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电子束焊机高压直流电源设计
作者: 信息部 || 时间: 2012-10-30 || 来源: 信息部 || 点击: 5422
 电子束焊机高压电源主要用于为电子枪提供加速电压。其性能的好坏直接决定着电子束焊接工艺和焊接质量。为此,许多电子束焊机制造商及研究机构均对高压电源的可靠性、高压保护以及高压打火对焊件的影响进行了研究,并相应制造出具有较高性能的高压电源,以满足不同的电子束焊机的需要。由于双金属焊接要求平行焊缝,故要使用高压电子束焊机(100 kV以上)。为此,本文介绍了电子束焊机用高压电源的控制方式、保护技术与其它类高压电源的不同之处。
 电子束焊机高压电源的技术要求

   电子束焊机用高压电源与其它类型的高压电源相比,具有不同的技术特性。

  束焊机用高压电源的技术要求主要是纹波系数和稳定度,纹波系数要求小于1%,稳定度为±1%。德国PTR公司还提出了中压型的技术要求,这种标准要求相对纹波系数应小于0.5%,稳定度为±0.5%,同时还提出了重复性要求要小于0.5%。以上要求都是根据电子束斑和焊接工艺所决定。

性能要求
 电子束焊机用高压电源在操作时必须与有关系统进行连锁保护。这些连锁主要有真空连锁、阴极连锁、闸阀连锁、聚焦连锁等,可用以确保设备和人身安全。另外,高压电源还必须符合EMC标准,并应具有软起动功能,以防止突然合闸对电源的冲击。

高压电源的工作原理和主电路

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 从图1所示的控制系统框图可以看出。该系统包含多种给水控制方式。这些控制方式可使机组在不同的负荷阶段以及不同的给水控制对象情况下,能够实现给水的连续控制,并对一些主要干扰因素起调节作用,进而保证即使发生某些故障仍能自动调节。
 在图1所示的高压电源系统中,电网电压经过流抑制电路进入高压升压整流变压器的一次和二次侧并升压到100 kV左右。此交流高压再经12相整流滤波后获得160 kV左右的直流高压,加到高压真空电子管和电子枪上。其中高压电子管在工作时承受的电压为40 kV,这样,加在电子枪上的高压为120 kV。高压真空电子管是用来调节和稳定高压输出的。图2所示是根据图1设计的高压电源的主电路原理图。由图2可知,本电源为典型的串联型,是一种可直接在高压侧进行调节的高压直流稳压电源。其主电路主要由过流抑制电路、高压升压整流变压器、高压整流电路、高压滤波及阻容和过压、过流保护电路、高压真空电子管调节电路等组成。本设计将高压升压整流变压器、高压整流电路、高压滤波及阻容和过压、过流保护电路都放在油箱内,油箱内充满变压器油,这样可保证电源本体在工作时的绝缘和散热需要。南于高压电源需连续工作,为确保工作时的热量能及时散出,该油箱内部还设计了水冷却系统。

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