用新型一种铝电解槽槽控机硬件过欠压保护器包括过压比较回路、欠压比较回路、手动阳极降回路、手动阳极升回路、自动/半自动回路、过欠压屏蔽信号回路和空气开关跳闸回路构成，
a、所述的过压比较电路的电源端Vin+与电阻R20、二极管V6、电容C19构成的滤波电路连接，电源端Vin-与电位器PR6和集成电路IC7的1、4脚连接；滤波电路输出端与电阻R24、R25、R26、R27、电位器PR6和集成电路IC7构成的过压比较电路连接，过压比较电路输出端与光电隔离器IC9连接，光电隔离器IC9输出端与电阻R28、R29、R63和三极管T3构成的放大电路连接，三极管T3的发射极输出过压信号；
b、所述的欠压比较电路的电源端Vin+通过电阻R20、R30与电阻R33、R34、R35、R36、电位器PR7和集成电路IC8构成的欠压比较电路连接，欠压比较电路输出端与光电隔离器IC10连接；光电隔离器IC10输出端与电阻R37、R38、R64和三极管T4构成的放大电路连接，三极管T4的发射极输出过压信号；
c、所述的手动阳极降回路一端由手触摸信号通过电阻R5、电容C5和电容C51构成的滤波电路与异或门电路IC4A的1脚连接，电容C5负极接地，由门电路IC3A、IC3B、IC3C、IC3D、IC3E及电阻R10、电容C10构成的多谐振荡电路的输出端10分别通过电阻R51、R52与异或门电路IC4A的1脚、2脚连接，异或门电路IC4A输出端3脚与电容C52、二极管D51、D52、电阻R53、电容C53构成的整流滤波电路连接，整流滤波电路的负极接地，整流滤波电路输出端与放大电路IC7E输入端连接，放大电路IC7E输出端通过二极管D02和与非门IC5A1脚连接，与非门电路IC5A的3脚输出手动阳极降信号；
d、所述的手动阳极升回路一端由手触摸信号通过电阻RC、电容CC和电容CC1构成的滤波电路与异或门电路IC2A的1脚连接，电容CC负极接地，由门电路IC3A、IC3B、IC3C、IC3D、IC3E及电阻R10、电容C10构成的多谐振荡电路的输出端10分别通过电阻RC1、RC2与异或门电路IC2A的1脚、2脚连接，异或门电路IC2A输出端3脚与电容CC2、二极管DC1、DC2、电阻RC3、电容CC3构成的整流滤波电路连接，整流滤波电路的负极接地，整流滤波电路输出端与放大电路IC7F输入端连接，放大电路IC7F输出端通过二极管D01和与非门IC5A1脚连接，与非门电路IC5A的3脚输出手动阳极升信号；
e、所述的自动/半自动回路由手触摸信号通过电阻RD、电容CD和电容CD1构成的滤波电路与异或门电路IC2B的1脚连接，电容CD负极接地，由门电路IC3A、IC3B、IC3C、IC3D、IC3E及电阻R10、电容C10构成的多谐振荡电路的输出端10分别通过电阻RD1、RD2与异或门电路IC2B的5脚、6脚连接，异或门电路IC2B输出端4脚与电容CD2、二极管DD1、DD2、电阻RD3、电容CD3构成的整流滤波电路连接，整流滤波电路的负极接地，整流滤波电路输出端与放大电路IC8A输入端连接，放大电路IC8A输出端T与非门IC5A的2脚连接，与非门电路IC5A的3脚输出自动/半自动回路信号；
f、所述的过欠压屏蔽信号回路输入端一端通过电阻R24与过压比较回路的三极管T3发射极和欠压比较回路的三极管T4发射极的过欠压信号输出端连接，输入端另一端由三极管T5的基极与手动阳极降回路、手动阳极升回路以及自动/半自动回路的输出端与非门IC5A的3脚连接；
g、所述的空气开关跳闸回路输入端反转回路NE555的2、6脚与经三极管T5、电阻R24、电容C6放大滤波后的信号连接，反转回路NE555的1脚接地，5脚通过电容C7接地，NE555的4、8脚接12V电源正极，NE555的3脚与三极管T6的基极连接，三极管T6的集电极接地，发射极与继电器KA2的接点13连接，继电器KA2接点14与12V电源正极连接，二极管D6正极与12V电源正极连接，负极与继电器KA2接点13连接，继电器KA2的常开接点6与空气开关IQL的C1连接，空气开关IQL的C2接动力电A相，继电器KA2的常开接点10接动力电B相。
