电子束熔炼炉的高压电源吕冠达.ppt

* 电子束熔炼炉的高压电源 报告人：吕冠达 专 业：电气工程 * 报告内容 课题背景 1 研究现状 2 课题内容 3 * 1、课题背景 电子束熔炼炉(EB炉) 用途：熔炼和提纯金属。随着科学技术的发展对高纯金属及合金的需求量越来越多，常规的冶炼方法已很难满足要求，而真空电子束熔炼是一种有效提纯方法，特别是对于在冶炼温度下具有较低蒸汽压的金属和合金更为有效。 目前，只有美国、德国、乌克兰等少数几个国家有生产该设备的能力。 青海聚能业 北京长城钛金 课题背景 1 优点： 1.产品质量高 2.污染小 3.效率高 4.熔炼功率易控 * 研究现状 2 2.1EB炉组成和工作原理 （1）电子枪 （2）高压电源 （3）熔炼炉 2.2熔炼炉出现的原因 由于原料的污染和熔炼工艺过程异常引起的钛及钛合 金铸锭的冶金缺陷，一直影响着钛及钛合金在航空航天领 域的应用。 为了消除钛及钛合金发动机旋转部件中的冶金夹杂， 电子束冷床炉熔炼技术应运而生，并快速发展。 * 研究现状 2 * 研究现状 2 2.3国外发展现状 目前，美国的钛炉床技术公司（THT）在此领域具有绝对优势，拥有世界最强的电子束生产能力。 德国、日本、英国、法国、乌克兰等对冷炉床及其应用都有深入的研究，乌克兰还开发出了冷阴极辉光放电电子枪，熔炼可在较低真空度下进行，俄罗斯为了使自己的钛产品进入美国市场也购置了冷炉床。 * 研究现状 2 2.4国内发展现状 上世纪60年代以来，我国因高科技产业对特殊焊接工艺的需要，开始从西方国家引进电子束焊接设备。其中，西北有色金属研究院从德国购进了国内第一台小型电子束冷床炉司引，开展了相应基础研究。 国产电子束焊机经过二十多年的发展，在技术及可靠性方面已有极大提高，但与西方发达国家相比还有很大的差距。 * 研究内容 3 变压器 2 控制策略 3 3 主拓扑结构 3 1 * 研究内容 3 （1）相控调压+工频升压 3.1主拓扑结构 相控调压的优点 （1）结构简单 （2）容量大 * 研究内容 3 开关电源技术的优点： 3.1主拓扑结构 （1）体积小、重量轻 （2）控制精度高 （3）纹波系数低 （4）保护速度快 (2) 整流+高频逆变+高频升压 * 研究内容 3 3.1主拓扑结构 提高原边输入电压 减少变压器变比 降低变压器空载损耗 * 研究内容 3 为了减小变压器的变比，同时又能够得到高电压输出，通常 在升压变压器中采用高压侧多绕组的形式 。 3.2变压器连接方式 * 研究内容 3 3.1.1分布参数 (C2=C1N2 )为了减小变压器的变比，同时又能够得到高电压输出，通常 在升压变压器中采用高压侧多绕组的形式 。[4] 3.3变压器磁芯材质 饱和磁率：铁磁性物质或亚铁磁性物质处于磁极化强度或 磁化强度不随磁场强度的增加而显著增大的状态。 变压器绝不能在磁饱和状态下工作。 磁导率：一种材料对一个外加磁场线性反应的磁化程度 一个好的磁芯必须有高的磁导率。 铁损：铁损包括磁性材料的磁滞损耗和涡流损耗以及剩余 损耗。 * 研究内容 3 * 研究内容 3 3.3变压器磁芯材质 * 研究内容 3 额定输入电压（3相，50Hz） 380V 输出电压范围 0~30kV 高压稳定度 1% 输出电流范围 0~10A 电流稳定度 1% 额定输出功率 300KW 开关频率 20 kHz 3.4控制策略 * 谢谢大家！