SU1060710A2

SU1060710A2 - Device for supplying electroplating baths with cyclic current with backward pulse

Info

Publication number: SU1060710A2
Application number: SU823501890A
Authority: SU
Inventors: Владимир Алексеевич Разумов; Алексей Константинович Кривцов
Original assignee: Ивановский Ордена Трудового Красного Знамени Химико-Технологический Институт
Priority date: 1982-07-09
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1983-12-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШТАНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАНН ШРИОДИЧЕСКИМ ТОКОМ С ОБРАТШОМ ИМ 1УЛ ЬСОМ по авт.. СВ. 1013519, отличающе ес тем, что, с целью уменьшени экрплуатационных затрат, катоды тиристоров , формирующих обратный импульс , соединены со скольз щим контактом однофазного автотрансформатора , а цепь, состо ща и3 последовательно соединенных резистора и диода, включена между аНрдрМ тиристора , формирующего задний ФРОНТ обр Йтного импульса, и обкладкой конденсатора , который через прибор контрол анодНрга тока подключен к катоду гальванической ванны : причем . .- .тиpиcтopa, формирующего передний фронт обратного импульса, соединен с айодом гальванической ванны. (Л О О DEVICE FOR DRAWING GALVANIC BATHTUBS WITH SURODIC CURRENT WITH REVERSE THEM 1UL ÑSOM by car .. ST. 1013519, distinguished by the fact that, in order to reduce operating costs, the cathodes of the thyristors, which form the reverse pulse, are connected to the sliding contact of the single-phase autotransformer, and the circuit consisting of 3 series-connected resistors and a diode is connected between the arrester of the thyristor, which forms the rear FRONT Ytn impulse, and the capacitor plate, which is connected to the cathode of the galvanic bath through the device controlling the anode of the current:. .-. rubbing, which forms the leading edge of the reverse pulse, is connected to the iodine of the galvanic bath. (L O O

Description

Изобретение относитс к гальванотехнике и может быть применено дл питани гальванических ванн.This invention relates to electroplating and can be used to power electroplating baths.

ГЬ основному авт.св. №1013519 известно устройство дл питани галванических ванн периодическим током с обратным импульсом, содержащее трехфазный трансформатор, выпр мительные элементы - тиристоры, диоды резисторы, конденсатор, автотрансформатор и приборы контрол величины анодного и катодного токов, причем между анбдами тиристоров , формирукщих обратный импульс, включена цепь., состо ща из последовательно соединенных резистора и диод катод которого совместно с катодами двух вспомогательных диодов подключен к аноду тиристора, формирующего задний фронт обратного импульса , анод одного из вспомогательных диодов соединен с конденсатором и катодом встречно включенного диод а ацод второго вспомогательного дибда соединен с катодом стабилитрона , введенного в цепь управлени тиристора, фОЕидарующего передний фронт обратного импульса. Устройств позвол ет улучшить качество ПОКЕШ ти путем расширени диапазона pieryJюpoвaни длительности обратного импульса PL .GH main auth.St. No. 1013,519 a device is known for supplying galvanic baths with a periodic current with a reverse pulse, comprising a three-phase transformer, rectifying elements — thyristors, diodes, resistors, a capacitor, an autotransformer, and instruments controlling the magnitude of the anodic and cathodic currents, and between the andes of the thyristors forming a reverse pulse, the circuit ., consisting of a series-connected resistor and a diode whose cathode, together with the cathodes of two auxiliary diodes, is connected to the anode of the thyristor, which forms the trailing edge reverse pulse, the anode of one auxiliary diode connected to the capacitor and the cathode of the diode and the counter included atsod second auxiliary Dibden connected to the cathode of the zener diode incorporated in the thyristor control circuit, the rising edge fOEidaruyuschego reverse pulse. The device allows you to improve the quality of quench by expanding the range of piery junction of the duration of the reverse pulse PL.

Недостаток известного устройства состоит в том, что ток зар да конденсатора , проход через гальвани .ческую ванну, создает на ней допол 1ительноб падение напр жени , ,в результате чего уменьшаетс энерги , накапливаема на обклад гах конденсатора в течение одного из полупериоДдв напр жени . Это привоДит к недбходамости завышать емкость конденсатора, чтобы обеспечить ладе сное задирание тиристора, формируювчего передш1й фронт обратного импульса в течениие другого полупериода .. A disadvantage of the known device is that the charge current of the capacitor, passage through the electroplating bath, creates on it an additional voltage drop, resulting in a decrease in the energy accumulated on the sides of the capacitor during one of the half-voltage. This leads to the inadmissibility of overstretching the capacitor in order to ensure a good tearing of the thyristor, which forms the forward edge of the reverse pulse during the other half period.

