Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации Пустовалов Виктор Алексеевич

Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации
<
Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Пустовалов Виктор Алексеевич. Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации : Дис. ... канд. техн. наук : 05.09.03 : Воронеж, 2004 192 c. РГБ ОД, 61:04-5/3661

Содержание к диссертации

Введение

1. Технология электрохимической активации водных растворов . 11

1.1. Феномен электрохимической активации. 11

1.2. Технические характеристики электрохимических реакторов РПЭ. 19

1.3. Влияние формы тока на производительность и расход электроэнергии при электрохимической активации водных растворов . 29

1.4. Состав автоматизированной системы управления для стабилизации параметров выходного продукта электрохимической активации. 31

Выводы. 38

2. Импульсные преобразователи постоянного напряжения для питания установок электрохимической активации водных растворов . 40

2.1. Обобщенное представление эффективности применения полупроводниковых преобразователей в электротехнологиях. 47

2.2. Импульсные преобразователи постоянного напряжения для питания реакторов ЭХА 52

2.3. Синтез элементов цепи искусственной коммутации с дроссельным подзарядом коммутирующей емкости. 56

2.4. Свойства импульсной системы с широти о-импульсной модуляцией. 63

2.5. Коэффициент полезного действия преобразователя. 75

2.6. Устойчивость систем регулирования с широтно-импульсной модуляцией.

77

Выводы. 89

3. Вторичные источники питания с промежуточным звеном повышенной частоты . 91

3.1. Преобразователи с промежуточным звеном повышенной частоты. 93

3.2. Габаритная мощность силовых цепей преобразователей ВИГТ. 98

3.3. Энергетические показатели преобразователей. 101

2.4. Особенности спектрального состава сигналов при широти о-импульсной модуляции . 104

2.5. Модели модуляторов с промежуточным звеном повышенной частоты. 109

2.6. Влияние фильтров на работу импульсных преобразователей с промежуточным звеном повышенной частоты. 114

Выводы. 121

4. Разработка энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации для получения дезинфицирующих растворов со стабильными параметрами . 123

2.1. Система стабилизации протока жидкости через электрохимический реактор. 124

2.2. Система стабилизации выходного напряжения источников питания. 150

2.3. Система стабилизации тока, протекающего через электрохимический реактор . 155

2.4. Автоматизированный двухтактный импульсный преобразователь с промежуточным звеном повышенной частоты. 162

Выводы. 167

Заключение. 170

Список литературы. 177

Приложение 1. 191

Приложение 2. 192

Введение к работе

Актуальность темы. Снижение затрат при производстве экологически чистой продукции невозможно без применения новейших технологий. Одной из таких технологий является электрохимическая активация (ЭХА) водных растворов. Раствор, получаемый в электролизере у анода (анолит), может заменить все существующие на сегодня дезинфицирующие средства химического происхождения В отличие от химических растворов анолит - не вещество, а раствор, причем находящийся в метастабильном состоянии и к нему нет привыкания микроорганизмов. Экономическая эффективность применения анолитов характеризуется меньшей стоимостью на два и более порядков по сравнению с распространенными химическими растворами с эквивалентным воздействием.

Электролиз жидких сред является энергоемким производством. Если промышленное производство таких продуктов, как хлор изучено и освоено, то локальные установки по ЭХА растворов требуют существенных доработок по технико-экономическим показателям и энергосберегающей автоматизированной технологии комплекса ЭХА, что и определяет актуальность темы диссертационного исследования.

Тематика диссертации соответствует одному из основных научных направлений ВГТУ "САПР и автоматизация производства."

Цель работы. Целью работы является разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации на базе системы автоматизированного электропривода, устройств автоматики и импульсных модуляционных преобразователей как основы создания комплекса аппаратных средств по автоматизированному управлению технологическими процессами с целью стабилизации свойств дезинфицирующих растворов - анолита.

