sakura121314kikis
New Member
Download miễn phí Đồ án Về nguồn điện phân môn điện tử công suất
Điện áp điều khiển bị giảm 1 lượng Ud sẽ làm cho điện áp tải Ud bị giảm đi
Trường hợp điện áp ra bị giảm một lượng Ud thì điện áp điều khiển :
Udk = Ura = U – (400 - Ud)k = 10,6 + Udk , tức là điện áp điều khiển được điều chỉnh tăng lên .
Trường hợp điện áp tải Ud = 400V thì điện áp hồi tiếp luôn là Uht = 400k nên Udk = U- 400k = 10,6 V giữ nguyên giá trị điện áp điều khiển
Ta phải chọn bộ phân áp hợp lý sao cho luôn luôn có được điều kiện sau:
Uht < U để cho điện áp điều khiển không âm . Mặt khác U- Uht Udkđm để cho điện áp ra tải không vượt quá giá trị định mức.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
MỤC LỤCChương 1
Giới thiệu chung về công nghệ điện phân . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Chương 2
Phân tích – lựa chọn phương án . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Chương 3
Tính toán thiết kế mạch lực . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Chương 4
Tính toán mạch điều khiển . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Chương 5
Lập bảng trị số các phần tử và linh kiện . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Chuương 6
Chạy mô phỏng bằng máy tính PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Chương 7
Kết luận . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Chương 8
Tài liệu tham khảo . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Các số liệu cho trước :
Điện áp tải : Ud = 400 V
Dòng điện tải : Id = 10000 A
Thời gian tăng áp: 2 giờ
( từ 20% điện áp định mức tới điện áp định mức )
Chương 1
Giới thiệu chung về công nghệ điện phân
1. Vai trò của ngành điện phân.
Trong ngành luyện kim nói chung, luyện kim bằng phương pháp điện phân chiếm 1 vai trò hết sức quan trọng. Tuyệt đại đa số các kim loại khi luyện hoăc tinh luyện đều cần thiết dùng phương pháp điện phân.
Luyện kim loại kiềm và kiềm thổ hầu như phải dùng phương pháp điện phân, vì các kim loại này có hoạt tính lớn nên khó hoàn nguyên bằng con đường hỏa luyện. Trong thiên nhiên chúng tồn tại ở dạng muối như NaCl, KCl,… hay qua sơ chế thành NaOH, KOH…, chúng đều là các chất điện ly nên có thể điện phân trực tiếp.
Luyện kim bằng phương pháp điện phân có ưu điểm chính:
+ Có thể luyện được những kim loại mà phương pháp hỏa luyện không thể luyện được.
+ Có thể luyện được những quặng nghèo, quặng Õit… đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn phương pháp khác.
+ Dễ dàng thu hồi kim loại quý lẫn trong quặng.
+ Cho sản phẩm kim loại có độ nguyên chất cao.
2.Lý thuyết quá trình điện phân.
a) Hệ thống điện hóa :
b)Dung dịch điện ly.
Dung dịch điện ly gồm:
+ Thành phần cơ bản: gồm muối và hợp chất chứa ion của kim loại cùng 1 số hóa chất khác.
+ Thành phần phụ gia: chất đệm và chống thụ động Anôt.
Chức năng của chất đệm là giữ cho thành phần của dung dịch luôn ổn định khi điện phân, tốc độ của kim loại về Catot cũng nhỏ khi thoát ra cũng phải ổn định . Đồng thời chất đệm chống thụ động Anot.
Phân loại dung dịch điện ly: có 2 loại chính là:
+ Dung dịch nước
+ Dung dịch muối nóng chảy.
Dựa vào đó cũng có các công nghệ điện phân khác nhau như:
+ Điện phân trong dung dịch nước: luyện kẽm, tinh luyện Cu,Ni,Pb…
+ Điện phân trong muối nóng chảy: Sản xuất Nhôm, Magie, các kim loại đắt, hiếm…
c. Một số đặc điểm của dung dịch điện phân:
- Có độ dẫn điện cao giúp giảm tổn thất và làm cho quá trình diễn ra đồng đều.
- Độ pH phù thuộc chất điện phân.
- Nhiệt độ dung dịch không vượt quá nhiệt độ sôi.
3. Các quá trình điện cực.
Quá trình Anot:
Anot là điện cực nối với cực dương của nguồn điện 1 chiều.Khi điện phân, trên anot xảy ra quá trình điện hóa (oxi hóa) gọi là quá trình Anot và chia làm 2 loại:
+Quá trình Anot tan.
+Quá trình Anot không tan.
Bản chất của các quá trình xảy ra trên Anot là quá trình Oxi hóa.
Trường hợp Anot tan.
Kim loại làm Anot bị Oxi hóa chuyển thành ion dương và tan vào trong dung dịch điện phân.
Ví dụ: Cu – 2e à C u2+
Các Cation kim loại sau đó đi về phía Catot và thực hiện hoàn nguyên trên bề mặt catot.