Цель изобретени - уменьшение эксплуатационных затрат.The purpose of the invention is to reduce operating costs.

Шютавленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл питани гальванических ванн пернодагческим ТОКСЯ4 с обратным.импу ьсом катоды тиристоров, фсфмирующкх обратный импульс, соединены со скольз 1ф1М контактом однофазного автотрансформатора , а цепь, состо ща из последовательно соединенвых резистора и диода, включена между анодом ти . ристора формирующего задний фронт обратного импульса, и обкладкой конде сатора, котоЕжлй через прибор контрол анодного тока подключен к катоду гальванической ванны, причем анод тиристора, формирук цего передний фронт обратного импульса, соединен с анодом гальванической ванны.Shutavlenny goal is achieved by the fact that in a device for powering electroplating baths with peroxagic TOXY4 with a return. . The resistor of the reverse front-forming reverse pulse, and the capacitor plate, which is connected to the galvanic bath cathode through the anode current control device, the anode of the thyristor forming the leading front of the reverse pulse, is connected to the anode of the galvanic bath.

На чертеже представлена электрическа схема устройства.The drawing shows the electrical circuit of the device.

Устройство содержит тиристоры 1 - 4, приборы контрол анрдного и катодного тока 5 и 6 соответственно и трехфазный трансформатор 7. Две фазы вторичной обмотки трансформатора 8 и 9 и тиристоры 1 и 2 включены по схеме двухфазного однополупериодного выпр мител , положительный полюс которого соединен с анодом 10 ванны 11, а отрицательный - с катодом 12 ванны. Треть фаза 13 вторичной обмотки трансформатора , нагруженна однофазным автотрансформатором 14, включена с тиристором 3 по схеме однофазного однополупери одного выпр млени ,, причем катод тиристора 3, соединенный с катодом тиристора 4 и анодом встречно включенного диода 15, подсоединен к скольз щему контакту однофазного автотрансформатора 14 непосредственно Или через токоограничиваюищй резистор 16, а анод тиристора 3 соединен с анодом 10 гальванической ванны 11. Катод, 12 гальванической ванны подключен через прибор контрол анодного тока 5 к неподвижному контакту автотрансформатора 14, который соединен с одной из обкладок конденсатора 17 и цепью, состо щей из последовательно соединенных резистора 18 и диода 19. Катод диода 19 совместно с катодами двух вспомогательных диодов 20 и 21 подключен к аноду тиристора 4 фориируюйегО задний фронт обратного импульса . Втора обклаДка конденсатора соединена с катодом встречно вклю-ченного диода 15 и анодом вспомога|тельного диода 20. Анод вспомогательного диода 21 соединен с катодом стабилитрона 22, введенного в цепь управл ннцего электрода тиристора 3, формирующего передний фронт обратного импульса. ТЬрвичные обмотки 23, 24 и 25 трехфазного трансформатора 7 подключены к выходным клеммам регул тора напр жени трехфазного тока 2 На входные регул тора подаетс напр жение питающей сети.The device contains thyristors 1 - 4, devices for controlling anard and cathode current 5 and 6, respectively, and a three-phase transformer 7. Two phases of the secondary winding of transformer 8 and 9 and thyristors 1 and 2 are connected according to a two-phase half-wave rectifier, the positive pole of which is connected to the anode 10 baths 11, and negative - with cathode 12 baths. The third phase 13 of the secondary winding of the transformer, loaded with a single-phase autotransformer 14, is connected with the thyristor 3 according to the single-phase one-half-one rectifier circuit, and the thyristor 3 cathode connected to the thyristor cathode 4 and the anode of the oppositely connected diode 15 is connected to the sliding contact of the single-phase transformer 14 Directly or via a current limiting resistor 16, and the anode of the thyristor 3 is connected to the anode 10 of the galvanic bath 11. The cathode 12 of the galvanic bath is connected through the anode current control device 5 autotransformer fixed contact 14 which is connected to one electrode of a capacitor 17 and a chain consisting of a series connected resistor 18 and diode 19. The cathode of the diode 19 together with two auxiliary cathodes of diodes 20 and 21 connected to the anode of the thyristor 4 foriiruyuyegO trailing edge of the reverse pulse. The second capacitor is connected to the cathode of the counter-injected diode 15 and the anode of the auxiliary diode 20. The anode of the auxiliary diode 21 is connected to the cathode of the zener diode 22 inserted into the control circuit of the thyristor 3, which forms the leading front of the reverse pulse. The three-phase windings 23, 24, and 25 of the three-phase transformer 7 are connected to the output terminals of the three-phase voltage regulator 2 The supply voltage is applied to the input regulators.