DE2951708A1 - Verfahren und vorrichtung zur automatischen regelung von teilstromstaerken eines gleichrichters - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur automatischen regelung von teilstromstaerken eines gleichrichtersInfo
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Description
Berlin, den 17. Dezember 1979
Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Regelung von Teilstromstärken eines Gleichrichters
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Regelung von Teilstromstärken eines Gleichrichters
für ein galvanisches Bad und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Es ist bekannt, daß bei der gleichzeitigen Behandlung von mehreren Teilen in einem galvanischen Bad die
Stromdichten auf den an und für sich gleichen Teilen, die an einem Gestell aufgehängt sind, zum Beispiel
darauf zurückzuführen sind, daß die Teile nicht alle den gleichen Abstand zu den Anoden besitzen. Bei Verwendung
von größeren Gestellen kommt noch die bekannte Tatsache dazu, daß die Stromdichte auf den Teilen in
der Mitte kleiner ist als auf den Teilen am Rande des Gestells. Eine nicht völlig symmetrische Warenbewegung
kann diesen Effekt noch verstärken.
Unterschiedliche Stromdichten können weiterhin dadurch hervorgerufen werden, daß die Befestigungskontakte der
Teile am Gestell oder die Anodenkontakte nicht alle gleich gut sind. Gelegentlich auftretende Widerstände
innerhalb eines Anodenkorbes können gleichfalls ein Grund für unterschiedliche Stromdichten sein.
-Z-
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Vonttand: Dr Herbert Asmb · Dr. Christian Brunn · Hans-Jürgen Hamann Postanschrift: SCHERING AG · D-1000 Bertin 65 · Postfach 6S0311
Dr. HelfiZ Hannse · Karl OHo M.ttelslflnscheid · Or. Horst Wi:;el Poslscr.sck-Konio: Borlin-West 1175-1Π. Βλγ*Ι«»7*γη 100 10010
VorsiUendoi dfli AiiWchrcr.its: Cr Eck:.:rd v. S;.hwartzkepp<;ii Bclinor Cemmer/b.-nk "iG. Borlin Kon!.,-Nr. 1Γ.3 700:100 n.irklt'ilznhi VO rxitit
Sm der Gesellschaft: Berlin und Bcrgkamcn Berliner D.scomo-Bank AG. Berlin. Konto-Nr. 241/JOoa BankteiUaM IM /U) W
r:AGCharlo!tenburo53HRB2B3u.AGKamenHRB(»61 S^.T""^1 bSSÄm '
SCl GC IV «2S«
-T-
In allen Fällen, in denen aus irgendwelchen Gründen in einem galvanischen Bad unterschiedliche Stromdichten
auftreten, führen diese zu unterschiedlichen Abschei dungsgeschwindigkeiten und damit auch zu unterschiedlichen
Schichtdicken auf den verschiedenen Teilen oder auf der Vor- und Rückseite von plattenförmigen Teilen.
Dies ist für die Praxis äußerst störend und auch aus wirtschaftlicher Sicht höchst unbefriedigend, vor
allem, wenn es sich um Beschichtungen mit Edelmetallen handelt.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen,
durch welche die automatische Regelung von Teilstromstärken eines Gleichrichters für ein galvanisches Bad
in einfacher Weise ermöglicht wird und die das Auftreten von unterschiedlichen Stromdichten im Bad weitgehend
verhindert.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren dadurch gelöst, daß man mit Hilfe von Meßwiderständen, die in allen
Teilstromkreisen angeordnet sind, die Spannung in einem aus den vorhandenen Teilstromkreisen beliebig gewählten
Referenzstromkreis mit jeder der Spannungen in den übrigen Teilstromkreisen einzeln vergleicht,
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Dr. Heinz Hannse · Karl Olio Mittelstcnscheid ■ Dr. Horst Witzel Postscheck-Konto: Berlin-West 1175-101 B.inMeilz.ihl 100 10010
Vorsitzender des Aufsichtsrats: Dr. Eduard v. Sohwirtzkoppen Berliner Commerzbnnk AG. Flor Mn. Ku:ito-Nr in.s 7C-rti on. n.mk!f»it«:ihl 1P0 ίΰΟ OU
u+iafl · Rnrlln nnrt narnkam-m Berliner DiSCOnlO-E.ink A(.|. UlTIIM. KontO-Nr. .SI ^A tunKldllZahl IOC /OC Oa
?AG Charlottönburg 993 3HRB 283 u. AQ Kamen HRB 0061 K'nlSS "ϊϊ^Ätfuah! Ä%>"'*' **"* "' ^1""'
SCl GC IV 42Uu
SCHERING AG
eventuell auftretende Spannungsdifferenzen durch Differenzverstärker, von denen je einer einem Leitungspaar zugeordnet ist, verstärkt und mit diesen verstärkten
Spannungen die Basisspannungen und damit die Widerstandswerte von zugeordneten Regeltransistoren,
die in allen Teilstromkreisen außer dem Referenzstromkreis angeordnet sind, so verändert, da3 im Referenzstromkreis
und in den übrigen Teilstromkreisen wieder die gleiche Spannung herrscht.
