專利名稱：電化學(xué)涂覆設(shè)備的電網(wǎng)的電流控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)電化學(xué)涂覆設(shè)備的電網(wǎng)進(jìn)行電流控制的裝置。
背景技術(shù)：
在電化學(xué)涂覆設(shè)備中局部或全部面積地給工件涂覆材料層，其方式是在要涂覆的 工件和在其中溶解有涂覆材料的介質(zhì)之間和/或在介質(zhì)和外部電導(dǎo)線之間生成在工件上 間接導(dǎo)致涂覆材料的凝聚的電勢(shì)差。除了涂覆材料的聚集狀態(tài)的變化之外，在工件上的凝 聚過(guò)程的進(jìn)程中該涂覆材料也可能在化學(xué)上發(fā)生改變。介質(zhì)可能處于液體的、氣狀的或等 離子的聚集狀態(tài)下，并且可以是涂覆材料本身，或可以是含有涂覆材料的溶劑或輸送劑。公知的電化學(xué)涂覆方法例如包括等離子體涂覆方法，在等離子體涂覆方法中，通 常將通過(guò)高的場(chǎng)激勵(lì)(Hochfeldanregimg)強(qiáng)烈稀釋的氣體電離，并因此使之進(jìn)入等離子 的聚集狀態(tài)。通過(guò)在等離子體中的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物于是可以在襯底上_尤其是在要涂 覆的工件上-沉淀(噴鍍)。電化學(xué)涂覆方法的另一重要的分支是電解涂覆方法，其中通過(guò) 外部施加的電勢(shì)在可以電分解的介質(zhì)中感應(yīng)離子擴(kuò)散，這可以間接導(dǎo)致在放入介質(zhì)中的工 件上的材料析出。以這種方式例如在電鍍技術(shù)中給工件鍍金屬，其方式是將金屬鹽的熔融 物或溶液電解地 分離。在此情況下，將(通常是金屬的)工件與電極(尤其是陰極)導(dǎo)電 地相連接，并且在該電極和對(duì)應(yīng)的另外的電極_尤其是陽(yáng)極_之間施加外部電勢(shì)。在金屬 鹽熔融物或金屬鹽溶液中的帶正電荷的金屬離子(陽(yáng)離子)向陰極遷移，在與工件接觸時(shí) 被電中和，并且作為金屬原子析出在工件上。為了涂覆目的將工件放入大多為液態(tài)的介質(zhì) 中的涂覆方法，作為浸浴涂覆方法也是公知的。在電解浸浴涂覆時(shí)，每單位時(shí)間要涂覆到工件上的涂覆量(Schichtauftrag)是 多個(gè)參數(shù)的函數(shù)，這些參數(shù)尤其是包括所施加的電勢(shì)、時(shí)間和已經(jīng)涂覆到工件上的材料層 的厚度。一方面在恒定的電勢(shì)的情況下，在涂覆的進(jìn)程中，介質(zhì)中的離子濃度隨著時(shí)間而下 降，因此即使在其它方面保持恒定的化學(xué)特性的情況下，尤其是在漫浴池的離子濃度保持 恒定的情況下，向陰極遷移的離子電流的電流強(qiáng)度、進(jìn)而每單位時(shí)間的涂覆量也下降。當(dāng)已 經(jīng)涂覆的材料層起到絕緣作用時(shí)，則該效應(yīng)可以被加強(qiáng)，這又與陰極材料的導(dǎo)電性、具有離 子的介質(zhì)的與時(shí)間有關(guān)的導(dǎo)電性、與層材料的導(dǎo)電性、以及與這些導(dǎo)電性的關(guān)系有關(guān)。在考 慮了所有影響參數(shù)的情況下，在恒定的電勢(shì)下，每單位時(shí)間的涂覆量通常總的下降，以至于 為了形成到工件上的時(shí)間上線性的層厚增量，必須隨著逗留時(shí)間來(lái)連續(xù)地提高電勢(shì)。