本实用新型铝电解槽槽控机硬件过欠压保护器与现有技术相比有如下有益效果：一、由于本实用新型铝电解槽槽控机硬件过欠压保护器是完全独立于槽控机软件环境的一套电路，能够独立运行，可有效弥补槽控机软件失灵的技术缺陷；二、本实用新型保护器安装在槽控机动力箱中，可有效减小相关电路中模拟电路对槽控机逻辑信号的干扰，动作灵敏，极大地提高了槽控机的安全可靠性；三、本实用新型保护器线路结构简单，与槽控机相连的输入、输出控制线只有7条；四、槽控机硬件过欠压保护器设置了专门的过欠压保护屏蔽电路，可实现手动状态下调整阳极的目的，极大的降低了电解槽发生压槽、拔槽事故的发生；五、槽控机硬件过欠压保护器采用模拟电路，因此不会产生误操作现象，有效地提高了槽控机的控制质量；六、槽控机硬件过欠压保护器电路中，设置了对过压、欠压范围可以手动电路，以适应不同系列电流下设定电压不同的要求，彻底消除了由于槽控机软件失灵而引起的安全隐患；七、槽控机硬件过欠压保护器极大地降低了槽控机保护系统的维修难度；八、有效减轻了槽控机CPU的工作负荷；九、有效降低了槽控机保护回路的故障率。本实用新型铝电解槽槽控机硬件过欠压保护器适用于国内外任何以槽电压为控制信号的槽控系统。
附图说明
本实用新型铝电解槽槽控机硬件过欠压保护器有如下附图：
图1为本实用新型铝电解槽槽控机硬件过欠压保护器过压、欠压比较电路原理图；
图2为本实用新型铝电解槽槽控机硬件过欠压保护器手动控制电路原理图。
其中：1、过压比较电路；2、欠压比较电路；3、手动阳极降回路；4、手动阳极升回路；5、自动/半自动回路；6、过欠压屏蔽信号回路；7、空气开关跳闸回路。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型铝电解槽槽控机硬件过欠压保护器技术方案作进一步描述。
实施例1.
如图1、图2所示，本实用新型铝电解槽槽控机硬件过欠压保护器包括过压比较电路1、欠压比较电路2、手动阳极降回路3、手动阳极升回路4、自动/半自动回路5、过欠压屏蔽信号回路6和空气开关跳闸回路7构成。
a、所述的过压比较电路1的电源端Vin+与电阻R20、二极管V6、电容C19构成的滤波电路连接，电源端Vin-与电位器PR6和集成电路IC7的1、4脚连接；滤波电路输出端与电阻R24、R25、R26、R27、电位器PR6和集成电路IC7构成的过压比较电路连接，过压比较电路输出端与光电隔离器IC9连接，光电隔离器IC9输出端与电阻R28、R29、R63和三极管T3构成的放大电路连接，三极管T3的发射极输出过压信号；
b、所述的欠压比较电路2的电源端Vin+通过电阻R20、R30与电阻R33、R34、R35、R36、电位器PR7和集成电路IC8构成的欠压比较电路连接，欠压比较电路输出端与光电隔离器IC10连接；光电隔离器IC10输出端与电阻R37、R38、R64和三极管T4构成的放大电路连接，三极管T4的发射极输出过压信号；
c、所述的手动阳极降回路3一端由手触摸信号通过电阻R5、电容C5和电容C51构成的滤波电路与异或门电路IC4A的1脚连接，电容C5负极接地，由门电路IC3A、IC3B、IC3C、IC3D、IC3E及电阻R10、电容C10构成的多谐振荡电路的输出端10分别通过电阻R51、R52与异或门电路IC4A的1脚、2脚连接，异或门电路IC4A输出端3脚与电容C52、二极管D51、D52、电阻R53、电容C53构成的整流滤波电路连接，整流滤波电路的负极接地，整流滤波电路输出端与放大电路IC7E输入端连接，放大电路IC7E输出端通过二极管D02和与非门IC5A1脚连接，与非门电路IC5A的3脚输出手动阳极降信号；