Weiterhin wird die Aufgabe bei der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens dadurch gelöst, daß diese
für Jeden Teilstromkreis einen Meßwiderstand (M) enthält, einer dieser Meßwiderstände, der sich im aus
den vorhandenen Teilstromkreisen beliebig gewählten ReferenzStromkreis befindet, mit jedem der übrigen Meßwiderstände
über Differenzverstärker (D) gepaart ist, die Ausgänge der Differenzverstärker mit den Basen von
Regeltransistoren (T), die sich in allen TeilStromkreisen
außer dem Referenzstromkreis befinden, verbunden sind und der Referenzstromkreis dafür einen Vorwiderstand (V)
enthält, der den gleichen Widerstandswert besitzt wie die Regeltransistoren in der Mitte ihres Regelbereiches.
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Vorstand: Dr. Herbert Aamls ■ Dr. Christian Brunn ■ Kars-Jürgen Hamann Postanschrift: SCHERINQ AG · D-1000 Berlin 65 ■ Postfach (S 0311
Dr.Hoinz Hannse · Karl Otto Miltelstenscheid ■ Dr. Horst WiUeI Postscheck-Konto: Berlip-West 1175-101. Bankleitrahl 100 10010
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. AG Kamen HRB0061 KiliÄ "'««U^lSUSw iÄ«"""' ^" "' 8^""'
JCl GC IV «550
Mit Hilfe der Erfindung ist es möglich, die Stromstärken
in den Zuleitungen zu den einzelnen Elektroden im Bad so zu regeln, daß diese sich während des
Betriebes nicht ungewollt verändern. Widerstandsänderungen in den Stromkreisen der einzelnen Elektroden
werden dabei durch Widerstandsveränderungen der in den Zuleitungen befindlichen Regeltransistoren
automatisch ausgeglichen.
Diese automatische Regelung kann sowohl bei den Kathodenströmen als auch bei den Anodenströmen erfolgen.
Es können aber auch beide Seiten zur gleichen Zeit geregelt werden.
An Hand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert.
Die Figur zeigt das Prinzip einer Schaltung für die automatische Regelung von 3 Teilstromkreisen. Sind
mehr als 3 Teilstromkreise vorhanden, so kann die Schaltung ohne weiteres erweitert v/erden, wie in der
Figur angedeutet ist.
Um die Stromstärken in den verschiedenen Teilstrom.-kreisen
messen zu können, ist in jede Leitung ein .Meßwiderstand (M) eingeschaltet. Die Spannungen an
diesen Meßwiderständen sind ein Maß für die Stromstärken in den zugehörigen Leitungen.
