JPH0631470B2 - 片面メッキ両面メッキ両用の電気メッキ通電装置 - Google Patents

片面メッキ両面メッキ両用の電気メッキ通電装置

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JPH0631470B2
JPH0631470B2 JP6895088A JP6895088A JPH0631470B2 JP H0631470 B2 JPH0631470 B2 JP H0631470B2 JP 6895088 A JP6895088 A JP 6895088A JP 6895088 A JP6895088 A JP 6895088A JP H0631470 B2 JPH0631470 B2 JP H0631470B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は片面メッキおよび両面メッキ両用の電気メッキ
通電装置に関するものである。
(従来技術) 従来の電気メッキ用通電装置は、第4図(実開昭62-118
175号公報第2図)で示すように、上電極用電源装置1
A(第1の電源装置)および下電極用電源装置1B(第
2の電源装置)を有し、上電極用電源装置1Aは、3相
交流電源に接続されて整流器用3巻線変圧器2Aと、該
3巻線変圧器2Aの一方の出力巻線5Aに接続されたサ
イリスタ式整流器3Aおよび他の3巻線変圧器2Aの他
方の出力巻線5Aに接続されたサイリスタ式整流器3A
とを備えている。また下電極用電源装置1Bについても
同様である。なお7はコンダクタロール、6Aは上面メ
ッキ電極、6Bは下面メッキ電極である。
上面メッキ電極6Aは、両面・片面切換装置17の第1
接点を介して上電極用電源装置1Aに接続されている。
下面メッキ電極6Bは、下電極用電源装置1Bに接続さ
れるとともに切換装置17の第2の接点を介して上電極
用電源装置1Aに接続されている。下電極用電源装置1
Bも同様に整流器用変圧器とサイリスタ式整流器を有
し、変圧器の中性点は上電極用電源装置1Aにおける変
圧器2Aの中性点とともにコンダクタロール7に接続さ
れている。
鋼板20に対して両面メッキを施す場合は、切換装置1
7を第1接点側にして、電源装置1Aの整流器3Aと電
源装置1B整流器を点弧し、上面メッキ電極6Aと下面
メッキ電極6Bの両者に電流を供給する。
鋼板20の下面のみにメッキを施す場合は、切換装置1
7を第2接点に切換え、下面メッキ電極6Aには電源装
置1Bからだけでなく、電源装置1Aからも電流を供給
する。従って、片面メッキの場合には両面メッキの場合
の2倍の電流を供給する。
(発明が解決しようとする課題) 従来の技術における片面メッキ両面メッキ両用の電気メ
ッキ通電装置は、両面メッキをする際一般に上面用電極
および下面用電極の各々にほぼ同一な通電を行うため、
上面用電源装置および下面用電源装置は相互に同じ容量
の整流器用3巻線式変圧器とサイリスタ式整流器を用い
る。
例えば両面メッキをおこなう場合、上面用電極および下
面用電極各々に直流電圧22.5V;直流電流30KAで通電
を行うに際し、この場合の電源装置の仕様は定格出力電
圧22.5V、定格出力電流30KA、定格出力電力675KWで
充分である。
ついで片面メッキをおこなう場合には、従来技術のよう
に1つの電極に対して2つの電源装置が並列に結線され
ていて2倍の電流すなわち直流出力電流60KA流すため
には直流出力電圧を2倍すなわち45Vが必要である。
即ち各々の電源装置は直流出力電圧45V、直流出力電
流30KAで通電することとなるため、この電源装置の仕
様は定格出力電圧45V、定格出力電流30KA、定格出
力電力1350KWとなる。
従って従来技術のような装置では、電源装置の仕様は定
格出力電圧の大きい片面メッキ用のものとなる。このた
めに片面メッキ用の定格出力電圧45Vの電源装置を用
いて両面メッキを行う場合、直流電圧22.5Vで定格出力
電圧の半分で通電することになる。このように定格出力
電圧の半分で通電すると、交流側からみた電源装置の力
率はほぼ1/2に低下し、エネルギーロスが生じる。
この交流側からみた電源装置の力率が1/2になることを
理論的に説明すると、6相半波整流方式の場合では、直
流出力電圧(平均値)Ed及び直流出力電流(平均値)
Idは下記のようになる。
Ed=1.17Escos α…………(1) Id=3.46I s …………(2) (1),(2)式において Es:出力巻線の相電圧 Is: 〃 の線電流 α:サイリスタ制御点弧角 1.17:電圧係数 3.46:電流係数 また出力巻線の容量P及び入力巻線の容量Pは、 P=6.Es・Is…………(3) で示され、入力巻線の容量Pは(1)〜(4)式から となり、交流側からみた電源装置の力率cos θは(5)式
より cos θ=0.95・cos α…………(6) となる。
ここで両面メッキする場合と片面メッキする場合の、上
