Zródlo pradu o regulowanej mocy wyjsciowej, zwlaszcza do celów galwanotechnicznych Przedmiotem wynalazku jest zródlo pradu o re¬ gulowanej mocy wyjsciowej przy nastawionym na¬ pieciu i ograniczonym pradzie, dopasowane opty¬ malnie do warunków uzytkownika, a zwlaszcza do procesu galwanizacji.Znane dotychczas zródla pradu, na przyklad agregaty wirujace lub prostowniki pólprzewodni¬ kowe w polaczeniu z transformatorami regulacyj¬ nymi coraz mniej odpowiadaja wymaganiom sta¬ wianym przez nowoczesna technike galwanizerska.Zródla te stanowia urzadzenie stosunkowo duze przestrzennie, wymagajace nie tylko prawidlowej obslugi i starannej konserwacji, lecz takze specjal¬ nego pomieszczenia ze wzgledu na bezpieczenstwo.Celem wynalazku jest usuniecie tych niedogod¬ nosci. Analiza problemu rozwijajacej sie intensyw¬ nie techniki galwanizerskiej wykazuje koniecznosc zastosowania takiego zródla pradu, które reguluje automatycznie wybrane parametry wyjsciowe, przy optymalnym dopasowaniu tego zródla do procesu galwanizacji.Problem ten rozwiazuje, sie przez zastosowanie zródla pradu wedlug wynalazku, którego istote stanowi transformator sieciowy co najmniej jedno¬ fazowy, którego uzwojenie wtórne, wyposazone w zawory pólprzewodnikowe, chronione przez ogra¬ niczajace selenowe zawory stykowe, tworzy pro¬ stownik pelnookresowy dwupolówkowy z wyjsciem w srodku uzwojenia wtórnego, do którego podla¬ czony jest specjalny, dzialajacy jako czujnik pradu 15 30 przekladnik pradowy, w uzwojeniu wtórnym któ¬ rego powstaje napiecie pulsujace proporcjonalnie do pradu obciazenia, podlaczone zarówno do poten¬ cjometru, którego zestyk slizgowy jest polaczony z regulatorem napiecia jak i z wejsciem regulatora pradu.Na uzwojeniu pierwotnym transformatora sie¬ ciowego umieszczony jest czlon sterowniczy dopro¬ wadzanej mocy, w taki sposób, ze uzwojenie to sluzy jednoczesnie takze jako dlawik, chroniacy przed szczytami przepiec. Prad przeplywajacy przez uzwojenie pierwotne transformatora sieciowego jest regulowany wedlug parametrów wybranego nachylenia charakterystyki napiecie — prad, przy czym nachylenie to wynosi U/J=R, co jest opor¬ noscia stosowanej kapieli galwanizerskiej. Do wy¬ magania tego jest automatycznie dopasowana moc dostarczana przez zródla za pomoca podlaczonego regulatora pradu i napiecia, przy czym regulator pradu jest poprzedzony jeszcze przez ogranicznik pradu, który chroni zródlo pradu przed zwarcia¬ mi, a do regulatora napiecia jest podlaczony ele¬ ment, ograniczajacy maksymalne osiagalne napie¬ cie, a takze czujnik napiecia.Zarówno napiecie, jak i prad moga byc na wyj¬ sciu urzadzenia nastawiane w sposób ciagly po¬ czawszy od wartosci zerowej az do ograniczonej wybranej wartosci odpowiedniego parametru. Ele¬ menty konstrukcyjne i bloki zródla pradu sa umie¬ szczone w szafce posiadajacej w celu skutecznego 80 7063 80706 4 chlodzenia otwory u dolu dla wlotu zimnego po¬ wietrza. Chlodne powietrze oplywa najpierw bloki najbardziej ogrzane przez cieplo Joule'a; na zebrach chlodzacych zaworów pólprzewodnikowych pro¬ stownika umieszczony jest nastawny przelacznik cieplny do sterowania silnika wentylatora elek¬ trycznego. Naturalna wymiana ciepla odbywa sie wiec az do pewnej temperatury, natomiast obieg wymuszony jest uruchamiany tylko wówczas, kie¬ dy nastawny przelacznik cieplny jest zamkniety.Uzyteczne ulepszenie zródla pradu wedlug wy¬ nalazku polega na uzyskaniu nowych wyzszych technicznie i ekonomicznie efektów. Uklad prze¬ strzenny elementów konstrukcyjnych znajdujacych sie w zupelnie zamknietej szafce z otworami zasy¬ sajacymi i odplywowymi powietrza pozwala na wykorzystanie naturalnej wentylacji odprowadza¬ jacej cieplo, która dziala