在為了大工件的涂覆、例如為了車身的涂覆所構(gòu)造的商用浸浴涂覆設(shè)備中，通常 由功率單元提供為浸浴池饋電的直流電壓，由于技術(shù)原因，用這些功率單元只能調(diào)節(jié)幾個(gè) 基本上恒定的電勢(shì)值。這些電勢(shì)值也稱為電壓電平。此外，在涂覆過(guò)程的進(jìn)程中，浸浴池中 的電壓電平之間的變換不利地造成涂覆量方面的不連續(xù)性，尤其是在從一個(gè)電壓電平向高 一級(jí)的電壓電平切換時(shí)，短時(shí)產(chǎn)生了負(fù)面地影響涂覆質(zhì)量的電流尖峰。所述電壓電平或每 個(gè)電壓電平由外部輸送的交流電壓生成，其方式是借助電網(wǎng)元件和電路元件對(duì)交流電壓進(jìn) 行整流和平滑。還由于成本原因，低脈動(dòng)的電路在此得到采用，與更高脈動(dòng)的電路相比，該低脈動(dòng)的電路顯然是成本有利的并且需要比較少的調(diào)節(jié)工作量，但是該低脈動(dòng)的電路在外 部電網(wǎng)中生成較高的無(wú)功功率分量，由此加重電網(wǎng)負(fù)擔(dān)并提高涂覆設(shè)備的運(yùn)行成本。為了 還可以預(yù)防由功率單元的故障所造成的生產(chǎn)損失，通常安裝有至少一個(gè)經(jīng)由其它電網(wǎng)元件 和電路元件連接到外部供電網(wǎng)上的備用單元。但是由于這種在正常情況下不需要的冗余元 件進(jìn)一步提高了涂覆設(shè)備的成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是說(shuō)明一種用于電化學(xué)涂覆設(shè)備的電流控制裝置，該電流控 制裝置盡可能是成本有利的，并且通過(guò)該電流控制裝置，在同時(shí)確保高的涂覆質(zhì)量的情況 下，確保涂覆設(shè)備的盡可能有效和可靠的運(yùn)行。本發(fā)明的任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1所述的特征解決。然后說(shuō)明一種用于電化學(xué)涂覆設(shè) 備的電網(wǎng)的電流控制裝置，所述電網(wǎng)包括多個(gè)陽(yáng)極和多個(gè)陰極，所述電流控制裝置具有多 個(gè)控制模塊，其中每個(gè)控制模塊被構(gòu)造為用于形成和控制作為電網(wǎng)的陽(yáng)極和陰極之間的位 置函數(shù)和時(shí)間函數(shù)的預(yù)先規(guī)定大小的局部電流。用于車身的常用浸浴涂覆設(shè)備通常包括兩至四個(gè)功率單元。第一單元給浸浴池饋 送預(yù)先規(guī)定的直流電壓。在涂覆過(guò)程的進(jìn)程中，浸浴池中的電流強(qiáng)度、進(jìn)而每單位時(shí)間的涂 覆量下降。從特定時(shí)刻起，加接給浸浴池饋送提高的電壓的第二功率單元，使得每單位時(shí)間 的涂覆量又上升，并因此在時(shí)間平均上對(duì)應(yīng)于預(yù)先規(guī)定的(恒定的)值。浸浴池中存在的 電流和電壓受制于全局的邊界條件，所述邊界條件限制施加在浸浴池上的電勢(shì)的連續(xù)可調(diào) 節(jié)性并因此限定(上述的)電平。因此例如存在應(yīng)達(dá)到的閾值，以便確保有效的涂覆量，另 一方面也存在不應(yīng)被超過(guò)的極限值，以便在要涂覆對(duì)象上不形成部分的局部放電。但是，為 了確保高的涂覆質(zhì)量，每單位時(shí)間的盡可能恒定的涂覆量在所有的時(shí)刻都是重要的。此外， 所涂覆的對(duì)象表面上的層厚度的空間分布僅是有條件地可控制的，當(dāng)應(yīng)該有針對(duì)性地實(shí)現(xiàn) 空間上可變的涂覆量時(shí)，這尤其是不利的。