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        【整流模塊】整流器的類型

        時間:2021-04-22瀏覽數:150

        電鍍屬于電解加工過程。不言而喻,電源的性能、類型、特征等因素必將對電鍍工藝過程產生重要影響。特別是在現代電鍍技術飛速發展的今天,電鍍電源*具有重要地位。
        *、傳統硅整流器
        硅整流器使用歷史長,技術成熟,目前是整流器主流產品。
        1、整流電路。工業生產中一般采用三相調壓器調壓,50Hz三相工頻變壓器降壓的普通硅整流器。各種整流電路獲得的均是脈動直流電,不是純直流,或多或少地含有交流成分。為了比較脈動成份的多少,可用紋波系數來表示,其含義為交流成份在直流成分中占的百分比,其數值越小,交流成份越少,越接近純直流。
        各種整流電路的波動系數不同。其由大到小的次序為:三相半波整流、三相全波橋式整流或帶平衡電抗器的六相雙反星形整流。其中后者工作時整流元件并聯導通,波形較為平滑,整流效率較高,工作也較為可靠,時較為常用的一種。
        為了獲得低紋波輸出,則必須采用濾波或其它特殊措施。利用電容、電感貯能元件進行濾波,是將脈動直流轉變為較為平滑的直流的常用措施。但實際生產中,除試驗用的小型整流器之外,工業生產基本上不進行濾波。特殊情況可使用大電感。電容在低電壓、大電流情況下不適用于濾波。電容濾波,對工頻整流只適合于非常小功率的整流電源。例如輸出10A的單相全波整流器,要達到低紋波輸出,其濾波電容要達0.1F以上。隨著頻率的提高,所需電容量減小。
        可控硅利用改變可控硅管導通角來調整輸出平均直流大小的普通可控硅整流器,可控硅管輸出的是間斷脈沖波,其紋波系數的受導通角控制,輸出紋波系數大于普通硅整流電路。特別是在使用電流**額定電流較大的情況下,輸出波形脈動系數*大。
        2、整流元件類型
        整流元件即通常所說的二極管。由于整流器所有的輸出電流都要經過整流元件,因此,可以說是整流器的心臟。整流元件分為硅整流元件和可控硅整流元件二種。鍍鉻整流器主要使用硅整流元件。雖然可控硅技術已有了長足的發展,且在電鍍上應用也日趨增多,但筆者還是**使用硅整流器。其原因主要是波形問題??煽毓枵魇遣捎每刂普髟〞r間與截止時間長短來控制電流的。整流器滿負荷使用時波形好。但輸出電流較小時電流波形變差。電流越小,波形越差。而硅整流器輸出電流大小對波形幾乎無影響。
        第二、開關電源
        目*種新型電鍍電源設備-開關電源正在發展之中。它兼有硅整流器的波形平滑性優點及可控硅整流器的調壓方便的優點,電流效率較高(可達90%以上),體積較小,是大有前途的整流器。目前制造技術已解決了功率問題,數千安培至上萬安培的大功率開關電源已進入生產實用階段。
        目前市售的開關電源電路屬于“硬開關”,由于模塊在電流通斷過程的儲能釋放問題,雖然較硅整流器、可控硅整流器電流效率都高,但仍有較大的“開關”損耗,并造成了對電子模塊的沖擊,使用過程設備故障率也較高。
        較為**的開關電源是“軟開關”電源電路。工作過程電子模塊通斷換向點正好處于電流為零的瞬間,因此無“開關”損耗及能量沖擊,今一步提高了整流效率,將低了故障率。但這類開關電源的技術難度較大,成本也較“硬開關”高,國內生產“軟開關”電鍍電源的為數不多??上驳氖俏沂虚_關電源的生產技術已步入國內的前列。青島艾特電子技術有限公司較新研發的XBD系列諧振變頻電鍍電源,采用西安交大的諧振軟開關**技術,生產的電鍍電源產品具有*高的電流效率及可靠性。該產品目前已批量生產,投入銷售。從而為廣大電鍍用戶提供了*大的開關電源選擇余地。
        開關電源其頻率已達音頻,通過濾波實現低紋波輸出*為簡便易行。而且穩流、穩壓等功能*易實現。因此,開關電源,特別是使用“軟開關”電源電路的開關電源是今后發展的方向。
        第三、脈沖電源設備
        隨著電力電子科學技術的發展,電鍍整流器正在由單一功能向多功能發展。由于脈沖電源主要是由嵌入式單片計算機等進行控制,因此,除實現脈沖輸出之外,一般具備多種控制功能。
        1、自動穩流穩壓。傳統硅整流器電流或電壓無法自動穩定,隨電網電壓的波動而波動。而脈沖電源則擁有**的自動調節功能。如電網三相電壓波動達上百伏時,脈沖電源輸出電壓可以幾乎不變。脈沖電源的自動調節功能一般具有二種模式:
        ①、恒電流限壓模式。當電鍍工藝參數,如零件面積、溫度、濃度、酸堿度等工藝條件發生改變時,常規整流器電流會發生波動。而恒電流模式下,輸出電流自動恒定在設定值不發生改變。這對需**計算硬鉻厚度情況下是很有用的。采用恒流模式時的限壓功能目的是保護設備不被燒壞。
        ②、恒電壓限流模式。當電鍍工藝參數發生改變時,輸出電壓自動恒定在設定值不發生改變。這種模式硬鉻電鍍不常使用,但對于鋁氧化著色則大有作用。
        2、多段式運行模式。鋁陽極氧化或硬鉻電鍍時,往往需要進行反向電解、大電流沖擊、階梯送電等操作。傳統電源只能靠手工實現。而具有多段式運行模式的脈沖電源則只需提前設定,生產時可自動按順序進行自動調節。這一功能對硬鉻電鍍是非常有用的。目前國產脈沖電源已達到三段式運行,每一段時間可在0——255秒內調節設定。
        3、雙向脈沖功能。正負脈沖頻率、占空比、正反向輸出時間均可獨立調節,使用靈活、方便。配合硬鉻電鍍工藝,可獲得不同物理性能的鍍層。
        4、直流疊加功能。輸出正反向脈沖電流的同時,由同一臺電源疊加輸出一純直流成分,*拓寬了脈沖電源的使用范圍及用途。
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