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Vorstand: Or. Herbert Asmli - Or. Christian Brüh η - Hans-Jurgen Hamann Postanschrift: SCHERINQ AQ ■ D-1 Berlin 65- Postfach 65 0311
Or. Hoini Hannse ■ Karl OHo Mittelstenscheid ■ Or. Horst WiUeI Postscheck-Konto: Berlin-West 1175-101. Bankleitzahl 100 10010
SCHERING AG
Aus den vorhandenen Teilstromkreisen wird ein beliebiger Stromkreis als Referenzstromkreis ausgewählt
( in der Figur der Stromkreis mit dem Meßwiderstand M ) und die in diesem Referenzstromkreis auftretende
Spannung mit den Spannungen in den übrigen Teilstromkreisen verglichen. Dieser Spannungsvergleich erfolgt
mit Hilfe von Differenzverstärkern (D), über die der Meßwiderstand des ReferenzStromkreises (MQ) mit den
Meßwiderständen der übrigen Teilstromkreise (M,.,M2)
gepaart ist. Für jedes Leitungspaar ist ein Differenzverstärker vorhanden.
Die AusgangsSpannungen der, einzelnen Differenzverstärker
werden dann auf die Basen von Regeltransistoren (T) geleitet, die sich in allen TeilStromkreisen außer
dem Referenzstromkreis befinden. Letzterer enthält statt eines Regeltransistors einen Vorwiderstand (V),
der in etwa den gleichen Widerstandswert aufweist wie die Regeltransistoren, wenn sie sich in der Mitte des
Regelbereiches befinden.
Die Einstellung der Regeltransistoren auf Ihre Arbeitspunkte erfolgt durch Hilfsspannungen, die an den zugehörigen
Differenzverstärkern eingestellt v/erden und die den Basisspannungen in den Arbeitspunkten der Transistoren
entsprechen.
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Vorstand: Dr. Herbert Asmis - Dr Christian Brunn ■ Hans-Jürgen Hamann Postanschrift: SCHERINQ AQ - 0-1 Berlin 65 ■ Postfach 65 0311
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SHt der Gesellschaft: Berlin und Berqksmen Berliner Oisconto-Barik AG. Berlin, Konto-Nr. 241 '5008. S.-.nkleitzahl 100 70009
Handelsregister: AQ Charlottenburg93 HRB283 u. AQ Kamen HRB0061 Eü-i"" ^""«''s-GoselKchait - Frankfurter Bank -, Berlin.
M FH IV ΧΤΛ
SCHERING AG
-Jfr-
Bei störungsfreiem Betrieb sind die Stromstärken in den einzelnen Teilstromkreisen gleich groß und an den Meßwiderständen.
(MQ,M1,M2) tritt die gleiche Spannung auf.
In den Differenzverstärkern (D1JD2) wird daher keine
Spannungsdifferenz gemessen, so daß ihre Ausgangsspannungen bei Null liegen und die Basisspannungen der
Transistoren (T11T2) sich nicht verändern.
Ändert sich aus irgendeinem Grund die Stromstärke in einem der Teilstromkreise, so ändert sich auch die
Spannung am entsprechenden Meßwiderstand. Dadurch tritt am zugehörigen Differenzverstärker eine Spannungsdifferenz
auf, die durch diesen verstärkt und auf die Basis des zugeordneten Regeltransistors übertragen wird. Durch
die Spannungsänderung an der Basis ändert sich automatisch auch der Widerstandswert des Regeltransistors und die
Stromstärke erreicht wieder den Sollwert.
Falls es erwünscht ist, daß in den verschiedenen Teilstromkreisen unterschiedliche Stromstärken vorliegen,
so kann dies bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht werden, daß die Meßwiderstände durch
Potentiometer ersetzt werden. Die automatische Regelung dieser unterschiedlichen Stromstärken erfolgt in der
weiter oben beschriebenen '.v'eise.
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Voritand: Dr. Herbert Mmis - Or. Christian Bruhn - Hans-Jürgen Hamann Postanschrift: SCHERING AQ ■ 0-1 Berlin 65 - Postfach 65 03
Dr. Heinz Hannse · Karl Otto Mittolslensche.d · Dr. Horst Witzel Postsrheck-Konto: Berlin-W-Mt 1175-101. Bankleitzahl 100 10010
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SCHERING AG
Das folgende Beispiel veranschaulicht die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In einem galvanischen Bad sollen. 3 gleiche Yferkstücke
gleichmäßig beschichtet werden. Der Strombedarf für jedes der Stücke beträgt 100 Ampere.