由于通過(guò)來(lái)自外部電網(wǎng)的交流電壓給兩個(gè)功率單元饋電，因此設(shè)立具有整流器的 變流電路，該變流電路將交流電壓/交流電流轉(zhuǎn)變成脈動(dòng)的直流電壓或脈動(dòng)的直流電流。 借助緩沖電容器和緩沖電感，所述電壓或電流通過(guò)波動(dòng)幅度的減小和補(bǔ)償被進(jìn)行平滑處理。交流電壓和交流電流有關(guān)其幅度和其相對(duì)相移的邊界條件對(duì)應(yīng)于浸浴池中的電 流和電壓在電網(wǎng)側(cè)的相對(duì)應(yīng)的邊界條件。尤其是通過(guò)浸浴池中的電壓電平預(yù)先規(guī)定了在變 流電路中的交流電壓和交流電流之間的相移的特定最小值。但是因此在電網(wǎng)中產(chǎn)生了所謂 的相移無(wú)功功率，該相移無(wú)功率與相移最小值相對(duì)應(yīng)地分別只能降低至特定值。還由于成本原因在大多數(shù)情況下采用低脈動(dòng)的變流電路，所述低脈動(dòng)的變流電路 在負(fù)載情況下在交流電壓和交流電流的高頻諧波分量中、即在所謂的高次諧波中在電網(wǎng)中 總共生成比更高脈動(dòng)的變流電路大的幅度絕對(duì)值。這些高次諧波分量在電網(wǎng)內(nèi)產(chǎn)生附加的 無(wú)功功率。本發(fā)明因此從以下的思路出發(fā)，對(duì)用于給浸浴池饋電的電網(wǎng)的電流控制模塊化。 有關(guān)到要涂覆對(duì)象上的均勻涂覆量的可實(shí)現(xiàn)性的不足之處以及在給浸浴池供電進(jìn)程中在 外部供電網(wǎng)中產(chǎn)生的無(wú)功功率的不可降低性基本上被歸結(jié)為借助小數(shù)量的功率單元生成高的全局浸浴池電流。在限定的邊界條件下，可變參數(shù)的數(shù)量相應(yīng)較少。與此相反地，可以借助較高數(shù)量的退耦的和可獨(dú)立控制的功率模塊和控制模塊在浸浴池中的相應(yīng)陰極和相 應(yīng)陽(yáng)極之間分別形成和監(jiān)控局部電流。由此尤其是可以通過(guò)在浸浴池的限定的空間區(qū)域中 進(jìn)行有針對(duì)性的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)每單位時(shí)間的不同大小的涂覆量，例如可以因此在車身上在涂 覆過(guò)程的進(jìn)程中，與車頂棚相比為B型柱(B-Saule )涂覆更多涂覆量。通過(guò)電路技術(shù)的 措施和通過(guò)合適的電路網(wǎng)絡(luò)布局，可以避免或減少浸浴池中的均衡效應(yīng)，該均衡效應(yīng)謀求 使浸浴池中流場(chǎng)(Stromungsfeld )的空間和時(shí)間上限定的分布均勻化。由各個(gè)控制模塊監(jiān)控的電流不受制于與全局浸浴池電流相同的邊界條件，使得尤 其是在電網(wǎng)側(cè)施加在控制模塊上的交流電壓和交流電流的幅度以及所述交流電壓和交流 電流之間的相對(duì)相移可以更小。因此總的減少了電網(wǎng)中的相移無(wú)功功率。此外，由各個(gè)互 相退耦的控制模塊所引起的交流電壓和交流電流的高次諧波分量在統(tǒng)計(jì)學(xué)上是互相無(wú)關(guān) 的，使得通過(guò)波的統(tǒng)計(jì)學(xué)干涉可以顯著減少電網(wǎng)中可歸結(jié)為高次諧波效應(yīng)的總無(wú)功功率的 幅度。此外，通過(guò)比較大數(shù)量的控制模塊，不需要附加數(shù)量的模塊作為備用單元。