DE3122222C2 - Schaltungsanordnung zur Elektrolyse von Metallen - Google Patents
Schaltungsanordnung zur Elektrolyse von MetallenInfo
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Abstract
Die Elektrolysenanlage für Metall enthält zwei Gruppen (1, 2) von elektrolytischen Bädern, die miteinander durch deren eine gleichnamige Pole elektrisch verbunden sind. Die Anlage enthält zwei nichtumkehrbare gesteuerte Gleichrichter (3, 4), von denen jeder mit seinem Ausgang (3a bzw. 4a) an eine entsprechende der Gruppen (1, 2) der elektrolytischen Bäder angeschlossen ist, und eine Steuereinheit (8), deren Ausgänge (8a, 8b) an die Steuereingänge (3c, 4c) der nichtumkehrbaren gesteuerten Gleichrichter (3, 4) angeschlossen sind. Die Ausgänge (5a, 5b) eines umkehrbaren gesteuerten Gleichrichters (5) sind an die anderen gleichnamigen Pole der Gruppen (1, 2) der elektrolytischen Bäder, seine Steuereingänge (5c, 5d) an die anderen Ausgänge (8c, 8d) der Steuereinheit (8) angeschlossen.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des Patenanspruchs beschriebenen,
aus der BG-PS 20 702 bekannten Art.
Bei der bekannten Schaltungsanordnung sind die elektrolytischen Bäder gegensinnig in Reihe geschaltet.
Die nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter sind gleichstromseitig in Gegenreihenschaltung geschaltet,
wobei die negativen Ausgänge der Gleichrichter miteinander verbunden sind, während der positive Ausgang
des einen nichtumkehrbaren .steuert: jren Gleichrichters
an den Pluspol einer der Gruppen der elektrolytischen Bäder und der positive Ausgang des nderen nichtumkehrbaren
steuerbaren Gleichrichters entsprechend an den Pluspol der zweiten Gruppe der elektrolytischen
Bäder angeschlossen ist
Ferner sind zwei Thyristorschalter und ein Diodenschalter vorgesehen. Jeder Thyristorschalter ist einem
der nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter gleichsinnig parallelgeschaltet. Der Diodenschalter liegt
zwischen den elektrisch gekoppelten gleichnamigen Polen der beiden Gruppen der elektrolytischen Bäder und
den elektrisch miteinander verbundenen negativen Ausgängen der beiden nichtumkehrbaren steuerbaren
Gleichrichter. Die Anode des Diodenschalters ist an die negativen Pole der Gruppe elektrolytischer Bäder angeschlossen.
Das Steuergerät dient zur Erzeugung von Steuersignalen für die nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter
und Thyristorschalter. Diese Signale führen zur Erzeugung von Vor- und Rückstromimpulsen vorbestimmter
Amplitude und Dauer für die beiden Gruppen elektrolytischer Bäder und Strompausen zwischen diesen
Stramimpulsen.
Wegen der großen Anzahl in der beschriebenen Weise geschalteter Baugruppen ist die Wahrscheinlichkeit
einer Fehlauslösung im Betrieb verhältnismäßig hoch. Es können Kurzschlüsse auf der Gleichstromseite der
nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter entstehen. Die Zuverlässigkeit der ibekannten Schaltungsanordnung
ist daher verhältnismäßig gering. Dies ist auch auf die große Anzahl parallelgeschalteter Ventile in den
Thyristorschaltern und im Diodenschalter zurückzuführen.
Schaltungsanordnungen für die Zinkerzeugung müssen auf verhältnismäßig große Ströme ausgelegt werden.
Die Dioden- und die Thyristorschalter enthalten daher mehrere hundert parallelgeschalteter Ventile.
Dies setzt wegen des möglichen Ausfalles des am meisten belasteten Ventils mit anschließender Überlastung
der einwandfrei arbeitenden Ventile ebenfalls die Zuverlässigkeit herab, ganz abgesehen davon, daß die
Schaltungsanordnung wegen der großen Anzahl von Ventilen verhältnismäßig kompliziert ist.
Die Vorströme der beiden Gruppen elektrolyt ;scher
ίο Bäder (Katodenperiode) werden durch gleichzeitige
Einschaltung der beiden nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter und des Diodenschalters ermöglicht Die
Spannung am Ausgang eines jeden nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter?; muß hierbei gleich der Summe
der Spannung der Gegen-EMK und des Spannungsabfalles am Wirkwiderstand der entsprechenden Gruppe
elektrolytischer Bäder sein.
