基于金属外表处理运用的电力半导体整流电源
一、铝合金阳极氧化、电镀电源
长期以来,大家对金属外表处理进程,比较重视技能技能、添加剂等方面进口机械密封的改善和进步,与外表处理有关的电源的功用和效果通常放在次要方面。金属外表构成和性
能不仅与其技能配方、添加剂有亲近的联系,并且与电源技能水平息息有关,是技能与设备合作的结果。跟着中国铝加工、金属电镀、电泳涂装等职业的不断开展,一个年销售额超越200亿人民币的铝型材职业及年超越6亿平方米电镀面积的电镀工业现已构成,该类电力整流电源的需求量是有适当可观的。铝合金阳极氧化、电镀电源首要特色是:电流大、电压低、功用格兰富机械密封较为简略及运用环境相对较差。八十年代引入的电源设备有共同的特色,即是电源的方法选用可控硅 整流。可控硅整流电源具有节约能源、操控领先等特色。引入的电源设备各有特色,意大利、西德的氧化电源多为脉冲整流方法,日本、美国选用一般整流方法。在 冷却规划方面,西德、美国的氧化电源以水冷为主,主变压器和汇流母排都设置了水冷管道,设备的密封性较好。日本、意大利却以风冷规划,主变压集装式机械密封器和整流元件 选用风冷,操控线路有杰出的阻隔密封,主变压器经过严厉的绝缘密封处理,抗腐蚀功用好。以上商品运用中各有千秋,全体来说运用功用杰出,牢靠性高。而台湾产的氧化电源首要用油冷方法,主变压器乃至硅元件也浸在绝缘油中,全体密封性好。操控线路是日本商品的复制品,元器材多为进口。因为商品规划的缺陷,运用中的缺陷、故障较多。
八十年代初中国整流器职业遭到大功率半道体制作水平及一向规划规范的制约,还处于开展较慢、技能水平落后期间。选用可控硅方法的整流设备较少。八十年代后期,国家机械工业部对外表处理电源专门列项进行研讨、公关。广州电器科学研讨所作为承当单位之一,经过了解引入电源在国内的运用情况,首要解剖学习日本(例如三社、千代田等)风冷式可控硅整流氧化电源。在研发进程中首要打破了多方面的技能的疑问:
(1)主变压器方法:氧化、电镀电源的要害有些是主变压器,其功率大、重量占整台设备重量百分之五十以上,也是节能的要害。研讨处理主变压器构造方法是设 计的难点。国外很早研讨节能型、特别构造整流变压器,特别是日本出产的巨细功率的外表处理电源,选用三相五芯柱风冷、节能和特别构造的变压器技能适当普 遍。国内首先打破特别变压器的理论核算、选用国产资料制作的技能操控,一起改善了绕组方法,用小并联、多绕组有效地处理了大电流氧化电源的整流元件均流技 术,为全风冷构造发明了条件。
(2)整流方法选择:全风冷式构造遭到大功率半道体元件风冷散热器极限的约束,决议了整流元件有必要小容量并联。因为国外半道体功率器材的出产技能、技能条 件比国内优胜,商品的一致性好,因而选用电流容量更小的螺旋式二极管多个并联,均流系数依然很高,国内却难于选用这种方法。因而,主变压器多绕组均流和平 板型硅元件设备专用散热器小并联技能,成功地处理了大电流氧化电源选用全风冷方法的难题。
(3)操控电路:整流电源的操控电路是设备的“魂灵”。操控电路的领先性、牢靠性和操作性直接影响电源的功用。国内一向选用的操控电路构造、设备方法及控 制功用等已不适用于整流电源的需求。为了迅速进步电源的操控电路的技能水平、削减重复研讨,经过消化、吸收和改善进口电源操控功用,大大进步了操控线路的 操控功用和牢靠性。集成电路的技能运用,大大简化了操控线路板的构造,整台设备一切操控功用会集在一块电路板上,电路板的互换性好,修理极为便利。当前国 产可控硅整流设备操控电路选用的几乎是国外(大多是日本的)八十年代遍及选用的模拟操控电路的翻版。大大进步了国内电源的全体水平。
(4)防腐技 术:因为主变压器为风冷构造,空气中腐蚀性气体高速流过主变压器时腐蚀性加强。选用惯例变压器难于完成防腐,有必要对主变压器采取真空浸漆的特别方法,即便 有腐蚀性介质吸附在变压器外表,也不行能对变压器发生腐蚀。别的,操控电路选用密封方法,避免了外界空气对操控电路腐蚀。构造外壳也都选用了相应的防腐措 施。不管在变压器绝缘防腐,仍是整机操控线路及构造上的防腐技能,都有了很大的改动,大大延长了设备运用寿命。
当前,中国氧化、电镀整流电源的全体水平有了很大的进步,广东持续走在全国的前列,呈现了许多有规划、有实力的专业电力整流电源出产厂,为中国的外表处理 电源的技能进步和国产化作出了很大的奉献。一起也要看到国产电源在技能相对安稳情况下与国外电源技能比较还有必定的差距。需求处理的疑问还许多,也是往后 需求开展和进步的方面。
(1)大电流整流电源的输出电流准确性:直流大电流检查精度是个难题,检查的手法当前有许多,最为遍及运用的是分流器和直流互感器,能够在直流输出母排直 接检查电流值,进口商品中遍及选用。需求检查精度需求或在特大电流检查,例如电解铝、氯碱电解等职业中则可选用领先的霍尔元件,其精度可到达1%。而当前 铝材氧化电源输出电流检查绝大有些选用对应方法,即检查电源设备的进线电流巨细相对应直流输出电流值巨细,该种方法影响要素较多,例如:电网电压波动,变 压器参数及功率要素的变化等,丈量设备安稳性也较差,都会形成输出直流电流与实践值有较大的差错,直接影响技能员正确核算与设定而形成商品质量不安稳,也 是形成电源损坏的不安全要素。
(2)氧化电源维护功用:电工商品的规划有必要重视维护功用,特别是设备的要害有些。尽管大电流氧化电源的整流元件并联的添加,削减了元件的损坏,可是整流 元件的损坏是不行避免的,要害要有一套牢靠的维护措施。上面(1)中所述:当前国内氧化电源的输出电流指示和操控电路的电流反应信号都来自三相进线电流的 取样值,对应输出电流的巨细,不是来自丈量输出电流值。若整流元件损坏形成短路,三相进线电流值被设在该处的电流检查设备反应到操控电路,操控电路的限流 功用将电流约束在最大值,形成电源的空气开关(总开关)因电流没有到达维护极限不能起到断开维护效果,结果主变压器次级绕组长期短路而损坏。国内当前使 用的大有些电源都有这种潜在的缺陷。其它维护功用的有效性(例如:过热、缺相、过流等)、特别是某些传感器的牢靠性有待进步。
(3)电源电压:电源设备电压的凹凸对外表的处理质量影响不大,与电流密度有亲近联系。电源电压不宜规划过高(脉冲电源在外)。不然,电源设备发生谐波,严峻搅扰电网的波形、损坏抵偿电容器,给用户和供电部门形成了损失。
(4)电源技能进步:中国外表处理电源从拷贝到老练已有十多年了,技能水平根本坚持本来水平。国外现已开展了功用牢靠,主动化水平高的智能化电源。例如, 当铝材工件进入氧化槽后,只需输入需求氧化膜厚度,检查体系依据槽液温度、槽液中内阻等,主动显示出工件的实践面积和需求氧化的。
作者:嘉善日益机械密封件厂
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关键词:格兰富机械密封,进口机械密封,集装式机械密封