面用電源装置のフル通電時の出力電圧について考える。
両面メッキする場合、上面用電極に定格出力電流Idを
供給すると、出力電圧Edは、 Ed=Id・R…………(7) (7)式において R:負荷抵抗 一方片面メッキする場合、下面用電極に上面用電源装置
と下面用電源装置との定格出力電流2・Idを供給する
と、出力電圧Edは、 Ed=2・Id・R…………(8) 従って、(7),(8)式より片面メッキする際の出力電圧E
は、両面メッキする際の電圧Edの2倍となる。
片面メッキする際のサイリスタ制御点弧角α=αとす
ると、上記出力電圧Edは(1)式より Ed=1.17・Es・cos α…………(9) ここでサイリスタ制御点弧角α=0とすると、交流側
からみた電源装置の力率cos θは、(6)式より cos θ=0.95…………(10) となる。
次に、両面メッキする際の出力電圧Edはサイリスタ
制御点弧角α=αとすると、(1)式より Ed=1.17・Es・cos α…………(11) であるから(7),(8),(9),(11)式より cos α=cos α/2…………(12) 従って、交流側からみた電源装置の力率cosθは、(6)
式より cos θ=0.475…………(13) となる。
このように交流側からみた電源装置の力率は、(6)式か
ら、サイリスタ制御点弧角αで決まることがわかる(実
際にはリアクタンス降下、抵抗降下等により低い)。理
論的には(10),(13)式より0.95から0.475に下がるので、
サイリスタ式整流器の制御点弧角αによる力率低下は、
省エネルギ上重大な問題である。
このような問題を解決するために、片面メッキ用と両面
メッキ用の電源装置を2組設けることが考えられるが、
電気メッキ用の電源装置は高電流に耐えるために、大き
な構造を有し、費用が大きく、コスト的には不利であ
る。
本発明は、上記問題点を有利に解決した電気メッキ通電
装置を提供する。
(課題を解決するための手段) 本発明は、交流電源に接続される1組の入力巻線および
2組の出力巻線を有する整流器用3巻線式変圧器の、前
記出力巻線の各々にサイリスタ式整流器を設け、該サイ
リスタ式整流器の出力側を電気メッキ用電極に接触し、
かつコンダクタロールを上記整流器用3巻線式の変圧器
の中性点に接続して構成した上面用および下面用の2つ
の電源装置を有する片面メッキ両面メッキ両用の電気メ
ッキ通電装置において、前記2つの電源装置のうち1つ
は入力側の3つの巻線を各々2分割し、2分割した巻線
をそれぞれ直列結合と並列結合とに切替える切替部を設
け、かつ分割した巻線を直列結合として電圧を印加した
場合他の1つの電源装置とほぼ同一な電圧を印加するよ
う制御する制御部を設けたことを特徴とする片面メッキ
両面メッキ両用の電気メッキ通電装置である。
(実施例) 以下図面にもとづいて本発明の一実施例を説明する。
第1図は電気メッキ通電装置のブロック接続図である。
上面用電源装置1Aと下面用電源装置1Bにはそれぞれ
整流器用3巻線式変圧器2A,2Bと、2つづつのサイ
リスタ式整流器3A,3Bを具備しており、このサイリ
スタ式整流器3A,3Bの仕様は、両面メッキ時におけ
る直流電圧、直流電流を充足する定格出力電圧、定格出
力電流を有する。また整流器用3巻線式変圧器2A,2
Bは各々1組の入力巻線4A,4Bと2組の出力巻線5
A,5Bを備えている。
上面用電源装置1Aは、サイリスタ式整流器3Aから上
面電気メッキ用電極6Aに接続されており、コンダクタ
ロール7から、整流器用3巻線式変圧器2Aの中性点に
接続されている。同様に下面用電源装置1Bも、サイリ
スタ式整流器3Bから下面電気メッキ用電極6Bに接続
されており、コンダクタロール7から整流器用3巻線式
変圧器2Bの中性点に接続されている。
一方、入力側の結線は、交流電源12A,12Bから制御部1
1を介して、入力ケーブル9A,9Bにより入力巻線4
A,4Bに接続されている。なおケーブル10は、入力
巻線4A内の3本の巻線が各々2分割されていて、制御
部11によって直列結合または並列結合に切り替えるた
めのケーブルである。制御部11は、入力巻線4A内の
3本の巻線が各々2分割されていて、2分割された巻線
を各々直列結合または並列結合に切り替える切替部を有
する他に、片面メッキまたは両面メッキにおいて交流電
源12A,12Bをそれぞれ独立に入、切の切替えを行いなが
ら設定された定格出力電圧になるように制御するもので
ある。
第2図は電気メッキ通電装置における制御部11を中心
とした結線図を示す。上面用電源装置1Aの入力巻線4
Aは、3本の巻線13が各々、ほぼ等分に分割される巻
線13-1,13-2を有し、ケーブル9Aおよび10を介し
て、切替え部14,15を図示のように結線する。一方
下面用電源装置1Bの入力巻線4Bは、3本の巻線13
を有し、入力巻線4Aのように分割されていない。な
お、16A,16Bは、上面用および下面用の交流電源12A,12B
を入、切する電源スイッチである。