Zur Durchführung der Galvanisierung werden die 3 V/erk-'
Btücke in ein isoliertes Gestell gehängt und einzeln
durch je eine Klemmenvorrichtung mit einem dünnen Kabel
an die erfindungsgemäße Vorrichtung angeschlossen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ihrerseits mit dem
Minuspol eines Gleichrichters verbunden.
Der Gleichrichter liefert einen Strom von 300 Ampere, der auf die 3 Leitungen gleichmäßig verteilt wird, so
daß in jeder Leitung die benötigten 100 Ampere vorhanden sind.
In jede der Leitungen ist ein Meßwiderstand (M) von 1 Milliohm eingebaut, so daß die Meßspannungen jeweils
100 Millivolt betragen.
In die Leitung mit dem Meßwiderstand M , die als Referenzstromkreis
gewählt wurde, ist ein Vorwiderstand von Milliohm eingebaut, um die Wirkwiderstände der Regel-
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Vontand: Dr. Herbert Asmls - Or. Christian Brunn - Hans-Jürgen Hamann Postanschrift: SCHERINQ AQ ■ D-I Berlin 65 ■ Postfach 65 0311
Or. Heinz Hanns« · Karl Otto MHIeir.ieiscfte.d ■ Or. Horst WiUeI Postscheck-Konto: Berlin-West H75-101. Banklelliahl 10010010
Vorsitzender de* Aufsichtsrats: Or. Eduard v. Schwartzkoppen Berliner Commerifca.ik AG. Berlin. Konto-Nr. 108 700600, Bankieilzahl 100 400
Slö der Gesellschaft' Berlin und Bergkamen Berliner Disconlo-Bank AQ, Berlin, Konto-Nr. 241/5008. BankleiUahl 1U0 70030
transistoren T1 und T2, die sich in den Leitungen mit
den Meßwiderständen M1 und M2 befinden und in ihren
Arbeitspunkten Widerstandswerte von Je etwa 100 Milliohm
besitzen, auszugleichen.
Solange keine Störung auftritt, fließen in Jedem der 3 Stromkreise die benötigten 100 Ampere, und an den
3 Meßwiderständen M-M1 und Mp betragen die Meßspannungen
je 100 Millivolt. Die Meßspannungen von M und M1 beziehungsweise
von M und M2 werden in den Differenzverstärkern
D1 beziehungsweise D2 verglichen. Da keine
Spannungsdifferenzen vorhanden sind, betragen die Ausgangs spannungen der Differenzverstärker O Millivolt
und die Basisspannungen der Regeltransistoren T1 und
Tp bleiben unverändert.
Ändert sich aus irgendeinem Grunde die Stromstärke in einem der TeilStromkreise, beispielsweise in der Leitung
mit dem Meßwiderstand M2 auf 99 Ampere, so fällt die
Meßspannung an diesem Meßwiderstand auf 99 Millivolt. Diese Meßspannung wird im Differenzverstärker Dp mit den
100 Millivolt am Meßwiderstand MQ verglichen und ergibt
eine Differenzspannung von 1 Millivolt. Diese Differenzspannung
wird im Differenzverstärker verstärkt (beispielsweise mit dem Faktor 50), so daß die Ausgangsspannung am
Differenzverstärker D2 jetzt 50 Millivolt beträgt.
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Vontand: Or. Herbert Asml» Or. Christian Brunn · Hans-Jürgen Hamann Postanschrift: SCHERINQ AQ ■ D-I Bertin 65 - Postlach 65 0311
Or. Heinz Hannsa · Karl Otto Mitielstenscheid ■ Or. Horst Wltzel Postscheck-Konto: Berlin-West 1175-101. Bankieitzahl 10010010
Vorsitzender des AufsichtSfots: Di. Eduard v. SchwarUkoppen Berliner Commerzbank AG. Berlin, Konto-Nr. 108 7006 00. Da.'.kieitzahl 100400 Γ0
SNl dar Gesellschaft. ■ Berlin und Bergkamen Berliner Disconto-Bank AG, Berlin. Konto-Nr. 241/5008. Bsi.Meitzahl 100 700
Dadurch erhöht sich die Basisspannung des Regeltransistors
Tp automatisch ebenfalls um 50 Millivolt, wodurch
der Widerstandswert dieses Transistors geringer wird und die Stromstärke in kürzester Zeit wieder auf
den gewünschten Wert von 100 Ampere ansteigt.