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Напр жение сета трехфазного тока через ресул тор 26 подс|етс на первичные обмотки 2 , 24 и 25 понижак1цего трансформатора трехфазного тока. Пониженное напр жение требуемой величины со втор чтах обмоток (например 8 и 9) трансформатора подаетс на ТИ1Ж1СТОРЫ 1 и 2, и полученный от них однополупес содный ток двух фаз, текущий в катоднсм направлении , питает гальваническую ванну. В течение этого времени происходит осаждение метгшла на катоде 12 ванны 11. Напр жение третьей фазы через однофазный трансформатор 14 подаетс на тиристоры 3 и 4. в тече ние определенной части периода между двум последовательными включе ни ми тиристоров 3 и 4 образуетс обратный импульс третьей фазы. Ток обратного импульса течет через галь ваническую ванну в анодном направ-т леа . Цхэдесс формировани обратного импульса протекает в следующем пор дке. В один из полупериодов напр жени на автотрансформаторе 14 когда потенх иал скольз щего контакта окажетс вшие, чем неподвижного контакта обмотки, происходит зар д конденсатора 17 через встречно вклю ченный диО|Д 15. Дри этой ток зар да минует электроды 10 и 12 гальванической ванны, благодар чему на ван не не создаетс дополнительное паде ние напр жени и емкость конденсатора 17 может быть выбрана меньшей. В следуюйщй полупегжод на управл ющий электрод тиристора 3 поступает сигнал,, определ квдий момент вознйкибвейи переднего Ф15онта обратного импульса. Дл форлдарЬвани заднего фронта обратного импульса подаетс сигнал на отк1 лвание тиристора 4. Через открьгеый THpicTOp 4 напр жет зар женйого конденсатора 17 оказыва с приложе.нным к ти сторм 3, приrtiiBM пол рность этого напр жени так ва, что тиристор 3 запираетс . Открытый тиристор 4 через вспомогательный диод 21 и стабилитрон 22 блокирует управл ющую цепь тиристор 3 и не допускает его повторного вкл ;чени при поступлении управл ющего с гна а. Дл осуществлени блокиров TMiMJCTOp 4 должен оставатьс открытым до окончани полупериода olJpaTHOfC) напр жени на автотрансфо Матррё 14 С этой целью предусматри ваетс цешь из последовательно сое Ьииен ого резистора 18 идиода 19, по которой протекает ток удержани тиристора 4. Благодар вспомогат льному диоду 21, осуществл ющему iразв зку цепей управлени , напр жение анода тиристора 4 не попадает управл ющего электрода т :|Я1стора 3. Стабилитроном 22 создаетс необходимый порог срабатывани тиристора 3, при котором осуществл етс его надежна блокировка..На- пр жение стабилизации стабилитрона должно выбиратьс превышающим падение напр жени на открытом тиристоре 4. Диод 19 преп тствует разр ду конденсатора 17 через резистор 18. Вспомогательный диод 20 служит дл того, чтобы конденсатор, перезар дившийс в момент формировани заднего фронта обратного импульса, не разр жалс через резистор 18. Таким образом, изменени , внесенные в схему устройства и отличающие ее от прототипа, устран ют дополнительное падение напр жени в гальванической ванне, посколы у ток зар да конденсатора 17 протекает через встречно включенный диод 15, мину элек- роды 10 и 12 гальванической ванны. . При промьтшенной реализации устройства конденсатор обычно выполн етс в виде батареи конденсаторов, составленной из параллельно соединённых элементов. Это объ сн етс тем, что единична емкость выпускаемых бумажных конденсаторов не превьлиает сотен микррфарад, в то врем как в реальной установке требуема емкость конденсаторной батареи может достигать тыс ч и дес тков тыс ч микрофарад.... Если учесть, что бумажные конденсаторы имеют значите.льные габариты и массу, а применение пол рных электролитических конденсаторов недопустимо вследствие периодического изменени пол рности на обкладках в процессе перезар да, то уменьшение числа элементов, из которых состоит батаре конденсаторов, теньшает массОтабаритные показатели устройства в целом. Технико-экономическа эффектив- . ность данного устройства состоит в том, что благодар отсутствию дополнительного падени напр жени и потерь энергии в гальваническое ванне, емкость, конденсатора выбираетс меньшей на 15-20%, что снижает эксплуатационные затраты.The voltage of the three-phase current network through the resistor 26 is connected to the primary windings 2, 24 and 25 of the downstream three-phase current transformer. The reduced voltage of the required magnitude with the second windings (for example, 8 and 9) of the