Die Größe der Gegen-EMK der Gruppe elektrolytischer Bäder beträgt beispielsweise bei der Elektrolyse
von Zink etwa 80% der Ausgangsspannung des nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichters (in der Katodenperiode),
während der zur Stromerzeugung erforderliche Anteil dieser Spannung, das heißt der Spannungsabfall
am Wirkwiderstand der Gruppe elektrolytischer Bäder etwa 20% ausmacht
Nach Ablauf der Impulsdauer des Vorstromes liefert das Steuergerät ein Signal zur Abschaltung der beiden
nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter. Die beiden Gruppen elektrolytischer Bäder werden stromlos.
Nach einer zur Wiederherstellung der Sperrfähigkeit der Ventile der nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter
notwendigen Zeitverzögerung (Strompause) liefert das Steuergerät ein Signal zum Schalten beispielsweise
des ersten nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichters und des zweiten Thyristorschalters. Dabei fließt
der Strom vom ersten nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter über die beiden Gruppen elektrolytischer
Bäder und über den zweiten Thyristorschalter. Für die erste Gruppe der elektrolytischen Bäo"x ist der fließende
Strom ein Vorstrom. Für die zweite Gruppe ist dieser Strom ein Rückstrom (Anodenperiode), weil in der
zweiten Gruppe elektrolytischer Bäder der Strom in Richtung vom Minus- zum Pluspol fließt.
Nach Beendigung der Anodenperiode der zweiten Gruppe elektrolytischer Bäder liefert das Steuergerät
ein Signal zum Abschalten des ersten nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichters und des zweiten Thyristorschalters
ebenso wie zur Entstehung einer Strompause. Dann werden der zweite nichtumkehrbare steuerbare
Gleichrichter und der erste Thyristorschalter betätigt. Der Strom fließt vom zweiten nichtumkehrbaren steuerbaren
Gleichrichter über die beiden Gruppen elektrolytischer Bäder und den ersten Thyristorschalter. Für
die erste Gruppe der elektrolytischen Bäder ist der fließende Strom ein Rückstrom (Anodenperiode der ersten
Gruppe).
Nach Ablauf der nach Beendigung der Anodenperiode der ersten Gruppe elektrolytischer Bäder eintretenden
Strompause wiederholt sich der Arbeitszyklus.
Weil wegen der Gegenreihenschaltung der beiden Gruppen elektrolytischer Bäder der Strom der Anoden-
■ periode der einen von ihnen ein Rückstrom der anderen
ist und diese Ströme einander gleich sind und sich daher auch die Gegen-EMK der beiden Gruppen elektrolytischer
Bäder im Betrieb der einen in der Anodenperiode gegenseitig aufheben, hat der arbeitende nichtumkehrbare
steuerbare Gleichrichter in der Anodenperiode der einen Gruppe elektroiytischer Bäder lediglich für einen
durch die Wirkwiderstände der beiden Gruppen elektrolytischer Bäder fließenden Strom zu sorgen, das
heißt, dieser Gleichrichter muß bei einer Spannung von
40% der Spannung der Katodenperiode arbeiten. Dies ist aber nur durch stark Oberregelten Betrieb des nichtumkehrbaren
steuerbaren Gleichrichters mit einem Spannungsregelungsgrad von 0,4 gewährleistet.
Der Spannungsregelungsgrad ist das Verhältnis des Wertes der Ausgangsspannung des nichtumkehrbaren
steuerbaren Gleichrichters in der Anodenperiode zum Wert der Ausgangsspannung in der Katodenperiode
der Gruppe elektrolytischer Bäder. Da nun für steuerbare Gleichrichter der Leistungsfaktor nicht über dem
Spannungsregelungsgrad liegt, ist der Leistungsfaktor der bekannten Schaltungsanordnung unbefriedigend
gering.
Schließlich hat die bekannte Schaltungsanordnung wegen d/eier Strompausen (Zeitabstände zwischen den
Slromimpulsen bei Polaritätswechsel), eine geringe Leistungsfähigkeit
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Elektrolyse von f/stallen zu
schaffen, bei der die Zuverlässigkeit verbessert sowie der Leistungsfaktor und die Leistungsfähigkeit erhöht
sind.