該系統(tǒng) 已經(jīng)是高冗余的，因此在涂覆過(guò)程期間的控制模塊故障不導(dǎo)致對(duì)該過(guò)程的重要的損害。除 此之外，在涂覆配方的進(jìn)程中可以選擇性地加接或斷開(kāi)各個(gè)控制模塊或模塊組。本發(fā)明所源自的迄今討論的思路可以借用到一般化的情況，其中通過(guò)一般方式的 電化學(xué)涂覆設(shè)備的介質(zhì)來(lái)代替浸浴池。在所述電流控制裝置的一種有利的實(shí)施形式中，一個(gè)或每個(gè)控制模塊包括具有多 個(gè)變流器、尤其是具有多個(gè)整流器的電路裝置。借助整流器將來(lái)自外部供電網(wǎng)的交流電流 轉(zhuǎn)變成用于給浸浴池饋電的直流電流。通過(guò)尤其是以并聯(lián)電路形式的多個(gè)整流器的聯(lián)合和 迭代地可擴(kuò)展的電路裝置可以達(dá)到高的脈沖數(shù)，由此以相應(yīng)的方式迭代地降低這種電路的 高次諧波的分量。脈沖數(shù)說(shuō)明在一個(gè)波周期之內(nèi)所觸發(fā)的同周期的電壓波或電流波的數(shù) 量，在此，通過(guò)使周期持續(xù)時(shí)間除以脈沖數(shù)來(lái)給定在兩個(gè)相繼跟隨的子波之間的相對(duì)相移。一個(gè)或每個(gè)變流器、尤其是一個(gè)或每個(gè)整流器優(yōu)選地與電網(wǎng)的多個(gè)陽(yáng)極或陰極相 連接。在用于金屬涂覆的電解涂覆設(shè)備中，將各個(gè)要涂覆的對(duì)象與陰極導(dǎo)電地相連接，并且 優(yōu)選在陽(yáng)極側(cè)耦合該變流器或每個(gè)變流器。有利地將變流器的一個(gè)或每個(gè)電路裝置實(shí)現(xiàn)為受控整流器與不受控整流器的串 聯(lián)電路。該局部的電路布局基于所謂的加接或反接(Zu-imd Gegenschaltung)的原理，通 過(guò)該加接或反接在電網(wǎng)側(cè)在負(fù)載運(yùn)行中對(duì)交流電壓和交流電流之間的相移進(jìn)行優(yōu)化，并因 此實(shí)現(xiàn)相應(yīng)小的相移無(wú)功功率。在變流器的電路裝置的一種有利的改進(jìn)方案中，將一個(gè)或每個(gè)受控整流器實(shí)現(xiàn)為 晶體管橋式電路，和/或?qū)⒁粋€(gè)或每個(gè)不受控整流器實(shí)現(xiàn)為二極管橋式電路。這樣的組合 具有不受控二極管橋式電路比受控變流器顯著成本有利的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)選地將所述電流控制裝置構(gòu)造為使得一個(gè)或每個(gè)控制模塊與多個(gè)絕緣變壓器 相連接。在所述電流控制裝置的一種特別有利的實(shí)施形式中，將一個(gè)或每個(gè)受控整流器分 別與一個(gè)絕緣變壓器相連接，并將一個(gè)或每個(gè)二極管橋式電路分別與一個(gè)另外的絕緣變壓 器相連接。
例如在互相串聯(lián)的二極管橋式電路和受控整流器與第一或第二絕緣變壓器相連 接的電路裝置中實(shí)現(xiàn)這種實(shí)施形式。第一絕緣變壓器給二極管橋式電路饋送與外部交流電 壓同相的第一電流，第二絕緣變壓器給受控整流器饋送在電網(wǎng)側(cè)與第一電流相移30度的 第二電流。例如用矢量類型DyO的第一絕緣變壓器和用矢量類型Dy5的第二絕緣變壓器， 可以從相移分別為60度的6脈沖的能量饋送中實(shí)現(xiàn)該整流電路的這種12脈沖的、也就是 分別相移30度的饋電。因此示出了一種比較成本有利的12脈沖的整流電路，該整流電路 與低脈動(dòng)的、尤其是與6脈沖的整流電路相比在總高次諧波生成方面是有利的。