Cơ chế của quá trình Anot tan gồm 3 giai đoạn chính:
- Tách ion ra khỏi mạng tinh thể và chuyển điện tử vào mạng điện.
- Hidrat hóa các Cation.
- Khuếch tán các Cation vào trong dung dịch.
Trường hợp Anot không tan
Trên bề mặt Anot xảy ra quá trình Oxi hóa các Anion trong dung dịch:
4OH – – 4e à 2H2O + O2
2Cl – – 2e à Cl2
Quá trình Catot:
Catot là điện cực nối với cực âm của nguồn điện 1 chiều, là nơi đặt vật mạ hay thu kim loại tinh chế, do quá trình hoàn nguyên kim loại diễn ra trên bề mặt catot.
Bản chất của các quá trình catot chính là sự khử các Cation thành kim loại:
MZ+ + z.e à M
hay hoàn nguyên Hydro:
2H + + 2e àH2
4. Sự kết tinh điện hóa .Quá trình kết tủa kim loại và các yếu tố ảnh hưởng.
Trong công nghệ kết tủa kim loại Catot, cấu trúc tinh thể và hình dạng bên ngoài của kết tủa Catot có ý nghĩa rất lớn.
Việc lấy được một kết tủa đặc, chắc, nhẵn theo yêu cầu phụ thuộc vào quá trình kết tinh điện hóa Catot.
Quá trình kết tinh điện hóa 1 kim loại được xác định bởi quá trình tạo mầm và quá trình phát triển tinh thể.
Kết tủa mịn hay thô, từ đó tạo ra mặt Catot nhẵn hay gồ ghề phụ thuộc vào tốc độ tạo mầm và tốc độ phát triển tinh thể. Để lấy được kết tủa chất lượng cao cần điều khiển được tốc độ đó bằng cách khống chế các nhân tố ảnh hưởng sau:
Mật độ dòng điện và phân cực.
Thành phần và nhiệt độ dung dịch.
Chất hoạt tính bề mặt.
Chủng loại các Catot mẫu.
Sự tuần hoàn dung dịch.
a) Xem xét sự ảnh hưởng của nhiệt độ dung dịch:
Đây là yếu tố ảnh hưởng phức tạp vì có ảnh hưởng nhiều tới tính chất dung dịch. Tăng nhiệt độ sẽ cho phép dùng dung dịch có nồng độ cao hơn, tăng độ dẫn điễn của dung dịch, giảm nguy cơ thụ động Anot.
Các yếu tố đó làm tăng mật độ dòng điện giới hạn nên cho phép điện phân với mật độ dòng cao hơn.
Xem xét sự ảnh hưởng của tuần hoàn dung dịch
Trong quá trình điện phân, nồng độ ion kim loại sát Catot bị cùng kiệt đi, gây phân cực nồng độ quá lớn và nhiều bất lợi xảy ra như: không dùng được mật độ dòng cao, chất lượng điện phân thấp, gây cháy lớp mạ …
Sự ảnh hưởng của mật độ dòng điện:
Mật độ dòng điện cao sẽ thu được lớp mạ có tinh thể nhỏ, mịn, chắc sít và đồng đều, do khi tăng mật độ dòng điện sẽ làm tăng khả năng tạo mầm,ngược lại, mật độ dòng thấp cho kết tủa to, thô.
Tuy nhiên, mật độ dòng cao quá lại không tốt vì lớp kim loại dễ bị gai, bị cháy.
Khi diện phân tại mật độ dòng giới hạn chỉ tạo thành bột kim loại, do đó, muốn nâng cao mật độ dòng điện cần nâng cao mật độ dòng giới hạn bằng cách tăng nhiệt độ, tăng nồng độ và đối lưu dung dịch.
5. Nguồn điện phân
Khi tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng điện phân ở trên, ta thấy mật độ dòng là yếu tố quyết định. Để có được độ mịn, độ gắn bám tốt thì nguồn 1 chiều cấp cho bể điện phân phải có chất lượng thật tốt, cho dòng bằng phẳng và có thể điều chỉnh liên tục trong 1 giới hạn rộng, cấp được một mật độ dòng đủ lớn.
Tính chất tải điện phân:
Tải bể điện phân thuộc loại tải R-C-E, tuy nhiên điện trở trong của bể mạ nhỏ, do đó, hằng số thời gian phóng, nạp của tụ là rất nhỏ cho nên coi ảnh hưởng của tụ là không đáng kể. Sức điện động E trong bể mạ thường nhỏ nên chúng ta có thể bỏ qua.
Từ đó có thể coi tải điện phân gần như thuần trở, nên muốn có một mật độ dòng lớn, có độ bằng phẳng cao theo yêu cầu thì điện áp nguồn 1 chiều cũng phải thật bằng phẳng.
Đây chính là yêu cầu thiết kế nguồn điện phân
Chương 2
Phân tích-lựa chọn phương án
Nguồn 1 chiều cấp cho bể điện phân được yêu cầu có điện áp cao và dòng rất lớn, tới hàng chục ngàn Ampe.
Sự ổn định, chất lượng dòng điện cấp cho b