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基于金属表面处理应用的电力半导体整流电源(3)
来源:深圳电镀厂原创 作者:Great 日期:2012年05月27日 访问次数:

继上期:铝合金阳极氧化、电镀电源,关于国家机械工业部对表面处理电源专门列项进行研究、公关,通过了解引进电源在国内的使用情况,主要解剖学习日本风冷式可控硅整流氧化电源。在研制过程中主要突破了多方面的技术的问题:
(1)主变压器形式:氧化、电镀电源的关键部分是主变压器,其功率大、重量占整台设备重量百分之五十以上,也是节能的关键。研究解决主变压器结构形式是设计的难点。国外很早研究节能型、特殊结构整流变压器,特别是日本生产的大小功率的表面处理电源,采用三相五芯柱风冷、节能和特殊结构的变压器技术相当普遍。

(2)整流形式选择:全风冷式结构受到大功率半道体元件风冷散热器极限的限制,决定了整流元件必须小容量并联。由于国外半道体功率器件的生产技术、工艺条件比国内优越,产品的一致性好,因此采用电流容量更小的螺旋式二极管多个并联,均流系数仍然很高,国内却难于采用这种形式。

(3)控制电路:整流电源的控制电路是设备的“灵魂”。控制电路的先进性、可靠性和操作性直接影响电源的性能。国内一贯采用的控制电路结构、安装方式及控制性能等已不适用于整流电源的需要。为了迅速提高电源的控制电路的技术水平、减少重复研究,通过消化、吸收和改进进口电源控制性能,大大提高了控制线路的控制性能和可靠性。

(4)防腐技术:由于主变压器为风冷结构,空气中腐蚀性气体高速流过主变压器时腐蚀性加强。采用常规变压器难于实现防腐,必须对主变压器采取真空浸漆的特殊方式,即使有腐蚀性介质吸附在变压器表面,也不可能对变压器产生腐蚀。

目前,我国氧化、电镀整流电源的整体水平有了很大的提高,广东继续走在全国的前列,出现了众多有规模、有实力的专业电力整流电源生产厂,为中国的表面处理电源的技术进步和国产化作出了很大的贡献。同时也要看到国产电源在工艺相对稳定情况下与国外电源技术相比还有一定的差距。
(1)大电流整流电源的输出电流准确性:直流大电流检测精度是个难题,检测的手段目前有很多,最为普遍使用的是分流器和直流互感器,可以在直流输出母排直接检测电流值,进口产品中普遍采用。需要检测精度要求或在特大电流检测,例如电解铝、氯碱电解等行业中则可采用先进的霍尔元件,其精度可达到1%。而目前铝材氧化电源输出电流检测绝大部分采用对应方式,即检测电源设备的进线电流大小相对应直流输出电流值大小,该种方式影响因素较多。

(2)氧化电源保护功能:电工产品的设计必须注重保护功能,特别是设备的关键部分。虽然大电流氧化电源的整流元件并联的增加,减少了元件的损坏,但是整流元件的损坏是不可避免的,关键要有一套可靠的保护措施。

(3)电源电压:电源设备电压的高低对表面的处理质量影响不大,与电流密度有密切关系。电源电压不宜设计过高(脉冲电源除外)。否则,电源设备产生谐波,严重干扰电网的波形、破坏补偿电容器,给用户和供电部门造成了损失。

(4)电源技术进步:我国表面处理电源从仿制到成熟已有十多年了,技术水平基本保持原来水平。国外已经发展了性能可靠,自动化水平高的智能化电源。

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