Die moderne Aluminiumelektrolyse nutzt das Kryolith-Aluminiumoxid-Schmelzsalzverfahren. Aluminiumoxid dient als gelöster Stoff, kohlenstoffhaltiges Material als Anode und geschmolzenes Aluminium als Kathode. Ein starker Gleichstrom aus einem Gleichrichterschrank wird angelegt, und an den Elektroden innerhalb der Elektrolysezelle findet bei 950–970 °C eine elektrochemische Reaktion statt – dies ist die Aluminiumelektrolyse. Die Kompatibilität der Gleichrichterausrüstung hat einen wesentlichen Einfluss auf die Aluminiumqualität und die Stromkosten. Ein komplettes Gleichrichtersystem besteht aus einem Gleichrichterschrank, einem digitalen Steuerschrank, einem Gleichrichtertransformator, einem Reinstwasserkühler, Gleichstromsensoren und Gleichstromschaltern. Es wird typischerweise in Innenräumen in der Nähe der Elektrolysezelle installiert, mit Reinstwasser gekühlt und hat Eingangsspannungen von 220 kV, 10 kV usw.
I. Anwendungen
Diese Gleichrichtergehäuse werden hauptsächlich in verschiedenen Gleichrichteranlagen und automatisierten Steuerungssystemen für die Elektrolyse von Nichteisenmetallen wie Aluminium, Magnesium, Mangan, Zink, Kupfer und Blei sowie von Chloridsalzen eingesetzt. Sie können auch als Stromversorgung für ähnliche Verbraucher dienen.
I. Anwendungen
Diese Gleichrichtergehäuse-Serie wird hauptsächlich in verschiedenen Gleichrichteranlagen und automatisierten Steuerungssystemen für die Elektrolyse von Nichteisenmetallen wie Aluminium, Magnesium, Mangan, Zink, Kupfer und Blei sowie von Chloridsalzen eingesetzt. II. Hauptmerkmale des Gehäuses
1. Elektrischer Anschlusstyp: Die Auswahl erfolgt in der Regel anhand der Gleichspannung, des Gleichstroms und der Toleranzen gegenüber Netzoberwellen. Es gibt zwei Hauptkategorien: Doppelstern- und Dreiphasenbrückenschaltung sowie vier verschiedene Kombinationen, darunter Sechs-Puls- und Zwölf-Puls-Anschlüsse.
2. Hochleistungsthyristoren werden eingesetzt, um die Anzahl der parallel geschalteten Bauteile zu reduzieren, den Schaltschrankaufbau zu vereinfachen, Verluste zu verringern und die Wartung zu erleichtern.
3. Komponenten und schnellverschmelzende Kupfersammelschienen verwenden speziell entwickelte Kühlwasserkreislaufprofile für eine optimale Wärmeableitung und eine verlängerte Lebensdauer der Komponenten.
4. Die Komponenten werden durch Einpressen verbunden. Dabei wird eine typische Konstruktion für gleichmäßige und konstante Spannungen mit doppelter Isolierung verwendet.
5. Die internen Wasserleitungen bestehen aus importierten, verstärkten, transparenten Weichkunststoffschläuchen, die sowohl gegen hohe als auch gegen niedrige Temperaturen beständig sind und eine lange Lebensdauer aufweisen.
6. Komponenten-Heizkörperarmaturen werden einer speziellen Behandlung unterzogen, um Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten.
7. Das Gehäuse ist vollständig CNC-gefräst und pulverbeschichtet, um ein ästhetisch ansprechendes Erscheinungsbild zu gewährleisten.
8. Schränke sind im Allgemeinen als offene Innenschränke, halboffene Schränke und vollständig abgedichtete Außenschränke erhältlich; die Kabeleinführungs- und -ausführungsmethoden werden nach den Anforderungen des Benutzers gestaltet.
9. Diese Gleichrichterschrankserie verwendet ein digitales industrielles Trigger-Steuerungssystem, das es dem Gerät ermöglicht,
III. Technische Merkmale
1. Regler: Der digitale Regler bietet flexible und variable Regelungsmodi sowie stabile Eigenschaften, während der analoge Regler eine schnelle Reaktionszeit ermöglicht. Beide arbeiten mit einer negativen Rückkopplung des Gleichstroms und erreichen eine Stromstabilisierungsgenauigkeit von besser als ±0,5 %.