Diese Aufgabe wird ausgehend von der gattungsgemäßen
Schaltungsanordnung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs
gelöst.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist zuverlässiger
als die bekannte, weil ein umkehrbarer steuerbarer Gleichrichter vorgesehen ist, dessen Steuereingänge
mit dem Steuergerät und dessen Ausgang mit den nicht miteinander verbundenen Polen der beiden Gruppen
elektrolytischer Bäder verbunden sind. Daher entfallen der Thyristor- und der Diodenschalter; außerdem
ist die Anzahl der gleichsinnig parallelgeschalteten steuerbaren Gleichrichter auf die Hälfte verringert, was
ebenfalls zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Schaltungsanordr
.mg beiträgt.
Da zur Erzeugung des Rückstromes in jeder Gruppe elektrolytischer Bäder ein umkehrbarer steuerbarer
Gleichrichter vorgesehen ist, ist seine Spannung begrenzt und an den Gesamtwiderstand der beiden in Gegenreihenschaltung
liegenden Gruppen elektrolytischer Bäder angepaßt. Der Spannungsrege.ungsgrad läßt sich
daher fast auf 1 erhöhen, so daß die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit hohem Leistungsfaktor arbeitet.
Darüber hinaus wird wugen des mit seinen Steuereingangen
an das Steuergerät angeschlossenen umkehrbaren steuerbaren Gleichrichters die Anzahl der Strompausen
im Vergleich zur bekannten Anordnung auf ein Drittel verringert, so daß die Leistung entsprechend ansteigt.
Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 das Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Elektrolyse von Metallen und
, F i g. 2 den Verlauf der durch die eine und die andere "!Gruppe elektrolytischer Bäder fließenden Ströme.
, F i g. 2 den Verlauf der durch die eine und die andere "!Gruppe elektrolytischer Bäder fließenden Ströme.
Die zur Zinkelektrolyse vorgesehene Schaltungsanordnung enthält zwei Gruppen 1 und 2 elektrolytischer
Bäder. Jede Gruppe 1 und 2 der elektrolytischen Bäder ist in Fi g. 1 in Form eines Paares von einem Minus- und
einem Pluspol gezeigt Uii'J besteht aus 150 elektrolytischen Bädern.
Die elektrolytischen Bäder jeder Gruppe 1 und 2 enthalten eine Reihe von Elektroden, nämlich (nicht gezeigte)
Anoden und Katoden, die in Längsrichtung eines jeden elektrolytischen Bades derart angeordnet sind,
daß sie miteinander abwechseln. Elektrisch sind die Anoden und die Katoden parallel geschaltet In jedem elektrolytischen
Bad liegen die gleichnamigen Elektroden an einer Stromschiene. Die Anoden sind auf eine auf
Pluspotential liegende Schiene, die Katoden an eine auf
to Minuspotential liegende Schiene geschaltet
Die elektrolytischen Bäder sind in jeder Gruppe ί und 2 elektrolytischer Bäder gleichsinnig in Reihe geschaltet.
Konstruktiv ist diese Verbindung derart ausgeführt, daß die Katoden des ersten der in Reihe liegenden elektrolytischen
Bäder und die Anoden des zweiten mit diesem in Reihe liegenden elektrolytischen Bades an eine
gleiche Stromschiene gelegt sind, die Katoden des zweiten elektrolytischen Bades und die Anoden des dritten
mit diesem in Reihe liegenden elektrolytischen Bades sind ebenfalls an eine gleiche Stroms"Kiene gelegt usw.
Die auf Pluspotential liegende Stromschiene des ersten elektrolytischen Bades ist also der positive Pol la
und 2a der Gruppe 1 bzw. 2 der elektrolytischen Bäder. Die auf Minuspotential liegende Stromschiene des letzten
elektrolytischen Bades dient als negativer Pol Ib und 2b aer genannten Gruppen 1 und 2.
Die einen der gleichnamigen Pole der zwei Gruppen 1 und 2, und zwar die negativen Pole \b und 2b, sind
elektrisch miteinander verbunden. Hierbei liegen die beiden Gruppen 1 und 2 der elektrolytischen Bäder miteinander
in Gegenreihenschaltung.