Методы исследования. Для реализации поставленных в диссертации задач при проведении исследований использовались методы дифференциального и интегрального исчисления, теория электрических цепей и систем, основы теории электропривода, теории автоматизированного управления и моделирования.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

$&щ

,-UG НАЦИОНАЛЬНА», БИБЛИОТЕКА ) C.TIrttp" О» *»»

разработан принцип создания энергосберегающей адаптивной автоматизированной системы управления технологическим комплексом для стабилизации параметров выходного продукта (концентрации растворенного активного хлора в анолите ) в составе замкнутой системы частотно-регулируемого асинхронного электропривода центробежного насоса; быстродействующей системы регулирования выходного напряжения полупроводниковых источников питания; адаптивной системы стабилизации тока через электрохимический реактор;

предложена энергосберегающая технология транспорта раствора с помощью частотно-регулируемого электропривода насоса на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, когда расход электроэнергии определяется только потерями в гидравлическом сопротивлении линии;

определен оптимальный закон частотного управления при постоянной перегрузочной способности;

разработана адаптивная система компенсации изменения тока в элементах ПЭМ при уменьшении проводимости раствора в процессе электрохимической активации.

Практическая значимость работы. Потенциальный экономический эффект от внедрения результатов работы обусловлен заменой дезинфицирующих средств химического происхождения на растворы анолита при электрохимической активации по стоимости на порядок и более ниже химических элементов. Из-за кратковременного действия анолитов нет привыкания к ним микроорганизмов. Предложенные в работе режимы нашли практическое применение в сельском хозяйстве, медицине, по дезинфекции инструментов и отходов.

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты исследований в работе нашли практическое применение на установках по производству электроактивированных растворов - анолит и католит на кафедре фармакологии ВГМА им Н.Н. Бурденко и в новых разработках установок СТЭЛ для электрохимической активации водных растворов, производимых ООО "Специализированная электрохимическая лаборатория". Основные результаты работы внедрены в учебный процесс на кафедре "Электромеханические системы и электроснабжение" Воронежского государственного технического университета по курсам "Электротехнологии", "Энергоснабжение".

Апробация работы. Основные результаты докладывались и обсуждались на региональной научно-технической конференции "Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве (Воронеж 2002, 2003,2004), Всероссийской научно-технической конференции - Чебоксары 2003, региональной научно-технической конференции "Автоматизация и роботизация технологических процессов (Воронеж 2003).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 печатных работ и монография. В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце реферата, лично соискателем предложено: в [1] анализ влияния параметров фильтра на выходные показатели преобразователя; в [2,3] методика исследования ТТТИМ систем на устойчивость; в [4] методика определения энергетических показателей и влияние преобразователей на питающую сеть; в [5] анализ систем с ШИМ по энергетическим параметрам; в [6] - разработка схемы принудительной коммутации с дополнительным подза-рядом коммутирующего конденсатора; в [7] - исследование электромагнитных процессов, схемные решения.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, основной текст изложен на 192 листах и содержит 65 рисунков, 12 таблиц, список литературы, включающий 138 наименования и 2 приложения.

Влияние формы тока на производительность и расход электроэнергии при электрохимической активации водных растворов

Целенаправленные процессы, выполняемые человеком для удовлетворения различных потребностей, представляют собой организованную и упорядоченную совокупность действий-операций, которые делятся на два основных вида: рабочие операции и операции управления.

Совокупность управляющих образует процесс управления. Замена труда человека в операциях управления называется автоматизацией, а технические устройства, выполняющие операции управления, - автоматическими устройствами. Совокупность технических устройств, выполняющих данный процесс, с точки зрения управления является объектом управления.

Совокупность средств управления и объекта управления образует систему управления. Система, в которой все рабочие и управляющие операции выполняются автоматическими устройствами без участия человека, называются автоматической системой.

Система, в которой автоматизирована только часть операций управления, а другая часть выполняется людьми, называется автоматизированной системой. Всякий технический процесс характеризуется совокупностью физических величин, называемых показателями, координатами или иногда параметрами процесса. Чтобы осуществить автоматическое управление или строить системы управления, нужны знания двоякого вида: во-первых конкретные знания данного процесса, его технологии и, во-вторых знание принципов и методов управления.

Конкретные специальные знания дают возможность установить, что и, главное, как следует изменить в системе, чтобы получить требуемый результат.

Изменение координат в нормальном, желаемом процессе определяется совокупностью правил, предписаний или математических зависимостей, названных алгоритмом функционирования системы. Алгоритм функционирования показывает, как должна изменяться величина независимой переменной X(t)no требованию технологий, экономики или по другим соображениям. В теории автоматического управления алгоритмы функционирования должны быть заданными.

