Станція розмагнічування ds 45

1. Станція розмагнічування морських об'єктів, яка містить канал струму розмагнічування, що включає автоматичний вимикач, тиристорний регулятор величини напруги на первинній обмотці трансформатора, силовий трансформатор, силовий випрямляч, силовий елемент зворотного зв'язку по струму, блок реверсування, а також систему регулювання величиною і напрямком струму, яка містить блок живлення, блок керування тиристорами і оптронною розв'язкою, блок керування контакторами і оптронною розв'язкою, систему керування блоком керування тиристорами і оптронною розв'язкою, блоком керування контакторами та оптронною розв'язкою й автоматичним вимикачем, яка відрізняється тим, що станція розмагнічування додатково містить канал струму компенсації горизонтальної складової магнітного поля Землі Н та канал струму компенсації вертикальної складової магнітного поля Землі Z, а система керування виконана у вигляді комп'ютерної системи керування, причому джерелом живлення станції служить дизель-генератор, при цьому перший вихід дизельгенератора підключений до першого входу каналу струму розмагнічування, другий вихід дизель-генератора підключений до комп'ютерної системи керування, третій вихід дизель-генератора підключений до каналу струму компенсації поля Н, четвертий вихід дизель-генератора підключений до входу каналу струму компенсації поля Z, а вхід дизель-генератора підключений до першого виходу комп'ютерної системи керування, другий, третій і четвертий виходи якої підключені до другого, третього і четвертого входів каналу стр уму розмагнічування, другий вихід якого підключений до об'єкта розмагнічування, а перший вихід підключений до другого входу комп'ютерної системи керування, п'ятий, шостий і десятий виходи якої підключені до другого, третього і четвертого входів каналу струму компенсації поля Н, другий вихід якого підключений до обмотки компенсації Н, а перший вихід підключений до четвертого входу комп'ютерної си A (54) СТАНЦІЯ РОЗМАГНІЧУВАННЯ DS 45 43289 шого входу тиристорного регулятора, до другого входу якого підключений вихід блока керування тиристорами, другий вхід якого підключений до другого входу каналу стр уму компенсації поля Н, вихід тиристорного регулятора підключений до силового трансформатора, вихід якого підключений до силового випрямляча, вихід якого підключений до входу силового елемента зворотного зв'язку по струму, перший вихід якого підключений до першого виходу каналу струму компенсації поля Н, а другий ви хід підключений до першого входу блока контакторів, до другого входу якого підключений вихід блока керування контакторами та оптронною розв'язкою, вихід блока контакторів підключений до другого виходу каналу струму компенсації поля Н, при цьому канал струму компенсації поля Z містить блок живлення, блок керування тиристорами, блок керування контакторами, автоматичний вимикач, тиристорний регулятор, силовий трансформатор, силовий випрямляч, силовий елемент зворотного зв'язку по струму і блок контакторів, причому перший вхід каналу струму компенсації поля Z підключений до першого входу автоматичного вимикача і до входу блока живлення, вихід якого підключений до першого входу блока керування тиристорами та оптронною розв'язкою, та до другого входу блока керування контакторами і оптронною розв'язкою, до першого входу якого підключений четвертий вхід каналу струму компенсації поля Z, до другого входу автоматичного вимикача підключений третій вхід каналу компенсації поля Z, а вихід автоматичного вимикача підключений до першого входу тиристорного регулятора, до другого входу якого підключений блок керування тиристорами і оптронною розв'язкою, другий вхід якого підключений до другого входу каналу струму компенсації поля Z, вихід тиристорного регулятора підключений до силового трансформатора, вихід якого підключений до силового випрямляча, вихід якого підключений до входу силового елемента зворотного зв'язку по струму, перший вихід якого підключений до першого виходу каналу струму компенсації поля Z, а другий вихід підключений до першого входу блока контакторів, другий вхід якого підключений до другого ви ходу блока керування контакторами і оптронною розв'язкою, перший вхід якого підключений до четвертого входу каналу струму компенсації поля Z, а ви хід блока контакторів підключений до другого виходу каналу струму компенсації поля Z. 2. Станція за п. 1, відрізняється тим, що канал струму розмагнічування може складатися з декількох паралельно увімкнених однотипних силових модулів. Винахід відноситься до пристроїв для розмагнічування, переважно, великогабаритних конструкцій, наприклад, морських суден. Вимоги магнітної сумісності та магнітної захищеності морських об'єктів передбачають виконання ряду організаційних і технічних заходів, направлених на зниження зовнішнього магнітного поля. Всі об’єкти, до яких пред'являються вимоги по магнітному захисту, піддаються електромагнітній обробці (ЕМО). Призначенням ЕМО є руйнування всіх місцевих і загальних залишкових намагніченостей і направлене формування заданого магнітного стану за допомогою контурів зі стр умом, які укладаються тимчасово на об'єкт чи стаціонарно покладених на спеціальних стендах. ЕМО дозволяє знизити результуюче магнітне поле до необхідних норм чи заново сформувати необхідне магнітне поле об'єкта. Операція розмагнічування включається в технологічний процес здачі морської о об'єкта і реалізується одним із існуючих засобів. У більшості випадків ЕМО полягає