Sämtliche elektrolytischen Bäder sind mit einem in ihnen ununterbrochen umlaufenden Elektrolyten gefüllt,
der eine wäßrige Lösung von Schwefelsäure, Zinkionen und einer zulässigen Menge von Ionen einer Reihe
von Begleitmetallen der Zinkerze darstellt. Ein derartiger Elektrolyt ist ein elektrischer Leiter.
Die elektrolytischen Bäder sind zum Abscheiden des aus dem Elektrolyten extrahierter Zinks an den Katoden
beim Fließen eines Vorstroms von den Anoden zu der Katoden, d. h. vom Pol la zum Pol IZj und vom Pol
2a zum Pol 2Zj (Katodenperiode), vorgesehen.
Beim Richtungswechsel des Stroms (Stromumkehr) fließt er in umgekehrter Richtung von den Katoden zu
den Anoden, d. h. vom Pol 1 b zum Pol la und vom Pol 2b
zum Pol 2a (Anodenperiode).
Die Elektroextraktion von Zink durch einen Rückstrom aus einem schwefelsauren Elektrolyten gestattet
es, die Leistung der Gruppen der elektrolytischen Bäder zu erhöhen, die Qualität des an den Katoden abgeschiedenen
Zinks zu verbessern, die Arbeitsproduktivität zu steigern und die Herstellungskosten für dieses Metall zu
senker.
Die Schaltungsanordnung enthält weiter zwei nichtumkehrbare steuerbare Gleichrichter 3 und 4 und einen
umkehrbaren steuerbaren Gleichrichter 5. Der nichtumkehrbare steuerbare Gleichrichter 3 ist zur Gruppe 1
der elektrolytischen Bäder in der Weise parallel geschaltet, daß seine positive Ausgangsschiene 3a mit dem
Pluspol la der Gruppe 1 der eiektrolytischen Bäder verbunden ist·. Der nichtumkehrbare steuerbare Gleichrichter
4 ist zur Gruppe 2 der elektrolytisch en Bäder in der Weise parallel geschaltet, daß seine positive Ausgangsschiene
4a mit dem Pluspol 2a der Gruppe 2 der
tS5 elektroiytischen Bädei verbunden ist.
Der eine Ausgang 5a des umkehrbaren steuerbaren Gleichrichters 5 ist mit dem Pluspol la der Gruppe 1 der
elektrolytischen Bäder, sein anderer Ausgang 5b mit
dem Pluspol 2a der Gruppe 2 der elektrolytischen Bäder verbunden.
Die nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter 3 und 4 sind in einer der bekannten Gleichrichterschaltungen
zum Umformen von Wechselstrom in Gleichstrom, hier in Nullschaltung, ausgeführt, sie können auch als
voll- oder halbgesteuerte Gleichrichterbrückenschaltung ausgeführt sein.
Der umkehrbare steuerbare Gleichrichter 5 besteht aus zwei antiparallel geschalteten nichtumkehrbaren
steuerbaren Gleichrichtern 6 und 7. Die nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter 6 und 7 sind ebenso wie
die nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter 3 und 4 ausgeführt.
Die Schaltungsanordnung enthält ein Steuergerät 8, dessen Ausgänge 8a und 8b, 8c und 8d an die Steuereingänge
3c und 4c der nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter 3 und 4 bzw. an die Steuereingänge Scund
5<ides umkehrbaren steuerbaren Gleichrichters 5 nngeschlossen
sind.
Das Steuergerät 8 stellt eine Programmeinrichtung dar. die zur Erzeugung von Steuersignalen für die nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter 3 und 4 und für
den umkehrbaren steuerbaren Gleichrichter 5 vorgesehen ist. Diese Signale sind dazu da. die nichtumkehrbnren
steuerbaren Gleichrichter 3, 4 und den umkehrbaren steuerbaren Gleichrichter 5 Vor- und Rückstromimpulse
vorgegebener Amplitude und Dauer für die Gruppen 1 und 2 der elektrolytischen Bäder sowie eine
Strompause zwischen den Rückstromimpulsen dieser Gruppen der elektrolytischen Bäder erzeugen zu lassen.
Die Schaltungsanordnung arbeitet wie folgt.