В настоящее время выпускаемые в России установки для. получения активированных растворов не имеют систем автоматизации процесса электролиза, а это в свою очередь не позволяет получать стабильные по своим характеристикам растворы, которые можно использовать для лечения болезней человека и животных. В связи с этим область применения электроактивированных растворов ограничивается дезинфекцией и стерилизацией; Решить эту проблему можно только созданием автоматизированной системы электрохимической активации жидких сред.

Для создания такой системы необходимо следующее: 1. характеристика получаемого продукта; 2. факторы влияющие на характеристики; 3. методы воздействия на факторы. Основным раствором получаемым при электрохимической активации нашедшим наиболее широкое применение в медицине, сельском хозяйстве, перерабатывающей промышленности и коммунальном хозяйстве является «анолит». Главная характеристика этого раствора по которой определяют его активность и область применения является содержание оксидантов, что соответствует содержанию активного хлора, который определяется путем титрования. Этот метод не приемлем для автоматизации, так как процесс получения результата растянут во времени и не дает возможность мгновенной оценки содержания активного хлора в протоке жидкости. В то же время содержание активного хлора зависит от времени нахождения жидкости между анодом и катодом, напряжения на электродах и тока протекающего через жидкость. В связи с этим проводились исследования элементов ПЭМ при заданном токе и разных напряжениях. Результаты исследований отображены на графиках рис. 1.12 и 1.13. Как видно из графиков Рис. 1.12 увеличение напряжения на электродах ПЭМ при I=const приводит к снижению концентрации активного хлора в анолите. Из графика следует, что для получения наибольшей концентрации необходимо понизить напряжение на электродах элемента ПЭМ. Однако график на рис. 1.13 показывает, что с понижением напряжения возрастает расход соли, который при постоянном протоке через элемент ПЭМ приводит к тому, что анолит становится соленым. Из вышеизложенного следует, что наибольший процент активного хлора при наименьшем потреблении соли для данных элементов ПЭМ получается при напряжении на электродах равным SB. Максимальная мощность потребляемая элементом ПЭМ не должна превышать 100 Вт [7].

Импульсные преобразователи постоянного напряжения для питания реакторов ЭХА

Выходное напряжение таких преобразователей характеризуется последовательностью импульсов прямоугольной формы с длительностью /„ и паузой tls, а их амплитуда близка к напряжению источника питания Е. Требуемого качества выходного напряжения с точки зрения пульсаций добиваются также как и в выпрямителях - включением между выходом преобразователя и нагрузкой сглаживающего фильтра.

В основе принципа действия импульсного преобразователя постоянного напряжения лежит ключевой режим работы регулирующего полупроводникового прибора, осуществляющего периодическое подключение напряжения питания Е к выходной цепи преобразователя,

Малое падение напряжения на регулирующем приборе в: открытом состоянии и протекающий ток нагрузки в закрытом состоянии ключа через шунтирующий диод обусловливают высокий КПД рассматриваемых преобразовател ей.

Питающим напряжением импульсных преобразователей постоянного тока могут служить сеть постоянного нерегулируемого тока, а также различные источники - аккумуляторные батареи, топливные элементы, солнечные батареи. Задачу регулирования постоянного напряжения с помощью импульсного преобразователя можно решить и при первичной питающей сети переменного тока. В этом случае на входе импульсного преобразователя включают неуправляемый выпрямитель. Система "неуправляемый выпрямитель - импульсный преобразователь постоянного напряжения" является конкурирующим вариантом управляемого выпрямителя по энергетическим показателям.

Применение схем питания установок ЭХА на базе тиристоров (с искусственной коммутацией), двухоперационных вентилей (GTO, IGCT) и силовых полевых транзисторов (IGBT) позволяет получить бесконтактные регулируемые источники питания с высокими технико-экономическими показателями.

Из названных полупроводниковых приборов для установок с рабочим напряжением на электрохимическом реакторе 5-15 вольт значение коэффициента полезного действия будет, в основном, определяться падением напряжения на вентиле: где AU - падение напряжения при протекании номинального тока вентиля.

Наименьшее значение падения напряжения имеют однооперационные тиристоры, у которых эта величина в несколько раз меньше, чем у приборов GTO, IGCT и IGBT. Поэтому при малых значениях рабочего напряжения тиристоры имеют больший коэффициент полезного действия.

