一種逆變式電弧噴塗電源的製作方法

2023-10-05 09:52:49 3

專利名稱：一種逆變式電弧噴塗電源的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及表面工程熱噴塗領域，尤其涉及一種逆變式電弧噴塗電源。 技術背景電弧噴塗技術在國內已受到許多部門的重視，正得到越來越廣泛的應用。電弧噴 塗技術可應用於防腐、耐磨、裝修及形成特殊功能塗層等領域，尤其在防腐領域，電弧噴塗 是最有效、最經濟的長效防腐技術。電弧噴塗是將兩根被噴塗的金屬絲作為自耗性電極，利用兩根金屬絲端部短路產 生的電弧使絲材熔化，用壓縮空氣把已熔化的金屬霧化呈微熔滴，並使其加速後以很高的 速度沉積到基體表面形成塗層的一種熱噴塗方法。其中，電弧噴塗電源起到了非常大的作用。目前，電弧噴塗電源主要採用工頻變壓器，整流輸出恆壓直流電。由於工作在50 赫茲，電壓的提升是通過增加變壓機繞組匝數的方式達到的，造成其電源體積較大、重量較 重、抽頭較多，且電壓一般為9檔，並非無級可調，限制了電弧噴塗工藝參數的設定。
發明內容本實用新型需要解決的技術問題是提供了一種實現電弧噴塗電源的新結構，使之 體積小、重量輕、效率高、電壓參數無級可調，並可降低電弧噴塗電源的製造成本和使用成 本。為了解決上述技術問題，本實用新型的逆變式電弧噴塗電源是一種新型的電弧噴 塗電源。它將三相工頻380V交流電經整流濾波變換成540V左右的直流電，由IGBT組成全 橋逆變器對上述直流電再次進行逆變，將其變換成約20kHz的高頻方波交流電，20kHz的高 頻方波交流電再經高頻變壓器傳遞至變壓器的副邊，連接在高頻變壓器副邊的全波整流電 路再次將高頻方波交流電二次整流為直流電，然後再經電感濾波後變成穩定可控的直流電 輸出，以滿足電弧噴塗對電源的要求。本實用新型的具體技術方案如下本實用新型的逆變式電弧噴塗電源包括三相全橋整流濾波電路，絕緣柵極型功 率管(IGBT)全橋逆變電路，微晶高頻變壓器，快速恢復二極體整流電路，絕緣柵極型功率 管(IGBT)驅動電路，輸出電壓設定電路，脈寬調製(PWM)控制電路，外特性控制(保護)電 路，採用逆變電路。主電路的基本工作原理為輸入的380V交流電經過全橋整流後，由電容Cl對脈動 直流進行濾波，得到平穩的直流電，然後高壓直流經過IGBT(T1、T2、T3、T4)進行全橋逆變， 再通過隔直電容C2耦合、高頻變壓器B降壓、得到20kHz的高頻交流電，高頻交流電經過全 橋整流後，經過電感L濾波，最後輸出平穩的直流電。上述逆變電路將三相工頻380V交流電經整流濾波變換成540V左右的直流電，由 IGBT組成全橋逆變器對上述直流電再次進行逆變，將其變換成高頻方波交流電，高頻方波
3交流電再經高頻變壓器傳遞至變壓器的副邊，連接在高頻變壓器副邊的全波整流電路再次 將高頻方波交流電二次整流為直流電，然後再經電感濾波後變成穩定可控的直流電輸出。其中一次整流濾波電路採用三相全橋整流濾波，高頻變壓器採用鐵基微晶變壓 器，二次整流採用快速恢復二極體。上述全橋逆變電路對直流電再次進行逆變後形成20kHz左右的高頻方波交流。上述高頻變壓器採用超微晶鐵心製作，使用頻率> 20kHz。上述IGBT驅動電路採用三菱生產M57962L為驅動元件。上述的PWM控制電路採用定頻的SG3525A為其主要元件，通過電壓模式控制。上述的快速恢復二極，其恢復速度小於< 50微妙。