2. Digitaler Trigger: Gibt 6- oder 12-phasige Triggerimpulse mit einem schmalen Doppelimpulsmuster im Abstand von 60° aus. Starke Triggerwellenform, Phasenasymmetrie ≤ ±0,3°, Phasenverschiebungsbereich 0–150° und einphasige Wechselstromsynchronisation. Hohe Impulssymmetrie.
3. Bedienung: Bedienung über Berührungstasten zum Ein- und Ausschalten sowie zur Stromeinstellung.
4. Schutzfunktionen: Umfasst einen Nullstart, einen zweistufigen Gleichstrom-Überstromalarm, Schutz bei Ausfall des Rückmeldesignals, Schutz vor Überschreitung von Wasserdruck- und Temperaturgrenzen, einen Prozessverriegelungsschutz sowie eine Anzeige für Überschreitung der Betriebswinkelgrenzen. Die Transformatorstufenposition kann zudem automatisch an den Betriebswinkel angepasst werden.
5. Anzeige: Nutzt ein LCD-Display zur Anzeige verschiedener Parameter, darunter Gleichstrom, Gleichspannung, Wasserdruck, Wassertemperatur, Öltemperatur und Steuerwinkel.
6. Zweikanaliges Produkt: Im Betrieb dienen die beiden Kanäle als gegenseitige Standby-Funktion, was Wartungsarbeiten ohne Abschaltung und nahtloses Umschalten ohne Stromunterbrechung ermöglicht. 7. Netzwerkkommunikation: Unterstützt verschiedene Kommunikationsprotokolle, darunter Modbus, Profibus und Ethernet.
Spannungsspezifikationen:
16 V 36 V 75 V 100 V 125 V 160 V 200 V 315 V 400 V 500 V 630 V 800 V 1000 V 1200 V 1400 V
Aktuelle Spezifikationen:
300 A 750 A 1000 A 2000 A 3150 A 5000 A 6300 A 8000 A 10000 A 16000 A 20000 A 25000 A 31500 A 40000 A 50000 A
63000A 80000A 100000A 120000A 160000A
Funktionsbeschreibung
◆Kleine Dummy-Last: Ein Abschnitt des Heizelements wird angeschlossen, um die eigentliche Last zu ersetzen und einen Gleichstrom von 10-20A zu gewährleisten, wenn die Ausgangsspannung die Nenn-Gleichspannung aufweist.
◆Intelligentes thermisches Redundanz-Steuerungssystem: Zwei CNC-Steuerungen sind über thermische Redundanzanschlüsse miteinander verbunden und koordinieren die Steuerung parallel ohne Steuerungskonflikte oder -ausschlüsse. Nahtloses Umschalten zwischen Master- und Slave-Steuerung.
Fällt die Hauptsteuerung aus, übernimmt die redundante Steuerung automatisch und nahtlos deren Funktion und gewährleistet so eine echte thermische Redundanzregelung mit zwei Kanälen. Dies verbessert die Zuverlässigkeit des Steuerungssystems erheblich.
◆Nahtlose Master/Redundanz-Umschaltung: Zwei ZCH-12-Steuerungssysteme mit gegenseitiger thermischer Redundanz können manuell so konfiguriert werden, dass festgelegt wird, welches Steuergerät als Master und welches als Slave fungiert. Der Umschaltvorgang erfolgt nahtlos.
◆Redundanzumschaltung: Fällt der Master-Controller aufgrund eines internen Fehlers aus, schaltet der redundante Controller automatisch und nahtlos auf die Rolle des Master-Controllers um.
◆Impulsadaptiver Hauptstromkreis: Wird eine kleine Dummy-Last an den Hauptstromkreis angeschlossen und die Spannungsrückkopplungsamplitude im Bereich von 5–8 Volt eingestellt, passt der ZCH-12 automatisch Impulsstartpunkt, -endpunkt, Phasenverschiebungsbereich und Impulsverteilungssequenz an, um die Impulsphasenverschiebung an den Hauptstromkreis anzupassen. Ein manueller Eingriff ist nicht erforderlich, wodurch die Genauigkeit im Vergleich zur manuellen Einstellung erhöht wird.
◆Auswahl der Impulstaktnummer: Durch Auswahl der Impulstaktnummer kann der Impuls an die Phase des Hauptschaltkreises angepasst und die Phase korrekt verschoben werden.
