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[资源分享] 电镀电源的应用现状与发展趋势

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电镀电源是应用电力半导体器件将交流电源变换为直流电源,所以电镀电源又称为电镀整流器。
早期使用的电镀电源是直流发电机组,随后出现了硒堆整流器,均因体积大、噪声大,成本及能耗高等原因,被硅整流电源所替代。20世纪60年代随着晶闸管(SCR)的问世和成功应用,使电镀电源得到了快速发展,出现了晶闸管电镀电源,晶闸管在该电源中既作为整流器件又作为调压器件,控制系统采用移相技术,应用闭环Pl调节,使电源具有自动稳压、稳流等功能,而且保护方式灵活,在体积、运行效率、自动控制、调节方式等方面与硅整流设备相比具有较大优势,得到了广泛应用。但晶闸管电镀电源在小电流情况下容易使网侧及负载上的谐波严重,引起电网的波形畸变,从而形成电网“公害”,在电网中需要增加必要的防范措施。
20世纪80年代以后,变流装置中的普通晶闸管逐渐被新型器件如电力晶体管(GTR)、场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)等取代。以MOSFETIGBT为功率器件的整流器工作频率可提高至2050kHz,所以该类整流器又称为高频开关电源。其工作过程是将整流后的直流电源,逆变成高频交流电,再经整流后获得直流电源。由于采用的是高频率开关工作模式,所以变压器的体积和器件的功耗大大降低,功率因数和运行效率大大提高,是目前电镀电源的发展方向。随着IGBT器件功率增加、耐压提高和应用技术
的日益成熟,IGBT必将在大多领域中取代晶闸管(SCR),以达到高效、节能目的。目前正在研制的大功率智能功率模块(IPM),是将电力电子器件和驱动、保护、控制电路集成到一起,从而提高了系统的可靠性与可维护性,进一步降低成本与能耗,必将不断应用至电镀电源中。
随着电镀工艺的迅速发展,新的电镀工艺从波形、频率、自动控制、综合功能等方面对电镀电源提出更高的要求。目前,普遍采用的电镀电源按波形可分为脉动直流电源、平滑直流电源、周期换向电源、单向脉冲电源、换向脉冲电源、直流叠加脉冲及智能化多波形电源等,以满足不同电镀工艺需要。
综上所述,电镀电源的整体发展趋势是低能耗、无电网污染、高可靠、小体积、高性能和多功能。
912常用电镀电源简介
(1)硅整流电源
硅整流电源降压变压器一次侧采用调压器调压,二次侧采用二极管整流。根据容量不同,可分为单相全波、三相全波和六相双反星整流等。小容量电源采用干式接触式调压器调压,容量较大时采用油浸感应式调压器调压。根据容量不同,整流组件的冷却方式分为自冷、风冷、水冷和油浸自冷等。由于采用交流调压器调压,所以输出波形为脉动连续直流,该类电源因效率低、体积大、成本高及自动控制难以实现等缺点,在电镀领域中应用受到限制,属于淘汰产品。
(2)晶闸管整流电源
晶闸管整流器在小容量时采用交流电源经隔离变压器降压,再经晶闸管移相调压和整流后获得直流电压。在容量较大时采取晶闸管交流侧移相调压,再经隔离变压器降压和二极管整流后获取直流电压。晶闸管及二极管的冷却方式根据不同容量分为自冷、风冷、水冷和油浸自冷等。目前整流变压器大多采用三相五柱芯式节能型变压器,它与六相双反星带平衡电抗器的整流方式相比,可以省去平衡电抗器,达到降低成本、提高效率的目的。晶闸管整流器输出波形为脉动直流,电压低时不连续,为了提高输出波形的平滑性,可增加滤波器或采用多相整流电路。
晶闸管整流器一般具有稳压、稳流、软启动等功能,可灵活应用于生产线中。近几年随着微机控制技术在晶闸管整流器中的广泛应用,可以实现输出波形的换向、直流叠加脉冲、波形分段控制等,还可以实现计时、定时、自动控温、电量计量和定量等控制功能。
(3)高频开关电镀电源
高频开关电源自从20世纪90年代开始在电镀领域使用,现已进入推广应用阶段。该类电源具有效率高、体积小等特点,在3000A以下通用型电镀电源中有较强的竞争力。通过近几年的运行检验,其稳定性、输出波形和控制方面已能够满足生产的需要,现正在向500010000A,甚至更大容量扩展,有望在大多电镀领域中取代晶闸管整流器。
普通开关电源的输出波形为高频调制的脉冲直流,若对平滑性有较高要求可以增加直流滤波器,冷却方式一般采取风冷。

 

发表于 2010-4-22 22:12:27

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xq581aVIP会员 VIP会员 | 显示全部楼层       最后访问IP安徽省
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学习了学习了学习了,谢谢

 

发表于 2010-4-23 13:40:23

 

 

 

Peterpaul彼得保罗
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thanks

 

发表于 2018-1-16 14:32:48

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不错,还可以

 

发表于 2018-3-12 12:50:19

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