d、所述的手动阳极升回路4一端由手触摸信号通过电阻RC、电容CC和电容CC1构成的滤波电路与异或门电路IC2A的1脚连接，电容CC负极接地，由门电路IC3A、IC3B、IC3C、IC3D、IC3E及电阻R10、电容C10构成的多谐振荡电路的输出端10分别通过电阻RC1、RC2与异或门电路IC2A的1脚、2脚连接，异或门电路IC2A输出端3脚与电容CC2、二极管DC1、DC2、电阻RC3、电容CC3构成的整流滤波电路连接，整流滤波电路的负极接地，整流滤波电路输出端与放大电路IC7F输入端连接，放大电路IC7F输出端通过二极管D01和与非门IC5A1脚连接，与非门电路IC5A的3脚输出手动阳极升信号；
e、所述的自动/半自动回路5由手触摸信号通过电阻RD、电容CD和电容CD1构成的滤波电路与异或门电路IC2B的1脚连接，电容CD负极接地，由门电路IC3A、IC3B、IC3C、IC3D、IC3E及电阻R10、电容C10构成的多谐振荡电路的输出端10分别通过电阻RD1、RD2与异或门电路IC2B的5脚、6脚连接，异或门电路IC2B输出端4脚与电容CD2、二极管DD1、DD2、电阻RD3、电容CD3构成的整流滤波电路连接，整流滤波电路的负极接地，整流滤波电路输出端与放大电路IC8A输入端连接，放大电路IC8A输出端T与非门IC5A的2脚连接，与非门电路IC5A的3脚输出自动/半自动回路信号；
f、所述的过欠压屏蔽信号回路6输入端一端通过电阻R24与过压比较回路1的三极管T3发射极和欠压比较回路2的三极管T4发射极的过欠压信号输出端连接，输入端另一端由三极管T5的基极与手动阳极降回路3、手动阳极升回路4以及自动/半自动回路5的输出端与非门IC5A的3脚连接；
g、所述的空气开关跳闸回路7输入端反转回路NE555的2、6脚与经三极管T5、电阻R24、电容C6放大滤波后的信号连接，反转回路NE555的1脚接地，5脚通过电容C7接地，NE555的4、8脚接12V电源正极，NE555的3脚与三极管T6的基极连接，三极管T6的集电极接地，发射极与继电器KA2的接点13连接，继电器KA2接点14与12V电源正极连接，二极管D6正极与12V电源正极连接，负极与继电器KA2接点13连接，继电器KA2的常开接点6与空气开关IQL的C1连接，空气开关IQL的C2接动力电A相，继电器KA2的常开接点10接动力电B相。
本实用新型铝电解槽槽控机硬件过欠压保护器是这样工作的：本实用新型装置对从电解槽采样的槽电压通过比较器与预先设置的基准电压进行比较，当槽电压超出规定的范围时，输出一个过欠压信号驱动控制空气开关跳闸线圈的继电器，继电器控制空气开关动作，切断槽控机动力电源，可在过欠压状态下禁止阳极自动升降。当需要人工手动调整阳极时，屏蔽电路能够在有手动升降阳极信号时有效屏蔽过欠压信号，可在手动状态下调整阳极的目的。过欠压范围手动调节电路，可根据不同系列电流的电解槽调节不同的过欠压范围。
Claims (1)
1、一种铝电解槽槽控机硬件过欠压保护器，包括过压比较回路(1)、欠压比较回路(2)、手动阳极降回路(3)、手动阳极升回路(4)、自动/半自动回路(5)、过欠压屏蔽信号回路(6)和空气开关跳闸回路(7)构成，其特征在于：
a、所述的过压比较电路(1)的电源端Vin+与电阻R20、二极管V6、电容C19构成的滤波电路连接，电源端Vin-与电位器PR6和集成电路IC7的1、4脚连接；滤波电路输出端与电阻R24、R25、R26、R27、电位器PR6和集成电路IC7构成的过压比较电路连接，过压比较电路输出端与光电隔离器IC9连接，光电隔离器IC9输出端与电阻R28、R29、R63和三极管T3构成的放大电路连接，三极管T3的发射极输出过压信号；