如果與此相反地已經(jīng)在電網(wǎng)側(cè)有12脈沖的饋電供使用，則可將絕緣變壓器構(gòu)造 為型號(hào)相同的，例如構(gòu)造為矢量類型DyO的絕緣變壓器。為了補(bǔ)充高次諧波分量的總的降低，其中從統(tǒng)計(jì)學(xué)的獨(dú)立性并因此從 由各個(gè)控制 模塊所觸發(fā)的高次諧波波動(dòng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)上均勻分布的干涉中得出所述高次諧波分量，通過(guò)與 控制模塊的數(shù)量成反比地標(biāo)定高次諧波的幅度附加地降低反作用到外部電網(wǎng)中的高次諧 波。因此總體上用相移無(wú)功功率降低來(lái)達(dá)到特別有效的無(wú)功功率降低。因此，電流控 制裝置的功率因數(shù)一該功率因數(shù)描述有效使用的有功功率與電網(wǎng)中包括無(wú)功功率的總功 率之比-例如可以達(dá)到多于0. 94的值，并且在12. 5%的額定負(fù)載下還可以達(dá)到多于0. 8的 值。無(wú)功功率的降低尤其是導(dǎo)致減輕饋電電網(wǎng)變壓器的負(fù)擔(dān)。通過(guò)12脈沖的整流電路，在直流方面產(chǎn)生如在6脈沖控制時(shí)的雙倍那樣多的電流 最大值和電壓最大值。最大值的幅度同樣是較小的。因此，由12脈沖的整流電路所生成的 直流電流和直流電壓具有比較小的波動(dòng)。在合適的12脈沖的整流電路中，波動(dòng)幅度可以為 少于所生成直流電流強(qiáng)度的或直流電壓的1 %。所以，用于例如通過(guò)平滑電容器或直流扼流 圈實(shí)現(xiàn)的直流電壓平滑或直流電流平滑所需要的緩沖電容器和緩沖電感可以有利地實(shí)現(xiàn) 得比在低脈動(dòng)整流電路中小，從而總的提高所述電流控制裝置的效率和經(jīng)濟(jì)性。在所述電流控制裝置的另一有利的實(shí)施變型方案中，在一個(gè)或每個(gè)控制模塊和相 應(yīng)的多個(gè)陽(yáng)極之間構(gòu)造由將各控制模塊從浸浴池退耦的退耦電路。所述退耦電路包括多個(gè) 串聯(lián)的二極管，所述二極管分別在導(dǎo)通方向上各與一個(gè)陽(yáng)極相連接。借助這樣的退耦電路實(shí)現(xiàn)回流補(bǔ)償，使得在陽(yáng)極和陰極之間的浸浴池中被限定調(diào) 節(jié)的流場(chǎng)不坍塌和/或均勻化。這防止了在位置相鄰的饋電點(diǎn)之間的均衡電流。退耦電路優(yōu)選包括第一二極管與第二二極管的串聯(lián)電路，該第一二極管和第二二 極管分別在導(dǎo)通方向上與第一陽(yáng)極或與第二陽(yáng)極相連接，其中第一二極管在阻斷方向上經(jīng) 由開(kāi)關(guān)元件和電感與控制模塊相連接，并且第二二極管在阻斷方向上與第一二極管、與第 一陽(yáng)極和與平滑電容器相連接。兩個(gè)陽(yáng)極的電流流經(jīng)第一二極管，經(jīng)由第二二極管僅流動(dòng)第二陽(yáng)極的電流。分別 在第一二極管上的和在第二二極管上的電壓降可在第一陽(yáng)極上和在第二陽(yáng)極上導(dǎo)致不同 的電壓。但是由于經(jīng)過(guò)浸浴池的陽(yáng)極的電纜路徑必然較長(zhǎng)，從而補(bǔ)償了該電壓差。在退耦電路的兩個(gè)串聯(lián)二極管之間安放平滑電容器具有以下的優(yōu)點(diǎn)在平滑電容 器和用于平滑總電流所需要的、尤其是作為直流扼流圈而存在的電感之間不可能形成振蕩 回路。由變流電路經(jīng)由所述電感以及經(jīng)由第一二極管在導(dǎo)通方向上給平滑電容器充電。