az do osiagniecia przez najwiecej ogrzane elementy o znacznej pojemnosci cieplnej okreslonej temperatury, powyzej której dopiero dzialaja zabezpieczenia wlaczajace auto¬ matycznie wymuszony obieg powietrza chlodzacego.Regulacja mocy doprowadzanej w obwodzie pier¬ wotnym transformatora sieciowego, pozwala cna za¬ stosowanie elementu sterujacego o znacznie nizszym obciazeniu pradowym w porównaniu ze znanym sterowaniem urzadzen prostownikowych na wyjsciu, przy czym uzwojenie pierwotnego tego transfor¬ matora jest wykorzystywane oprócz tego takze jako dlawik, który chroni siec przed przepieciami szczy¬ towymi.Ochrone przepieciowa diod stanowia selenowe zawory stykowe, które pozwalaja na stosowanie za¬ worów pólprzewodnikowych' tylko dla wartosci sku¬ tecznej napiecia, bez potrzeby stosowania rezerw dla wartosci szczytowych, co daje istotna korzysc ekonomiczna, polegajaca na obnizeniu kosztów przypadajacych na jeden blok prostowników pól¬ przewodnikowych i na zwiekszeniu* trwalosci tak chronionych diod pólprzewodnikowych.Przyjecie zasady regulacji wedlug nachylenia charakterystyki napiecie — prad pozwala na ta¬ kie prowadzenie procesu w kapieli galwanizerskiej, ze galwanizacja przebiega w optymalnych warun¬ kach, co zapewnia z kolei dobra jakosc wyników i wyeliminowania braków.Nowe i wyzsze efekty osiaga sie za pomoca zna¬ nych srodków, lecz przy nowym ich rozmieszcze¬ niu i polaczeniu, przy czym efekt koncowy prze- . kracza sume wlasciwosci zastosowanych elementów.Srodki potrzebne do wykonania zródla pradu wedlug wynalazku sa wiec na ogól znane i stoso¬ wane bezposrednio.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym figura 1 przedstawia uklad polaczen zródla pradu, fig. 2 — regulator mocy i pradu oraz ogranicznik napiecia i przekazniki wybiercze we wzajemnym ich pola¬ czeniu, a fig. 3 — szafke z pólkami pietrowymi z umieszczonym w niej zródlem pradu.Transformator sieciowy trójfazowy 1 posiada uzwojenie pierwotne 2, polaczone z elementem ste¬ rujacym 3 regulowanym o wejsciu Vs oraz uzwo¬ jenie wtórne polaczone z diodami pólprzewodniko¬ wymi 5.Pomiedzy uzwojeniem wtórnym 4 a diodami pól¬ przewodnikowymi 5 jest umieszczone zabezpiecze¬ nie przepieciowe 6, utworzone przez selenowe za¬ wory stykowe, ograniczajace, a pomiedzy uzwoje- 5 niem wtórnym 4 i zabezpieczeniem przepieciowym 6 znajduje sie specjalny przekladnik pradowy 1 stosowany jako czujnik pradowy.Na wyjsciu urzadzenia podlaczone sa ampero¬ mierz 8 i woltomierz 9. 10 Zródlo pradu posiada regulator mocy 10 z wyj¬ sciem 11, podlaczone do wejsciu Vs regulowanego elementu sterujacego 3, sprzezonego z uzwojeniem pierwotnym 2 transformatora sieciowego 1. Zródlo pradu posiada równiez regulator pradu z wejsciem 15 12 oraz regulator napiecia z wejsciem 13, a ponad¬ to przekaznik wybierczy, to jest selektor 14 do ograniczenia napiecia i zródlo 15 stalego napiecia do ogranicznika.Pomiedzy regulatorem mocy 10 a selektorem 14 20 jest umieszczony ogranicznik napiecia 16, a poni¬ zej regulatora mocy 10 jest usytuowany selektor 17 do ograniczenia pradu, polaczony ze zródlem stale¬ go napiecia do ogranicznika pradu, przy czym z se¬ lektorem 17 jest polaczony ogranicznik górnych 25 wartosci pradu 19, podlaczony poprzez zacisk 21 do selektora 20 ustalajacego nachylenie charakte¬ rystyki napieciowo-pradowej, a z zaciskiem 21 jest polaczony czujnik pradu 7. Z regulatorem mocy 10 jest polaczony zacisk 22, sluzacy do polaczenia tego 30 regulatora z czujnikiem napiecia, który stanowi woltomierz 9.Nawiazujac do fig. 3, zródlo pradu jest umiesz¬ czone w szafce 23, posiadajacej otwory wlotowe 24 zimnego powietrza i otwory wylotowe 25. Szafka 23 35 wyposazona jest w wentylator elektryczny 