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Voratand: Or. Herbert Asmil - Or. Christian Bruhn ■ Hans-Jürgen Hamann
Or. Heinz Hannse · Karl Oüo Milteislens^ieid · Or. Horst Wltzel
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Leerseite
Claims (4)
1. Verfahren zur automatischen Regelung von Teilstromstärken eines Gleichrichters für ein galvanisches
Bad, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Hilfe von Meßwiderständen, die in allen TeilStromkreisen angeordnet
sind, die Spannung in einem aus den vorhandenen Teilstromkreisen beliebig gewählten Referenzstromkreis
mit jeder der Spannungen in den übrigen Teilstromkreisen einzeln vergleicht, eventuell auftretende
Spannungsdifferenzen durch Differenzverstärker, von denen je einer einem Leitungspaar zugeordnet
ist, verstärkt und mit diesen verstärkten Spannungen die Basisspannungen und damit die Widerstandswerte
von zugeordneten Regeltransistoren, die in allen Teilstromkreisen außer dem Referenzstromkreis
angeordnet sind, so verändert, daß im Referenzstromkreis und in den übrigen Teilstromkreisen wieder die
gleiche Spannung herrscht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Regelung der Anoden- und/oder Kathodenstromstärken
benutzt wird.
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Vanttand: Or. arftaft Asmts ■ Dr. Christian Bruhn - Hans-JQrgan Hamann Poatanschrlft: SCHERINQ AQ · 0-1 Berlin (S ■ Postfach (S 0311
Or. Halm Hanna* · KwI Otto Mitlalslanscneid ■ Dr. Horst Witial Postscheek-Konto: Berlln-West 1175-101. Bankieltiahl 10010010
Vorsitzende* da· AuWchlaraM: Or. Eduard v. Schwartzkoppen Berlin« Commerzbank AQ, Bariin, Konto-Nr. lüa 7006 00. BankleiUahl 1004000
«Bdar QaaalladMlt: BwIMl und Bargkama·. «·'»"·' V0""0-*'"***; £·"'"· Konto-Nr W1/5O0il BanklallMhl 100709·
il«jlli rn rhiiurmtinn*«*! (in K HRaaaei Berlin« Hanaolt-Qasellsdian — Frankfurter Bank -,Berlin,
KOnlO-Nr. 14-3(2, Bankl«(Uahl 10020200
stm ORIGINAL INSPECTED
SCHERING AG
OowwbBdwr RecMsfdiutz
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie für
Jeden TeilStromkreis einen Meßwiderstand (M) enthält,
einer dieser Meßwiderstände, der sich im aus den vorhandenen TeilStromkreisen beliebig gewählten
Referenzstromkreis befindet, mit Jedem der übrigen Meßwiderstände über Differenzverstärker (D) gepaart
ist, die Ausgänge der Differenzverstärker mit den Basen von Regeltransistoren (T)1 die sich in allen
Teilstromkreisen außer dem Referenzstromkreis befinden, verbunden sind und der Referenzstromkreis dafür
einen Vorwiderstand (V) enthält, der den gleichen Widerstandswert besitzt wie die Regeltransistoren
in der Mitte ihres Regelbereiches.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Potentiometer als Meßwiderstände enthält.
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Vorstand: Or. Herbert Aarnl« ■ Or. Christian Bruhn - Han*-Jürgen Hamann Postanscf-.rlft: SCHIRINa AQ - 0-1 Benin H · Postfach fS0311
Or. Heini Hannse · Karl Otto Mltlelstenscheid · Or. Horst Wltm Pomchedc-Konto: Berlln-Wo« 117S-101. BanWeirtahl 10010010
Versltiender dee Aufskhtsratt: Or. Eduard v. Sohwarttkoppen Berliner Commaribank AO. Berlin. Komo-Nr. 10· 7006 00. Bankteitzahl 100 400
Berliner Disconto-Bank AO, Berlin. KoMo-Nr. 241/Mn. BankleitiaM 100 TOC CO
ÜSSfiSSuS SS** 1^* ""'
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