但 是由于二極管的阻斷作用，能量不可能從平滑電容器向二極管反回振蕩。所以能量只能經(jīng)由浸浴池的電阻來(lái)放電。因此，尤其是禁止了在漫浴池之內(nèi)的不期望的均衡放電過(guò)程和補(bǔ) 償過(guò)程。此外，不需要對(duì)于振蕩回路可能是必要的有能量損失的阻尼。對(duì)于電流控制裝置合理地設(shè)立具有模擬模型的計(jì)算單元，用于模擬電壓給定和/ 或電流給定。通過(guò)這種模擬尤其是可以計(jì)算浸浴池中的電壓給定和電流給定以及涂覆過(guò)程 的與此有關(guān)的參數(shù)。對(duì)在要涂覆對(duì)象的CAD圖示中與位置有關(guān)的額定涂覆厚度的確定通過(guò) 運(yùn)行程序生成，該運(yùn)行程序被用作為浸浴池中對(duì)象位置的函數(shù)以便給定經(jīng)由一個(gè)或每個(gè)陽(yáng) 極向浸浴池所輸出的電壓和/或電流。


以下借助附圖闡述電化學(xué)涂覆設(shè)備的電網(wǎng)的本發(fā)明電流控制裝置的實(shí)施例。其 中圖1以示意圖示出電流控制裝置的一個(gè)電路圖，和圖2以示意圖示出電流控制裝置的另一電路圖。
用相同的附圖標(biāo)記配備不同附圖中的互相對(duì)應(yīng)的部分。
具體實(shí)施例方式在圖1中示意性地示出電化學(xué)涂覆設(shè)備的電網(wǎng)2的電流控制裝置1的電路圖。由涂覆過(guò)程所表示的電勢(shì)匹配考慮了絕緣變壓器的次級(jí)電壓的匹配。這使得附加 地優(yōu)化驅(qū)動(dòng)電網(wǎng)中的無(wú)功功率分量。電網(wǎng)2包括多個(gè)與若干要涂覆對(duì)象4導(dǎo)電地相連接的陰極3，以及多個(gè)各自成對(duì)地 分組的陽(yáng)極5。陰極3與要涂覆對(duì)象4和陽(yáng)極5 —起被送入含有金屬鹽溶液的浸浴池中。電流控制裝置1包括若干控制模塊6，所述控制模塊6分別具有由受控的晶體管橋 式電路8和不受控的二極管橋式電路9組成的串聯(lián)電路7。晶體管橋式電路8和二極管橋 式電路9在電網(wǎng)側(cè)分別與三相電流絕緣變壓器10和11相連接。晶體管橋式電路8在導(dǎo)通 方向上經(jīng)由退耦電路12與一對(duì)陽(yáng)極5相連接。退耦電路12包括各自在導(dǎo)通方向上與該對(duì) 陽(yáng)極5中的一個(gè)陽(yáng)極5相連接的第一和第二二極管13和14。第一二極管13在阻斷方向上 經(jīng)由開(kāi)關(guān)元件15和直流扼流圈16與晶體管橋式電路8相連接，并且第二二極管14在阻斷 方向上與第一二極管13并與同該第一二極管13在導(dǎo)通方向上相連接的陽(yáng)極5以及與平滑 電容器17相連接。絕緣變壓器10和11分別以交流電壓給晶體管橋式電路8和二極管橋式電路9饋 電，其中所述交流電壓是同相的，或互相具有30度的相位角。由晶體管橋式電路8和二極 管橋式電路9所組成的串聯(lián)電路7，從其中和從經(jīng)由絕緣變壓器10和11進(jìn)入的頻率相同的 交流電流中，生成脈動(dòng)的直流電壓或脈動(dòng)的直流電流，借助平滑電容器17或用直流扼流圈 16平滑該脈動(dòng)的直流電壓或脈動(dòng)的直流電流的波動(dòng)幅度。在此，通過(guò)電路技術(shù)上布置在退 耦電路12中的第一二極管14來(lái)防止形成由直流扼流圈16和平滑電容器17所組成的LC 振蕩回路，因?yàn)榇鎯?chǔ)在平滑電容器17的電場(chǎng)中的能量不能作為在第一二極管14的阻斷方 向上的電流向直流扼流圈16回流。通過(guò)退耦電路12避免了在陰極3和陽(yáng)極5之間的場(chǎng)的 均衡效應(yīng)。圖2以示意圖示出按照?qǐng)D1的在圖1中所示的電流控制裝置的另一電路圖。