Nach Einschalten der Schaltungsanordnung gelangt ein Signal durch Tastendruck der Bedienungsperson
zum Zeitpunkt f, (F i g. 2) vom Ausgang 8a des Steuergeräts 8 auf den Steuereingang Zc und vom Ausgang Zb
auf den Steuereingang 4c des Gleichrichters 4. wodurch die Gleichrichter 3 und 4 eingeschaltet werden. Von
diesem Augenblick an beginnt über die Gruppen i und 2 der elektrolytischen Bäder ein Strom der Katodenperiede
zu fließen.
Der Strom der Gruppe 1 der elektrolytischen Bäder fließt über den nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter
3. der Strom der Gruppe 2 der elektrolytischen Bäder über den nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter
4.InFi g. 2a ist der Stromverlauf für die Gruppe 1 der elektrolytischen Bäder, in Fig.2b der Stromverlauf
für die Gruppe 2 der elektrolytischen Bäder dargestellt. Auf der Ordinate dieser Diagramme ist der Strom
/ der Gruppen 1 und 2 der elektrolytischen Bäder, auf der Abszisse die Dacer ί der Stromimpulse aufgetragen.
Die Spannung der nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter 3 und 4 ist derart bemessen, daß in jeder
der Gruppen der eiektrolytischen Bäder beim Stromdurchfluß in der Katodenperiode Spannungsgleichheit
gewährleistet ist. Hierbei muß die Gleichung
Uk = E+ It- R
erfüllt werden, worin
60
Uk die Spannung in der Gruppe der elektrolytischen
Bäder in der Katodenperiode in Voit (V),
E die gegenelektromotorische Kraft (Gegen-EMK)
der Gruppe der eiektrolytischen Bäder in Volt (V),
/* den die Gruppe der eiektrolytischen Bäder in der Katodenperiode durchfließenden Strom (Vorstrom)
in Ampere (A) und
65 R den Widerstand der Gruppe der eiektrolytischen
Bäder in Ohm (Ω)
bezeichnet.
Der Wert der Gegen-EMK einer jeden der Gruppen 1 und 2 der eiektrolytischen Bäder beträgt bei der eiektrolytischen
Herstellung von beispielsweise Zink, wie bereits erwähnt, ca. 80% der Spannung Uk in der Gruppe
der eiektrolytischen Bäder bei deren Arbeit in der Katodenperiode. Hierbei beträgt also der zur Sicherung
des Stroms /* in der Katodenperiode der Gruppe der eiektrolytischen Bäder notwendige, d. h. auf das Produkt
4 · /{entfallende Anteil der Spannung Uk 20%.
Zum Zeitpunkt f? werden die nichtumkehrbaren steuerbaren
Gleichrichter 3 und 4 auf Signale von den Ausgängen 8a und 8b ab- und und der nichtumkehrbarc
steuerbare Gleichrichter 6 des umkehrbaren steuerbaren Gleichrichters 5 auf ein am Steuereingang 5c des
Crleirhrirhten: 5 anknmmpnrfps Siunnl vom Ausunna Rr
der Steuereinheit 8 eingeschaltet. Die Einschaltung des nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichters 6 in dem
Augenblick, in dem die Ströme der nichtumkehrbaren gesteuerten Gleichrichter 3 und 4 noch nicht auf Null
abgefallen sind, bewirkt keinen Ausfall, weil sich hierbei keine Fehlerstromkreise bilden. Dies ist durch zwei Faktoren
bedingt. Zum Zeitpunkt f2 Hegen der nichtumkehrbare steuerbare Gleichrichter 6 des umkehrbaren
steuerbar 'n Gleichrichters 5 und der nichtumkehrbare steuerbare Gleichrichter 4 gleichsinnig in Reihe und arbeiten
auf eine gemeinsame Last, die Gruppe 1 der eiektrolytischen Bäder, während das Steuergerät 8 den
Strom auf einen Vorgabewert begrenzt. Der andere Faktor ist der, daß der nichtumkehrbare steuerbare
Gleichrichter 6 des umkehrbaren steuerbaren Gleichrichters 5 zur selben Zeit in Gegenreihenschaltung mit
dem nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter 3 liegt, was eine Schnellausschaltung des letzteren veranlaßt.
Die genannten Umstände schließen die Notwendigkeit aus, eine Strompause zum Zeitpunkt der Ausschaltung
der nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter 3 und 4 und der Einschaltung des nichtumkehrbaren steuerbaren
Gleichrichters 6 des umkehrbaren steuerbaren Gleichrichters 5 einzulegen.