Для выключения тиристоров, работающих в целях постоянного тока наибольшее распространение получили схемы конденсаторной коммутации [40]. Различные модификации их позволяют получать определенные диапазоны регулирования.

Существенным недостатком существующих тиристорных схем ШИМ является потеря коммутирующей способности узла искусственной коммутации в режиме короткого замыкания в узле нагрузки, когда напряжение на коммутирующем конденсаторе, а следовательно, и запасенная энергия будет недостаточной; для: прерывания этих токов. Ниже дается описание усовершенствованной схемы, в которой благодаря введению добавочного дросселя удается получить увеличение напряжения на коммутирующем конденсаторе путем дополнительной вольтодобавки его в зависимости от протекающего тока нагрузки через дроссель Lm. При соответствующей индуктивности дополнительного дросселя схема искусственной коммутации будет способна разрывать ток главным вентилем даже в режиме короткого замыкания в цепи нагрузки при малой величине индуктивности.

Преобразователь представляет собой импульсную систему, в которой регулирование выходного напряжения осуществляется за счет широтно-импульсной модуляции постоянного напряжения первичного источника

Управление силовым модулятором производится двумя последовательностями коротких импульсов. Импульсы одной последовательности являются командными на открывание ключа модулятора (график 2, рис. 2.3), импульсы другой последовательности — команды на закрывание (график 3, рис. 2.3). Обе последовательности вырабатываются схемой командного ШИМ а.

Функциональным назначением ШИМа является преобразование напряжения во временной интервал. Эта задача решается посредством сравнения напряжения, поступающего на управляющий вход ШИМ а пилообразным напряжением (график 1, рис. 2.3). Управляющим напряжением для ШИМа является сигнал рассогласования, равный разности заданного напряжения и напряжения обратной связи. Силовой модулятор состоит из: тиристора 7,, выполняющего функцию силового ключа; резонансного контура 1кСк, в емкости которого запасается энергия для отключения тиристора Г,; тиристора Г:, замыкающего цепь контура при резонансном перезаряде конденсатора С\ ; диода Л], через который подается на тиристор 7 , запирающий импульс; дросселя ДрХ, служащего для отбора реактивной мощности из силовой цепи в

схему искусственной коммутации. При рассмотрении работы схемы предположим, что работа происходит в режиме непрерывного тока и пульсациями его можно пренебречь. На рис. 2.4 приведены временные графики, поясняющие работу схемы при сделанных допущениях.

Особенности спектрального состава сигналов при широти о-импульсной модуляции

Наиболее компактное описание модуляторов можно получить в базисе разрывных функций. Этот базис используется для анализа модуляционных, источников питания при помощи метода коммутационных функций с разрывными компонентами [43, 49, 66, 85]. Рассмотрим некоторые математические определения.

Ступенчатые функции. Ступенчатой функцией действительной переменной х называется функция, которая изменяет свои значения только в дискретной последовательности точек разрыва (необходимо первого рода).

Непрерывные функции. Функция /(х) непрерывна в точке а справа или слева, если соответственно /(а + 0) = /(а) или /(а - 0) = /(а).

Точка разрыва. Точка разрыва первого рода действительной функции /(х) есть точка а, в которой функция /(х) разрывна (т.е. не непрерывна), и существуют пределы /С« + 0) и /(а-0); небольшая разность между двумя из чисел /(а), /(а + 0) и /(а-0); есть скачек функции fix) в такой точке разрыва. Точка разрыва первого рода функции f{x) образует конечное или счетное множество [85].

Как видно из рисунка, при 50% расходе Q от полного объема (100%) требуемая мощность при дросселировании составляет 73%; при использовании запорно-регулирующей арматуры - 50%, а при регулировании частоты вращения-всего 14% от номинальной..

Поэтому наибольшие возможности по экономии электроэнергии дает метод регулирования скорости рабочего колеса насоса, когда подача в магистраль и расход жидкости будут равны. В этом случае расход электроэнергии на транспорт жидкости будет определяться только потерями в гидравлическом сопротивлении линии.

Реальные характеристики центробежных насосов могут быть получены только при совместном анализе характеристик насоса и сети, на которую он работает [77, 97, 98, 100].