切替部14を切、切替部15を入にすると、第3図(a)
に示す等価回路となり入力巻線4Aの各々の巻線13-1と
巻線13-2は並列結合となる。この場合直列結合のときと
比較して定格出力電圧は2倍になる。
一方切替部14を入、切替部15を切とすると、第3図
(b)に示すように入力巻線4Aの各々の巻線13-1と巻線1
3-2は直列結合となり、入力巻線4Bの場合と全く同じ
になる。
すなわち定格出力電圧は並列結合の場合に比べると1/2
であるが、上面用電源装置1Aと下面用電源装置1Bの
定格出力電圧は同一となる。
以上は片面メッキで上面側について述べてきたが、下面
側について通電する場合も、第1図の上面用電源装置1
Aと下面用電源装置1Bとを入れかえればよい。
(実施例の作用) 両面メッキをする際、制御部11の結線は切替スイッチ
16A,16Bがそれぞれ入となり、切替部14は入、切替部
15は切とし、第3図(b)に示す結線とする。このよう
にすれば上面用電源装置1Aと下面用電源装置1Bは同
じ容量となり、例えば直流電圧22.5V、直流電流30KA
でそれぞれ上面電気メッキ用電極6A、下面用電気メッ
キ用電極6Bに通電する。この場合、サイリスタ式整流
器3A,3Bはそれぞれ定格出力電圧22.5V定格出力電
流30KA定格出力電力675KWとなる。(従来技術の場
合、片面メッキで2倍の電流を流すことを考慮して、定
格出力電圧45V、定格出力電流30KA、定格出力電力
1350KWとされている。) 片面メッキをする際、制御部11の結線は切替スイッチ
16Aを入とし16Bを切とする。切替部14は切、切替部1
5は入とし、第3図(a)に示す結線とする。このように
すれば上面用電源装置1Aのみで通電することになり、
入力巻線4Aの巻線13-1,13-2は並列結合となり、定格
出力電圧は直列結合のときの2倍となる。すなわち上面
用電源装置1Aの定格出力電圧は、両面メッキする際の
定格出力電圧22.5Vの2倍の45Vとなり、2つのサイ
リスタ式整流器3Aには30KAづつの電流が流れ、上面
電気メッキ用電極6Aには2倍の電流60KAが流れる。
(効果) 本発明の装置により、両面メッキおよび片面メッキの何
れにおいても電源装置の定格出力電圧で通電することが
できる。すなわち従来の技術での両面メッキにおいての
電源装置の力率は0.475から0.95に改善され、かつ、整
流器用3巻線式変圧器の入力巻線の熱損等を考慮すれば
両面メッキ時において約25%の省エネルギーを達成で
きる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例の電気メッキ通電装置のブロ
ック接続図、 第2図は第1図の通電装置における制御部の結線図、 第3図(a)は第2図における入力巻線が並列結合である
場合の結線の等価回路図、 第3図(b)は第2図における入力巻線が直列結合である
場合の結線の等価回路図、 第4図は従来の電気メッキ通電装置のブロック接続図で
ある。 1A,1B……電源装置、2A,2B……整流器用3巻
線式変圧器、3A,3B……サイリスタ式整流器、4
A,4B……入力巻線、5A,5B……出力巻線、6
A,6B……電気メッキ用電極、7……コンダクタロー
ル、9A,9B……入力ケーブル、10……直列結合、
並列結合切替用ケーブル、11……制御部、12A,1
2B……交流電源、13,13-1,13-2……入力巻線、14,
15……切替え部、16……電源スイッチ、17……切
替装置、20……鋼板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−6468(JP,A) 実開 昭62−118175(JP,U) 実開 昭59−153380(JP,U) 実公 昭39−21446(JP,Y1)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】交流電源に接続される1組の入力巻線およ
    び2組の出力巻線を有する整流器用3巻線式変圧器の、
    前記出力巻線の各々にサイリスタ式整流器を設け、該サ
    イリスタ式整流器の出力側を電気メッキ用電極に接続
    し、かつコンダクタロールを上記整流器用3巻線式変圧
    器の中性点に接続して構成した上面用および下面用の2
    つの電源装置を有する片面メッキ両面メッキ両用の電気
    メッキ通電装置において、前記2つの電源装置のうち1
    つは入力側の3つの巻線を各々2分割し、2分割した巻
    線をそれぞれ直列結合と並列結合とに切替える切替部を
    設け、かつ分割した巻線を直列結合として電圧を印加し
    た場合他の1つの電源装置とほぼ同一な電圧を印加する
    よう制御する制御部を設けたことを特徴とする片面メッ
    キ両面メッキ両用の電気メッキ通電装置。
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