Wegen der Gegenreihenschaltung der Gruppen 1 und 2 der eiektrolytischen Bäder fließt der Strom des nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichters 6 des umkehrbaren
steuerbaren Gleichrichters 5 gleichsinnig über die beiden Gruppen 1 und 2 der eiektrolytischen Bäder. Die
Gruppe 1 der eiektrolytischen Bäder wird vom Strom in der gleichen Richtung wie auch zum Zeitpunkt /1
(F i g. 2a) durchflossen, d. h. die Gruppe 1 der eiektrolytischen Bäder setzt die Arbeit in der Katodenperiode
fort Die Gruppe 2 der eiektrolytischen Bäder wird vom
Strom in der umgekehrten Richtung gegenüber der Stromrichtung zum Zeitpunkt ii (Fig. 2b) durchflossen,
d. h. diese Gruppe der eiektrolytischen Bäder fängt in der Anodenperiods zu arbeiten an.
Wegen der Gegenreihenschaltung der beiden Gruppen 1 und 2 der eiektrolytischen Bäder heben sich deren
Gegen-EMK bei der Arbeit der einen der Gruppen der eiektrolytischen Bäder in der Anodenperiode gegenseitig
auf. Infolgedessen hat der umkehrbare steuerbare Gleichrichter 5 nur für einen über die Wirkwiderstände
der beiden Gruppen 1 und 2 der eiektrolytischen Bäder fließenden Strom zu sorgen. Hierbei muß die Gleichung
U3 = If R+ L- R
eingehalten werden, wobei
/*■/? = 0,2
so daß
U1, die Spannung eines umkehrbaren steuerbaren
Gleichrichters bei der Arbeit der einen der Gruppen der elektrolytischen Bäder in der Anodenperiode
in Volt (V) und ■
I1, den Strom einer in der Anodenperiode arbeitenden
(^FOppe der elektrolytischen Bäder (Rückstrom
dieser Gruppe der Bäder) in Ampere (A)
bedeutet.
Da bei der Arbeit der einen der Gruppen der elektrolytischen Bäder in der Anodenperiode der durch diese
fließende Strom für sie gemeinsam ist, ist /a = /*. Daher
ist
U11 = 2 · laR = 2 ■ h ■ R
Wie vorstehend angegeben wurde, ist
Wie vorstehend angegeben wurde, ist
übertrifft.
Zum Zeitpunkt fj wird der nichtumkehrbare steuerbare
Gleichrichter 7 auf ein Signal vom Ausgang Bd des Steuergeräts 8 gesperrt, während die nichtumkehrbaren
steuerbaren Gleichrichter 3 und 4 auf Signale von den Ausgängen 8a und Sb des Steuergeräts 8 eingeschaltet
werden. Die Einschaltung der nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter 3 und 4 in dem Augenblick, in dem
der Strom des nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichters 7 des umkehrbaren steuerbaren Gleichrichters
5 noch nicht auf den Wert Null abgefallen ist, führt zu keinem Ausfall, weil hierbei aus den vorstehend angegebenen
Gründen keine Fehlstromkreise gebildet werden. Eine Strompause erübrigt sich also auch in diesefn Fall.
Vom Zeitpunkt is an wird der Betriebsablauf der
Schaltungsanordnung zyklisch wiederholt.
0,4
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
In einem durch das Steuergerät 8 vorgegebenen Zeitabstand
wird der nichtumkehrbare steuerbare Gleichrichter 6 im Zeitpunkt ti auf ein Signal vom Ausgang 8c
des S -uergeräts 8 gesperrt, und der Strom fließt nicht
mehr über die beiden Gruppen der elektrolytischen Bäder.
Nach Abklingen der Übergangsvorgänge (also der Vorgänge des Abfalls des Stroms des nichtumkehrbaren
steuerbaren Gleichrichters 6 auf den Wert Null und nach der Wiederherstellung der Sperrfähigkeit seiner
(nicht gezeigten) Ventile, wird zum Zeitpunkt U auf ein am Steuereingang 5o'des Gleichrichters 5 ankommendes
Signal vom Ausgang 8c/ des Steuergeräts 8 der nichtumkehrbpre steuerbare Gleichrichter 7 des umkehrbaren
steuerbaren Gleichrichters 5 eingeschaltet. Über die Gruppe 2 der elektrolytischen Bäder beginnt
ein Vorstrom, über die Gruppe 1 der elektrolytischen Bäder ein Rückstrom zu fließen.