Характеристика сети Н = /(g) показывает, какой напор должен быть создан насосом в начале сети для перемещения по ней определённого количества жидкости. Этот напор складывается из двух составляющих: статического напора Яе„, идущего на подъём жидкости на определённую высоту (геодезический напор) или преодоление противодавления в воздухосборнике, и динамического напора, необходимого для преодоления гидродинамического сопротивления сети.

Характеристика сети с постоянными параметрами характеризуется потерями напора на внутреннее трение, трение потока о стенки рабочей сети и на преодоление местных сопротивлений пропорционально квадрату скорости потока, т.е. пропорционально квадрату производительности насоса. При этих условиях характеристика сети будет определяться уравнением (кривая 2 на рис.4.2)

При отсутствии противодавления уравнение характеристики сети имеет вид (кривая 3 на рис.4.2) Точка пересечения А характеристики насоса (кривая 1) с характеристикой сети определяет режим работы насоса, т.е. те значения Q, Ни щы, с которыми будет работать установка. характеристика насоса; 2-характеристика сети при наличии противодавления H = Hcm+RQi; 3-характеристика сети без противодавления H=RQ2. При работе насоса на неизменную сеть R = const с номинальной (максимальной) скоростью обеспечивается максимальная производительность с данными параметрами. Точка А называется предельной рабочей точкой. Регулирование производительности изменением сопротивления сети (дросселированием): 1-характеристика насоса; 2,3,4-характеристики сети с противодавлением; 5-характериетика сети без противодавления t 128 Снижение производительности может осуществляться воздействием на сеть (например, дросселирование), на сам насос (например, поворот лопаток турбоколеса) и на привод насоса (регулирование скорости). Первые два способа называют количественным регулированием, третий - качественным регулированием. При регулировании производительности воздействием на сеть характеристика насоса остаётся неизменной (кривая I, рис.4.3), а характеристика сети смещается в направлении против часовой стрелки относительно точки Нс1 , Q-0 (кривые 2, 3, 4, рис.4.3). Полностью закрытая задвижка соответствует вертикальному положению характеристики сети, т.е. Q - 0. При воздействии на насос путём поворота лопаток рабочего колеса либо направляющего аппарата характеристика сети остаётся неизменной, а характеристика насоса поворачивается по часовой стрелке (рис.4.4, кривые 1, 2, 3). При регулировании производительности снижением скорости характеристики насоса смещаются вниз (рис.4.5, кривые я,, п2, я-,, «Д а характеристика сети (кривая (С,В, А)) остаётся неизменной. В этом случае регулирование производительности имеет смысл только до определённой величины, при которой напор насоса становится равен статическому напору (точка С). Производительность насоса падает при этом до нуля (Qc =0). При дальнейшем снижении производительности напор, развиваемый насосом, будет недостаточен, чтобы преодолеть статический напор сети (точка Д), и работа двигателя будет бесполезной, сопровождаясь бесполезной затратой электроэнергии.Базируясь на выше изложенных понятиях, для разрывных функций первого рода в таблице ЗЛ приведены аналитические описания типовых функций для наиболее распространенных форм (графиков) импульсов [43, 49, 68,81]. Эта таблица является исходной для описания сложных сигналов при моделировании импульсных систем. Модель каждого из рассматриваемых модуляторов при помощи разрывных функций задает алгоритм преобразования сигнала управления x(t) и описывает импульсный сигнал на выходе В конкретных схемах питания установок электрохимической активации для очистки воды и получения полезных растворов наиболее подходящими источниками питания могут быть импульсные источники питания с широтно-импульсной модуляцией. Среди обширного класса таких устройств в наибольшей степени отвечают преобразователи с широтно-импульсной модуляцией - ШИМ-1 -ШИМ-2. Рассмотрим модели модуляционных источников питания [47, 49, 51, 94]. При ШИМ-1 информационные точки задаются в дискретные равноотстаїощие на величину периода квантования а моменты времени. В этих схемах сигнал на выходе модулятора Уишм-Л{) определяется по выражению генератора (Зг) fa(t) (рис. 3.11), в путем перемножения сигналов логическим элементом «исключающие или». . Процесс формирования сигнала с OHM Сформированный сигнал поступает на управляющие пары ключей мостовой инверторной ячейки (рис. 3.6), а на соответствующие выходы двух других ключей инвертора поступают сигналы fa(t) задающего генератора.