в перемагнічуванні об'єкта по безгістерезисній чи проміжній кривій намагнічування з формуванням заздалегідь заданого магнітного стану і виконується береговими станціями або судами розмагнічування. Найбільш ефективним є динамічне розмагнічування, яке виконується за допомогою зовнішнього змінного періодичного поля з амплітудою. яка зменшується від значення, яке відповідає намагніченості технічного насичення, до нуля. При цьому матеріал перемагнічується по безгістерезисній кривій намагнічування, тобто з повним руйнуванням магнітної передісторії. Магнітодинамічні процеси, які зв'язані з завершенням усі х необоротних процесів зсуву і обертання міждоменних границь, забезпечуються за рахунок енергії робочого електромагнітного поля, при якому у феромагнетику досягається поле Hф = kHc , (1) де Нф - напруженість внутрішнього (дійсного) поля в матеріалі. А/м; k - коефіцієнт, що при k=(1,4¸1,7)Н/Нс відповідає максимальній магнітній проникності конструкційних сталей; Hс - коерцитивна сила матеріалу, А/м. Енергія електромагнітного поля генерується за допомогою робочої обмотки. Для цього на об'єкт укладають у вигляді секцій соленоїда обмотку, яка створює знакозмінне загасаюче магнітне поле. Додатково укладають компенсаційні обмотки, призначені для створення в об'ємі об'єкта постійного магнітного поля, зустрічного геомагнітному полю. При підготовці і проведенні ЕMO об'єкта велика частина часу (декілька діб) витрачається на кабельний монтаж робочої обмотки (кілометри кабелю), а дуже важкі (фізично) і трудомісткі монтажні роботи виконуються вручн у. Нова технологія і спеціалізоване устаткування дозволяють генерувати енергію електромагнітного поля без застосування традиційної робочої обмотки і грунтуються на способі електрофізичної обробки (ЕФО). Сутність ЕФО полягає в пропущенні по товщі феромагнетику електричного струму, який змінюється згідно з заданим законом. Ефективність розмагнічування об'єкта у поле соленоїда і при ЕФО можна оцінити за співвідношеннями магнітних енергій, які забезпечують при ЕМО робоче поле (1), що визначається формулою WСОЛ / WЭФО = 0,25 (1 + m max N )2 , 2 (2) 43289 де джерело імпульсного струму та схему управління потужністю і напрямком струму, причому джерело імпульсного струму виконане у вигляді силового трансформатора, тиристорного регулятора потужності струму і блока реверсування, а також автоматичного вимикача силового випрямляча, блока тривалості імпульсів струму, який розмагнічує, плати керування блока запуску, блока вибору початкової амплітуди, виконавчої плати, кнопкового вимикача і блока керування тиристорами, при цьому вхід автоматичного вимикача підключений до силової мережі, а вихід - до першою входу тиристорного регулятора потужності та другого входу блока керування тиристорами, другий вхід тиристорного регулятора потужності підключений до виходу блока керування тиристорами, а вихід - до первинної обмотки силового трансформатора, вторинна обмотка якого підключена до входу силового випрямляча, вихід силового випрямляча підключений до входу блока реверсування, вихід блока тривалості імпульсів підключений до першого входу плати керування, вихід блока запуску підключений до другого входу плати керування, виходи плати керування підключені до входів виконавчої плати, вихід блока вибору початкової амплітуди підключений до першого входу виконавчої плати, перший вихід виконавчої плати підключений до входу блока реверсування, другий вихід виконавчої плати з'єднаний через кнопковий вимикач з першим входом блока керування тиристорами, при цьому плата керування виконана у вигляді генератора, електронного ключа, двійкового лічильника і комутатора, причому вхід генератора підключений до першого входу плати керування, а вихід генератора - до першого входу електронного ключа, другий вхід якого підключений до другого входу плати керування, третій вхід - до першого виходу комутатора, вихід двійкового лічильника підключений до входу комутатора, а виходи комутатора - до виходів плати керування, а виконавча плата виконана у вигляді сформованого алгоритму, блока керування реверсом і схеми керування амплітудою, причому входи формувача алгоритму підключені до входів виконавчої плати, перший вихід формувача алгоритму підключений до першого входу схеми керування амплітудою, другий вхід якої з'єднаний з першим входом виконавчої плати, а другий вихід формувача алгоритму підключений до входу блока керування реверсом, вихід схеми керування амплітудою з'єднаний з другим виходом виконавчої плати, а вихід блока керування реверсом з'єднаний з першим виходом виконавчої плати. Першим недоліком відомого пристрою є нестабільність амплітуди імпульсів струму, який розмагнічує, та залежить від величини перехідного опору між кабелем і об'єктом для розмагнічування. Другим недоліком є обмеження за потужністю. Впровадження електронно-променевого зварювання в суднобудівну промисловість порушує питання про зварювання конструкцій, розміри яких неможливо розмагнітити відомим пристроєм через малу його потужність. Найбільш близьким за технічною сутністю до запропонованого винаходу є пристрій для розмагнічування феромагнітних конструкцій [3] за заявкою № 94076430 від 28.07.1994; Н01F13/00. Відо WСОЛ - енергія електромагнітного поля у соленоїді; WЭФО - енергія електромагнітного поля струму при ЕФО; μmax - максимальна магнітна проникність матеріалу; N - коефіцієнт розмагнічування об'єкта в напрямку дії поля соленоїда. Коефіцієнт N у формулі (2) враховує розміри об'єкта (0