可以看見(jiàn)具有晶體管橋式電路8和二極管橋式電路9的控制模塊6，該晶體管橋 式電路8和二極管橋式電路9借助絕緣變壓器10和11連接到電網(wǎng)2上并在浸浴池側(cè)與陽(yáng) 極5相連接。與圖1不同，在圖1中示出的分別與一個(gè)控制模塊6相連接的陽(yáng)極5的對(duì)在 該圖示中被描繪成整體(Einheit)。這里沒(méi)有示出在圖1中所示出的退耦電路12。浸浴池 18的區(qū)域通過(guò)分隔線19來(lái)標(biāo)明。根據(jù)陽(yáng)極5關(guān)于浸浴池18的線性位置而定，在陽(yáng)極5上分別施加有不同大小的直 流電壓和直流電流，以便在浸浴池中在陽(yáng)極5處引過(guò)的車身上達(dá)到均勻的涂覆量。與各陽(yáng) 極5相連接的控制模塊6的晶體管橋式電路8和二極管橋式電路9從交流電壓和交流電流 中生成相應(yīng)的直流電壓和直流電流，其中所述交流電壓和交流電流由絕緣變壓器10和11 以各自需要的幅度所提供。因此，根據(jù)關(guān)于浸浴池18的位置而定，將絕緣變壓器10和11 構(gòu)造成用于對(duì)不同大小的電壓差進(jìn)行變壓。該圖示的其它細(xì)節(jié)對(duì)應(yīng)于圖1中的圖示的細(xì)節(jié)，并可以從圖1中獲悉。為了提高電流可以以任意的件數(shù)將控制模塊并聯(lián)，其中尤其是可以按照主從原理 實(shí)施互連。因此常規(guī)的系統(tǒng)可以完全一樣地以ATL(陽(yáng)極漫漬涂漆)和KTL(陰極浸漬涂 漆)實(shí)施形式來(lái)模擬。不排除ATL和KTL的混合的作業(yè)。直流電流回路尤其是由未經(jīng)調(diào)節(jié)的和經(jīng)調(diào)節(jié)的變流器的串聯(lián)電路以及由存儲(chǔ)元 件(L和C)所組成。本申請(qǐng)也覆蓋了串聯(lián)電路中的這些元件的任意的順序。例如可以設(shè)想 如下的順序受控橋式電路，電感，不控制橋式電路，平滑電容器，二極管。為了進(jìn)一步降低12脈沖的電網(wǎng)反作用，尤其是將兩個(gè)系統(tǒng)串聯(lián)，其中這兩個(gè)系統(tǒng)的絕緣變壓器與第一系統(tǒng)錯(cuò)開(kāi)了 15度角。
權(quán)利要求
一種用于電化學(xué)涂覆設(shè)備的電網(wǎng)(2)的電流控制裝置(1)，所述電網(wǎng)(2)包括多個(gè)陽(yáng)極(5)和多個(gè)陰極(3)，所述電流控制裝置(1)具有多個(gè)能夠互相獨(dú)立地控制的控制模塊(6)，其中每個(gè)控制模塊(6)被構(gòu)造為用于形成和控制作為電網(wǎng)(2)的陽(yáng)極(5)和陰極(3)之間的位置函數(shù)和時(shí)間函數(shù)的預(yù)先規(guī)定大小的局部電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流控制裝置(1)，其中一個(gè)或每個(gè)控制模塊(6)包括具有 多個(gè)變流器(8，9)的電路裝置(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電流控制裝置(1)，其中一個(gè)或每個(gè)變流器(8，9)與電網(wǎng)(2) 