Система стабилизации тока, протекающего через электрохимический реактор

Из этого соотношения следует, что концентрация активного хлора в ано-лите прямо пропорциональна силе тока, протекающего через элемент ПЭМ при неизменном объемном расходе анолита, постоянства подводимого напряжения и предельно допустимой мощности на элемент 100 Вт.

Для выполнения задачи по стабилизации параметров выходного продукта при ЭХА, в частности анолита, необходимо ввести коррекцию по концентрации соли в растворе, подаваемом в реактор. Такая коррекция позволит обеспечить постоянство силы тока через реактор, когда с уменьшением минерализации раствора сопротивление раствора увеличивается, и потребляемый ток уменьшается при постоянстве напряжения на зажимах реактора. Так как снижение тока через реактор при стабильном протоке и стабильном напряжении приводит к снижению концентрации активного хлора в анолите, то стабилизация тока приведёт к стабилизации параметров анолита.

Для поддержания постоянства концентрации активного хлора в анолите в систему автоматизированного управления необходимо ввести контур коррекции исходного минерализованного раствора, подаваемого в элемент ПЭМ; Этот контур должен реагировать на изменение тока через элемент ПЭМ при постоянстве подводимого напряжения и постоянстве объемного расхода раствора. Единственным возможным путем для стабилизации тока через элемент ПЭМ является изменение концентрации, соли в растворе, подаваемом в элемент, путем воздействия на дозатор, с помощью которого концентрированный раствор соли из вспомогательного бака подаётся в исходный раствор. На рисунке 4.13 условно изображена технологическая схема компенсации отклонения тока нагрузки при изменении концентрации основного потока раствора из основной емкости 1. Основным элементом, с помощью которого обеспечивается подача раствора в реактор ПЭМ, является регулируемый по скорости насос 2. Этот насос поддерживает постоянный напор на входе элемента ПЭМ в зависимости от расхода на его выходе. Для стабилизации протока раствора в системе частотного управления асинхронным двигателем введена обратная связь по объемному расходу активированного раствора. В случае уменьшения тока через ПЭМ из дополнительной емкости импульсным насосом подается раствор в основной канал: При этом в этом канале на выходе элемента ПЭМ может подняться давление. За счет обратной связи от датчика расхода или датчика давления скорость вращения рабочего колеса насоса уменьшится, и давление на выходе насоса снизится, что приведёт к снижению подачи раствора из емкости 1. Таким образом, введение дополнительного контура управления дозатором 6 позволяет осуществлять коррекцию режима с целью стабилизации параметра активированного раствора анолит. По свойствам объединенная автоматизированная система, состоящая из контура стабилизации расхода раствора, контура коррекции тока через элемент при увеличении сопротивления раствора, системы стабилизации напряжения на зажимах элемента ПЭМ, относится к адаптивной системе. Для осуществления режима стабилизации тока через элемент ПЭМ необходимо создать контур контроля тока и разработать импульсную систему управления дозатором. Предлагаемая система стабилизации тока изображена на рис. 4.14. В связи с тем, что ток в цепи контролируется с помощью амперметра магнитоэлектрической системы, подключенного к шунту на 15 мВ, для создания измерительной системы тока необходимо выходной сигнал на шунте гальванически развязать. Эта развязка может быть осуществлена специальным преобразователем, который преобразует маломощный сигнал постоянного тока в переменный ток с повышенной частотой. Затем усиленный переменный ток с помощью демодулятора преобразуется в постоянный. К выходу модулятора подключается потенциометр /7,, напряжение на котором будет пропорционально току нагрузки. Более простым решением получения информации о токе нагрузки, протекающем в элементе ПЭМ, можно получить путем измерения тока в цепи вторичной обмотки питающего трансформатора с помощью трансформатора тока, обмотка которого подключена к первичной обмотке специального трансформатора Тх, а вторичная обмотка 71, замкнута на выпрямитель, к выходу которого подключен потенциометр /7,. Напряжение на П1 будет отображать ток в цепи нагрузки элемента ПЭМ.

Похожие диссертации на Разработка и исследование энергосберегающего автоматизированного комплекса электрохимической активации