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一种120kV电子束焊机用的高压直流电源装置
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2 电子束焊机用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。根据国外电子束焊机制造商的出厂标准、德国DIN标准和我国电子束焊机的技术要求,电子束焊机用高压电源的要求具体如下:

2.1 技术要求

  电子束焊机用高压电源的技术要求由于在国内外还没有一个统一的标准,根据一些厂商提出的技术要求主要为纹波系数和稳定度,纹波系数要求小于1%,稳定度为±1%,几乎所有的电子束焊机制造商都提出这样要求。其中德国PTR公司还提出了中压型的技术要求,它要求相对纹波系数小于0.5%,稳定度为±0.5%,同时还提出了重复性要求小于0.5%。以上要求均根据电子束斑和焊接工艺所决定。

2.2 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,主要有真空连锁、阴极连锁、闸阀连锁、聚焦连锁等,以确保设备和人身安全。高压电源必须符合EMC标准,具有软起动功能,防止突然合闸对电源的冲击。

2.3 其它要求

  较高的可靠性,属户内设备,要求连续工作,外观满足工业设备要求,维修方便等。

3 高压电源的工作原理和主电路

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  高压电源的系统框图如图1所示,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,二次升压到100kV左右。此交流高压再经12相整流滤波获得160kV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40kV,这样加在电子枪上的高压为120kV。高压真空电子管是用来调节和稳定高压输出的。根据图1设计的高压电源的主电路原理图见图2,由图2知本电源为典型的串联型直接在高压侧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。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,保证电源本体在工作时的绝缘和散热需要。由于高压电源需连续工作,为确保工作时的热量能及时散出,油箱内部还设计了水冷却系统。
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