的多個(gè)陽(yáng)極(5)或陰極(3)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電流控制裝置(1)，其中將一個(gè)或每個(gè)變流器(8，9)電 路裝置(7)實(shí)現(xiàn)為受控整流器(8)與不控制整流器(9)的串聯(lián)電路(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電流控制裝置(1)，其中將一個(gè)或每個(gè)受控整流器(8)實(shí) 現(xiàn)為晶體管橋式電路(8)，和/或?qū)⒁粋€(gè)或每個(gè)不控制整流器(9)實(shí)現(xiàn)為二極管橋式電路 (9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5之一所述的電流控制裝置(1)，其中一個(gè)或每個(gè)控制模塊(6) 與多個(gè)絕緣變壓器(10，11)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5和6所述的電流控制裝置(1)，其中一個(gè)或每個(gè)受控整流器(8)分 別與一個(gè)絕緣變壓器(10)相連接，并且一個(gè)或每個(gè)二極管橋式電路(9)分別與一個(gè)另外的 絕緣變壓器(11)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的電流控制裝置(1)，其中在一個(gè)或每個(gè)控制模塊(6) 和相應(yīng)的多個(gè)陽(yáng)極(5)之間構(gòu)造有退耦電路(12)，該退耦電路(12)包括多個(gè)串聯(lián)的二極管 (13，14)，所述二極管(13，14)分別在導(dǎo)通方向上各與一個(gè)陽(yáng)極(5)相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電流控制裝置(1)，其中所述退耦電路(12)包括第一二極管 (13)與第二二極管(14)的串聯(lián)電路，該第一二極管(13)與第二二極管(14)分別在導(dǎo)通方 向上與第一陽(yáng)極(5)和/或第二陽(yáng)極(5)相連接，其中所述第一二極管(13)在阻斷方向上 經(jīng)由開(kāi)關(guān)元件(15)和電感(16)與控制模塊(6)相連接，并且所述第二二極管(14)在阻斷 方向上與第一二極管(13)、與第一陽(yáng)極(5)和與平滑電容器(17)相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的電流控制裝置(1)，其中設(shè)置有具有模擬模型的計(jì) 算單元，用于模擬電壓給定和/或電流給定。
全文摘要
說(shuō)明一種用于電化學(xué)涂覆設(shè)備的電網(wǎng)(2)的電流控制裝置(1)，所述電網(wǎng)(2)包括多個(gè)陽(yáng)極(5)和多個(gè)陰極(3)，所述電流控制裝置(1)具有多個(gè)控制模塊(6)，其中每個(gè)控制模塊(6)被構(gòu)造為用于形成和控制作為在電網(wǎng)(2)的陽(yáng)極(5)和陰極(3)之間的地點(diǎn)函數(shù)和時(shí)間的函數(shù)的預(yù)先規(guī)定大小的局部電流。
文檔編號(hào)C25D21/12GK101835926SQ200880108086
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2008年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
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