transformer is supplied to TI1G1STORA 1 and 2, and the half-wired current received from them of two phases, flowing in the cathode direction, feeds the galvanic bath. During this time, the metal is deposited on the cathode 12 of the bath 11. The voltage of the third phase through the single phase transformer 14 is applied to thyristors 3 and 4. During a certain part of the period between two successive turns of thyristors 3 and 4, a reverse third phase pulse is formed. The current of the reverse pulse flows through the galvanic bath in the anode direction. The generation of the reverse pulse formation proceeds in the following order. In one of the half-periods of the voltage on the autotransformer 14, when the potential of the sliding contact turns out to be higher than the fixed contact of the winding, the capacitor 17 is charged through the oppositely turned on diode | D 15. After this current of the charge passes the electrodes 10 and 12 of the electroplating bath, whereby an additional voltage drop is not created on the van and the capacitance of the capacitor 17 can be chosen smaller. In the next half-year, the control electrode of the thyristor 3 receives a signal, which determines the moment of the forward pulse and the forward frequency of the reverse pulse. To form a trailing edge of the reverse pulse, a signal is sent to open thyristor 4. Through the open THpicTOp 4, the charging capacitor 17 is turned on with the polarity of this voltage so that the thyristor 3 is locked. The open thyristor 4 through the auxiliary diode 21 and the zener diode 22 blocks the thyristor 3 control circuit and prevents it from being turned on again when the control circuit arrives from the switch. For blocking, TMiMJCTOp 4 must remain open until the end of the half-cycle (olJpaTHOfC) voltage on the Mattre 14 autotransformer. For this purpose, it is necessary to use the resistor 18 of the diode 19, through which the holding current of the thyristor 4 flows. control circuit arrays, the voltage of the anode of the thyristor 4 misses the control electrode t: | str3. The zener diode 22 creates the necessary threshold of the thyristor 3, at which it is reliably blocked The setting of the stabilization of the Zener diode should be greater than the voltage drop on the open thyristor 4. The diode 19 prevents the capacitor 17 from discharging through the resistor 18. The auxiliary diode 20 serves to recharge the capacitor at the time of the formation of the reverse front the pulse is not discharged through the resistor 18. Thus, changes made to the device circuit and distinguishing it from the prototype, eliminate the additional voltage drop in the galvanic bath, because of the charge current of the capacitor 17 Tek included counterpropagating through the diode 15 without passing electric genera 10 and 12 of the plating bath. . In an industrial implementation of the device, the capacitor is usually made in the form of a capacitor bank composed of parallel-connected elements. This is due to the fact that the unit capacity of paper capacitors produced does not exceed hundreds of microfrades, while in a real installation the required capacitance battery capacity can reach thousand and ten thousand microfarads .... If we consider that paper capacitors have . Overall dimensions and mass, and the use of polar electrolytic capacitors is unacceptable due to periodic polarity changes on the plates in the process of recharging, then reducing the number of elements that make up the battery. moat tenshaet massOtabaritnye performance of the whole device. Technical and economic efficiency. This device is based on the fact that due to the absence of additional voltage drop and energy loss in the electroplating bath, the capacity of the capacitor is chosen to be 15-20% less, which reduces operating costs.

Claims

(54-) (57) DEVICE FOR GALVANIC 1MTANIYA BATHS WITH REVERSE periodic current pulses _{n0 authors} communication. No. 1013519, characterized in that, in order to reduce operating costs, the cathodes of the thyristors forming a reverse pulse are connected to the sliding contact of a single-phase autotransformer, and a circuit consisting of a series-connected resistor and a diode is connected between the anode of the thyristor forming a trailing edge of the reverse pulse, and the lining of the capacitor, which is connected to the cathode of the galvanic bath through the anode current control device; moreover, the anode. The thyristor forming the leading edge of the reverse pulse is connected to the anode of the galvanic bath. _