◆Pulsphasen-Feinabstimmung: Durch die Pulsphasen-Feinabstimmung kann der Puls präzise mit der Phasenverschiebung des Hauptschaltkreises ausgerichtet werden (Fehler ≤ 1°). Der Feinabstimmungsbereich liegt zwischen -15° und +15°.
◆Zwei-Gruppen-Impulsphasenanpassung: Ändert die Phasendifferenz zwischen der ersten und zweiten Impulsgruppe. Der Einstellwert ist null, die Phasendifferenz beträgt 30°. Der Einstellbereich liegt zwischen -15° und +15°.
◆Kanal 1F ist als eine Gruppe von Stromrückkopplungen gekennzeichnet. Kanal 2F ist als zwei Gruppen von Stromrückkopplungen gekennzeichnet.
◆Automatische Stromverteilung: Der ZCH-12 passt die Stromrückmeldung der ersten und zweiten Gruppe automatisch an, ohne dass ein manueller Eingriff erforderlich ist. Die manuelle Stromverteilung erfolgt durch Anpassen der Stromverteilung zwischen dem Stern und den beiden Gruppen.
◆Nahtloses Umschalten: Die Ausgangsleistung bleibt während des Umschaltens unverändert.
◆Not-Aus-Funktion: Wird der FS-Anschluss mit dem 0V-Anschluss kurzgeschlossen, stoppt ZCH-12 sofort das Senden von Triggerimpulsen. Bleibt der FS-Anschluss offen, werden weiterhin Triggerimpulse gesendet.
◆Sanftanlauffunktion: Nach dem Einschalten und einem Selbsttest steigt die Ausgangsleistung des ZCH-12 langsam auf den eingestellten Wert an. Die Standard-Sanftanlaufzeit beträgt 5 Sekunden. Eine benutzerdefinierte Zeit ist einstellbar.
◆Nullpunkt-Schutzfunktion: Nach dem Einschalten des ZCH-12 und dem Selbsttest wird kein Triggerimpuls ausgegeben, wenn der eingegebene Wert ungleich Null ist. Der normale Betrieb wird fortgesetzt, sobald der eingegebene Wert wieder Null ist.
◆ZCH-12 Software-Reset: Der ZCH-12 wird durch Ausführen eines Softwareprogrammbefehls zurückgesetzt.
◆ZCH-12 Hardware-Reset: ZCH-12 wird über die Hardware zurückgesetzt.
◆Auswahl des Phasenverschiebungsbereichs: Bereich 0～3. 0: 120°, 1: 150°, 2: 180°, 3: 90°
◆Permanente Parameterspeicherung: Während der CNC-Fehlerbehebung geänderte Steuerungsparameter werden im RAM gespeichert und gehen bei Stromausfällen verloren. So speichern Sie die ermittelten Steuerungsparameter dauerhaft: ① Setzen Sie die Bits 1-8 von SW1 und SW2 auf AUS, AUS, AUS, AUS, AUS, AUS, EIN, AUS, AUS, um die Speicherung zu aktivieren;
②Aktivieren Sie die Funktion zum dauerhaften Speichern der Parameter; ③ Stellen Sie die Bits 1-8 von SW1 und SW2 auf OFF, um das Speichern zu deaktivieren.
◆Automatische PID-Parameteroptimierung: Der Regler misst automatisch die Lastcharakteristik, um den optimalen Algorithmus für die jeweilige Last zu ermitteln. Dies ist präziser als eine manuelle Einstellung. Bei speziellen Lasten, deren Lastcharakteristik stark von den Lastbedingungen abhängt und variiert, ist eine manuelle PID-Parameteroptimierung jedoch erforderlich.
◆Auswahl des PID-Reglers:
PID0 ist ein dynamischer, schneller PID-Regler, der sich für ohmsche Lasten eignet.
PID1 ist ein PID-Regler mittlerer Geschwindigkeit mit ausgezeichneter automatischer Gesamtanpassungsleistung, geeignet für resistiv-kapazitive und resistiv-induktive Lasten.
PID2 eignet sich für geregelte Objekte mit großer Trägheit, wie z. B. die Spannungsregelung kapazitiver Lasten und die Stromregelung induktiver Lasten.
Die Regler PID3 bis PID7 sind manuelle PID-Regler, die die manuelle Einstellung der Parameterwerte P, I und D ermöglichen. PID8 und PID9 sind für spezielle Lasten ausgelegt.