26 i transformator sieciowy mocy 1 oraz w termoelek¬ tryczny element wlaczajacy 31, a ponadto zawiera blok 30 prostowników stykowych i w blok 29 regu¬ latorów i elementu zabezpieczajacego, jak równiez 4o w pólke 27 z elementami sygnalizacyjnymi i pólke sterujaco-kontrolna 28 z wskaznikami napiecia i pradu.Zródlo pradu regulowane wedlug nastawionych parametrów charakterystyki napieciowo-pradowej r 45 to znaczy z nastawionym napieciem wyjsciowym, przy którym przebiega proces galwanizacji, uwa¬ runkowany wlasnosciami kapieli oraz okreslona wymogami procesu wielkoscia gestosci pradu, to znaczy przy optymalnych warunkach dla danego 50 procesu galwanizacji i przy tak ograniczonym pra¬ dzie, chroni wlasciwe zródlo przed zwarciami i przeciazeniami, dziala w sposób nastepujacy: Nachylenie charakterystyki napieciowo-pradowej jest nastawiane za pomoca selektora 20, stosownie 55 do zadanego napiecia i zadanej gestosci pradu. Z czasem na skutek zmian kapieli rosnie prad i na¬ piecie, przy czym oba • te parametry sa kontrolo¬ wane przez wskazniki umieszczone na pólkach szafki, to jest przez amperomierz 8 i woltomierz 9. 60 Jezeli zostanie osiagniete przepisane napiecie, to wówczas powinien byc uzyskany okreslony prad, wedlug odpowiednio zmodyfikowanego nachylenia charakterystyki napieciowo-pradowej.Przy zastosowaniu okreslonej kapieli tak sie na- 6 stawia nachylenie charakterystyki przy pomocy5 80706 6 selektora 20, ze przyrzady umieszczone na pólkach wskazuja okreslone wartosci napiecia i pradu.Kiedy zródlo pradu nie jest obciazone, to wówczas napiecie wyjsciowe zródla nastawiane jest za pomoca selektora 14 zgodnie z zadana wartoscia.Jezeli zródlo pradu jest obciazone, to wówczas napiecie na selektorze 20 jest dostosowane do cha¬ rakterystyki napieciowo-pradowej, przy czym na¬ piecie to zalezy nie tylko od polozenia zestyku slizgowego, lecz przede 'wszystkim od wielkosci pradu, stanowiacego obciazenie urzadzenia.Selektor 20 wybierajacy nachylenie charaktery¬ styki napiecie — prad, uruchamiany przez poten¬ cjometr posiadajacy wejscie, polaczone z czujni¬ kiem pradu 7 i zestyk slizgowy, polaczony z wej¬ sciem regulatora napiecia 13, modeluje i okresla jednoczesnie zgodnie z ustalonym programem, wedlug którego jest nastawiony, przebieg procesu galwanizacji oraz zabezpiecza optymalne parame¬ try, przy czym nachylenie charakterystyki napie¬ ciowo-pradowej mozna zmienic uchwytem recz¬ nym przez przesuw zestyku slizgowego potencjo¬ metra na skali z odpowiednia podzialka przewod¬ nosci, opornosci kapieli i tym podobnych parame¬ trów.Zakres zastosowania zródla pradu o regulowa¬ nych parametrach wedlug wybranego nachylenia charakterystyki napieciowo-pradowej z mozliwos¬ cia ciaglego nastawiania wartosci parametrów w zakresie od zera az do wybranego maksimum oraz z automatycznym zabezpieczeniem ograniczenia mapiecia i pradu, jak równiez mozliwoscia zmiany kata nachylenia, a tym samym takze zaleznosci pradu od napiecia, jest znaczny.Takie zródlo pradu moze byc stosowane nie tyl¬ ko dla galwanotechniki ale i róznych innych ce¬ lów technicznych, na przyklad do automatów spa¬ walniczych, do spawania w atmosferze ochronnej, do zasilania plazmowego luku i do tym podob¬ nych procesów, moze byc takze zastosowany w znacznie odleglejszych dziedzinach techniki, na przyklad do róznych urzadzen w lecznictwie, a wiec wszedzie tam, gdzie potrzebny jest szeroki zakres regulacji z mozliwoscia ciaglego nastawia¬ nia wybranych parametrów poczawszy od zera, a takze wszedzie tam, gdzie dotychczas odczuwa sie brak sprawnych i bezpiecznych zródel pradu o prostej obsludze z zabezpieczeniem przed prze¬ ciazeniem i przed mozliwosciami nieszczesliwych wypadków. PL PL