Der Strom der Anodenperioden der beiden Gruppen 1 und 2 der elektrolytischen Bäder wird durch den umkehrbaren
steuerbaren Gleichrichter 5 erzeugt. Hierbei arbeiten die nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter
3 und 4 nicht. Daher ist die Spannung des umkehrbaren steuerbaren Gleichrichters 5 an den Gesamtwiderstand
der in Gegenreihenschaltung liegenden Gruppen 1 und 2 der elektrolytischen Bäder, deren Gegen-EMK
sich bei derartiger Schaltung gegenseitig aufiieben, in
der Weise angepaßt daß die Arbeit des umkehrbaren steuerbaren Gleichrichters 5 mit einem Spannungsregelungsgrad
nahe Eins erfolgt.
Der berechnete Spannungswert des umkehrbaren steuerbaren Gleichrichters 5 beträgt, wie bereits angegeben
wurde, 0,4 Uk, d. h. 40% des berechneten Spannungswertes
der nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter 3 und 4.
Der Spannungsregelungsgrad nahe Eins sorgt für die Arbeit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung
während der Anodenperioden der beiden Gruppen 1 und 2 der elektrolytischen Bäder mit einem hohen Leistungsfaktor,
dessen Betrag den Leistungsfaktor der bekannten Schaltungsanordnung um etwa das 25fache
Claims (1)
- Patentanspruch:Schaltungsanordnung zur Elektrolyse von Metallen, mit zwei Gruppen (1, 2) elektrolytischer Bäder, deren erste gleichnamige Pole (—) miteinander verbunden sind, mit zwei nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichtern (3,4), von denen jeder mit seinem Ausgang (3a, 3b; 4a, 4b) an eine der Gruppen (1, 2) elektrolytischer Bäder angeschlossen ist, und mit einem Steuergerät (8), dessen Ausgänge (8a, 8b) an die Steuereingänge (3c; 4c) der nichtumkehrbaren steuerbaren Gleichrichter (3,4) angeschlossen sind, gekennzeichnet durch einen umkehrbaren Gleichrichter (5), dessen Ausgänge (5a, 5b) an die zweiten gleichnamigen Pole (+) der beiden Gruppen (1, 2)- der elektrolytischen Bäder und dessen Steuereingänge (5c, 5d) an die anderen Ausgänge (8c; id) angeschlossen sind.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813122222 DE3122222C2 (de) | 1981-06-04 | 1981-06-04 | Schaltungsanordnung zur Elektrolyse von Metallen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813122222 DE3122222C2 (de) | 1981-06-04 | 1981-06-04 | Schaltungsanordnung zur Elektrolyse von Metallen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3122222A1 DE3122222A1 (de) | 1982-12-23 |
| DE3122222C2 true DE3122222C2 (de) | 1986-11-13 |
Family
ID=6133916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19813122222 Expired DE3122222C2 (de) | 1981-06-04 | 1981-06-04 | Schaltungsanordnung zur Elektrolyse von Metallen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3122222C2 (de) |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
| DE3609297A1 (de) * | 1986-03-19 | 1987-09-24 | Siemens Ag | Gleichstromversorgung nach dem stromumkehrverfahren, insbesondere fuer elektrolytische baeder zur stoffabscheidung bzw. stoffabtragung |
| DE3609296A1 (de) * | 1986-03-19 | 1987-09-24 | Siemens Ag | Vorrichtung zur impulsartigen stromaenderung in einem gleichstromverbraucher, insbesondere einem elektrolytischen bad zur stoffabscheidung bzw. stoffabtragung |
| DE10018879B4 (de) * | 2000-04-17 | 2013-02-28 | Melec Gmbh | Stromversorgungsgerät zur bipolaren Stromversorgung |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BG20702A1 (de) * | 1974-07-10 | 1975-12-20 | ||
| DE2822332C2 (de) * | 1978-05-22 | 1979-08-16 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Elektrolyseanlage zur Abscheidung von Metallen, insbesondere Zink, aus einem wässerigen Elektrolyten |
-
1981
- 1981-06-04 DE DE19813122222 patent/DE3122222C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3122222A1 (de) | 1982-12-23 |
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| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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Representative=s name: VON FUENER, A., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. EBBINGHAUS |
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