b、所述的欠压比较电路(2)的电源端Vin+通过电阻R20、R30与电阻R33、R34、R35、R36、电位器PR7和集成电路IC8构成的欠压比较电路连接，欠压比较电路输出端与光电隔离器IC10连接；光电隔离器IC10输出端与电阻R37、R38、R64和三极管T4构成的放大电路连接，三极管T4的发射极输出过压信号；
c、所述的手动阳极降回路(3)一端由手触摸信号通过电阻R5、电容C5和电容C51构成的滤波电路与异或门电路IC4A的1脚连接，电容C5负极接地，由门电路IC3A、IC3B、IC3C、IC3D、IC3E及电阻R10、电容C10构成的多谐振荡电路的输出端10分别通过电阻R51、R52与异或门电路IC4A的1脚、2脚连接，异或门电路IC4A输出端3脚与电容C52、二极管D51、D52、电阻R53、电容C53构成的整流滤波电路连接，整流滤波电路的负极接地，整流滤波电路输出端与放大电路IC7E输入端连接，放大电路IC7E输出端通过二极管D02和与非门IC5A1脚连接，与非门电路IC5A的3脚输出手动阳极降信号；
d、所述的手动阳极升回路(4)一端由手触摸信号通过电阻RC、电容CC和电容CC1构成的滤波电路与异或门电路IC2A的1脚连接，电容CC负极接地，由门电路IC3A、IC3B、IC3C、IC3D、IC3E及电阻R10、电容C10构成的多谐振荡电路的输出端10分别通过电阻RC1、RC2与异或门电路IC2A的1脚、2脚连接，异或门电路IC2A输出端3脚与电容CC2、二极管DC1、DC2、电阻RC3、电容CC3构成的整流滤波电路连接，整流滤波电路的负极接地，整流滤波电路输出端与放大电路IC7F输入端连接，放大电路IC7F输出端通过二极管D01和与非门IC5A1脚连接，与非门电路IC5A的3脚输出手动阳极升信号；
e、所述的自动/半自动回路(5)由手触摸信号通过电阻RD、电容CD和电容CD1构成的滤波电路与异或门电路IC2B的1脚连接，电容CD负极接地，由门电路IC3A、IC3B、IC3C、IC3D、IC3E及电阻R10、电容C10构成的多谐振荡电路的输出端10分别通过电阻RD1、RD2与异或门电路IC2B的5脚、6脚连接，异或门电路IC2B输出端4脚与电容CD2、二极管DD1、DD2、电阻RD3、电容CD3构成的整流滤波电路连接，整流滤波电路的负极接地，整流滤波电路输出端与放大电路IC8A输入端连接，放大电路IC8A输出端T与非门IC5A的2脚连接，与非门电路IC5A的3脚输出自动/半自动回路信号；
f、所述的过欠压屏蔽信号回路(6)输入端一端通过电阻R24与过压比较回路(1)的三极管T3发射极和欠压比较回路(2)的三极管T4发射极的过欠压信号输出端连接，输入端另一端由三极管T5的基极与手动阳极降回路(3)、手动阳极升回路(4)以及自动/半自动回路(5)的输出端与非门IC5A的3脚连接；
g、所述的空气开关跳闸回路(7)输入端反转回路NE555的2、6脚与经三极管T5、电阻R24、电容C6放大滤波后的信号连接，反转回路NE555的1脚接地，5脚通过电容C7接地，NE555的4、8脚接12V电源正极，NE555的3脚与三极管T6的基极连接，三极管T6的集电极接地，发射极与继电器KA2的接点13连接，继电器KA2接点14与12V电源正极连接，二极管D6正极与12V电源正极连接，负极与继电器KA2接点13连接，继电器KA2的常开接点6与空气开关IQL的C1连接，空气开关IQL的C2接动力电A相，继电器KA2的常开接点10接动力电B相。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20071205 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |