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一種120kV電子束焊機用的高壓直流電源裝置
來源:作者:本站

桂林電器科學研究所 葉漢民

摘要:介紹了雙金屬鋸帶電子束焊機用的高壓直流電源裝置的技術要求,結合電子束焊機用高壓電源的特點,提出一種真空管直接調整式高壓直流電源裝置。詳細介紹了電源的主電路結構和控制電路的工作原理。經試驗和現場運行表明:電源的各項技術指標均達到了預期的設計目標,具有較高的穩定度和較小的紋波電壓。
關鍵詞:電子束焊機雙金屬鋸帶高壓直流電源穩定性紋波

1 引言

  電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復性好及熱變形量小的優點而廣泛應用于航空航天、原子能、國防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業。電子束焊接的基本原理是電子槍中的陰極由于直接或間接加熱而發射電子,該電子在高壓靜電場的加速下再通過電磁場的聚焦就可以形成能量密度極高的電子束,用此電子束去轟擊工件,巨大的動能轉化為熱能,使焊接處工件熔化,形成熔池,從而實現對工件的焊接。根據電子束焊接的基本原理,西方國家在70年代末期研究開發出雙金屬鋸帶電子束焊接新工藝生產線,代替傳統的普通高速鋼鋸帶生產工藝,從而大量節省了高速鋼,并提高了鋸帶的使用壽命。雙金屬鋸帶就是把具有彈性性能好的彈簧鋼和切削能力強的高速鋼通過電子束焊接方法而獲得的一種新型鋸帶。我國在80年代后期相繼從德國引進若干條生產線以滿足國內市場高速發展的需要,但還不能完全滿足其市場要求[1]。由于電子束焊接包含了機械、真空、高電壓和電磁場理論、電子光學、自動控制和計算機等多學科技術,對國內一般廠商來說技術難度較大,而引進費用又昂貴,為此桂林電氣科學研究所結合國外技術及多年從事電子束技術研究開發經驗,研制成功了我國第一條國產雙金屬鋸帶生產線設備。其中高壓電源是雙金屬鋸帶焊接設備的關鍵技術之一,它主要為電子槍提供加速電壓,其性能好壞直接決定電子束焊接工藝和焊接質量。為此許多電子束焊機制造商及研究機構均對高壓電源的可靠性、高壓保護、高壓打火對焊件的影響進行了研究,并相應制造出具有較高性能的高壓電源,以滿足不同的電子束焊機的需要[2~3]。由于雙金屬焊接要求平行焊縫,要用高壓電子束焊機(100kV以上)焊接雙金屬鋸帶。目前我國還不能生產高壓電子束焊機,為此開展高壓電源的開發和研究工作是非常必要的。本文介紹的是雙金屬鋸帶生產線上的高壓焊機用的高壓電源,其控制方式、高壓保護技術與其它類高壓電源具有不同之處,對研究高壓電源的調節技術、高壓打火保護具有借鑒意義。
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