圖1本實用新型逆變式電弧噴塗電源框圖。圖2本實用新型逆變式電弧噴塗電源主電路原理圖。
具體實施方式
下面以具體實施對本實用新型作進一步的闡述，但實施例僅用於說明，並不限制 發明的範圍。如圖1所示，本實用新型逆變式電弧噴塗電源框圖。1.三相全橋整流濾波電路。 2.絕緣柵極型功率管(IGBT)全橋逆變電路。3.微晶微晶高頻變壓器。4.快速恢復二極體 整流電路。5.絕緣柵極型功率管(IGBT)驅動電路。6.輸出電壓設定電路脈寬調製(PWM) 控制電路，外特性控制(保護)電路。7.外接電壓，電流顯示。8.電壓設定及控制電路。如圖2，本實用新型逆變式電弧噴塗電源主電路原理圖。主電路的基本工作原理 為輸入的380V交流電經過全橋整流後，由電容Cl對脈動直流進行濾波，得到平穩的直流 電，然後高壓直流經過IGBT(T1、T2、T3、T4)進行全橋逆變，再通過隔直電容C2耦合、高頻 變壓器B降壓、得到20kHz的高頻交流電，高頻交流電經過全橋整流後，經過電感L濾波，最 後輸出平穩的直流電。上述逆變電路將三相工頻380V交流電經整流濾波變換成540V左右的直流電，由 IGBT組成全橋逆變器對上述直流電再次進行逆變，將其變換成高頻方波交流電，高頻方波 交流電再經高頻變壓器傳遞至變壓器的副邊，連接在高頻變壓器副邊的全波整流電路再次 將高頻方波交流電二次整流為直流電，然後再經電感濾波後變成穩定可控的直流電輸出。其中一次整流濾波電路採用三相全橋整流濾波，高頻變壓器採用鐵基微晶變壓 器，二次整流採用快速恢復二極體。上述全橋逆變電路對直流電再次進行逆變後形成20kHz左右的高頻方波交流。上述高頻變壓器採用超微晶鐵心製作，使用頻率> 20kHz。上述IGBT驅動電路採用三菱生產M57962L為驅動元件。上述的PWM控制電路採用定頻的SG3525A為其主要元件，通過電壓模式控制。上述的快速恢復二極，其恢復速度小於< 50微妙。下表為現有技術和本實用新型電源的對比
權利要求一種逆變式電弧噴塗電源，包括三相全橋整流濾波電路(1)、絕緣柵極型功率管全橋逆變電路(2)、微晶高頻變壓器(3)快速恢復二極體整流電路(4)、絕緣柵極型功率管驅動電路(5)、輸出電壓設定電路(6)、脈寬調製控制電路(7)、外特性控制電路(8)；其特徵在於，採用逆變電路。
2.根據權利要求1所述的逆變式電弧噴塗電源，其特徵在於，所述逆變電路將三相工 頻380V交流電經整流濾波變換成540V左右的直流電，由IGBT組成全橋逆變器對上述直流 電再次進行逆變，將其變換成高頻方波交流電，高頻方波交流電再經高頻變壓器傳遞至變 壓器的副邊，連接在高頻變壓器副邊的全波整流電路再次將高頻方波交流電二次整流為直 流電，然後再經電感濾波後變成穩定可控的直流電輸出。
3.根據權利要求1所述的逆變式電弧噴塗電源，其特徵在於，其中一次整流濾波電路 採用三相全橋整流濾波，高頻變壓器採用鐵基微晶變壓器，二次整流採用快速恢復二極體。
4.根據權利要求1所述的逆變式電弧噴塗電源，其特徵在於，所述全橋逆變電路(2)對 直流電再次進行逆變後形成20kHz左右的高頻方波交流。專利摘要本實用新型涉及表面工程熱噴塗領域，尤其涉及一種逆變式電弧噴塗電源。包括三相全橋整流濾波電路，絕緣柵極型功率管(IGBT)全橋逆變電路，微晶高頻變壓器，快速恢復二極體整流電路，絕緣柵極型功率管(IGBT)驅動電路，輸出電壓設定電路，脈寬調製(PWM)控制電路，外特性控制(保護)電路，採用逆變電路。使熱噴逆變式電弧噴塗電源體積小、重量輕、效率高、電壓參數無級可調，並可降低電弧噴塗電源的製造成本和使用成本。
文檔編號H02M7/217GK201656792SQ201020181908
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月29日 優先權日2010年4月29日
發明者徐文華, 王亮亮, 趙華明, 齊鉑金 申請人:上海大豪納米材料噴塗有限公司;徐氏大豪東臺納米表面技術有限公司;上海瑞法納米材料技術研究所;上海瑞法噴塗機械有限公司