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电镀加工厂关于整流器的选择

来源:时间:2018-10-30

电镀是指在含有欲镀金属的盐类溶液中,以被镀基体金属为阴极,通过电解作用,使镀液中欲镀金属的阳离子在基体金属表面沉积出来,形成镀层的一种表面加工方法。镀层性能不同于基体金属,具有新的特征。根据镀层的功能分为防护性镀层,装饰性镀层及其它功能性镀层。

 电镀加工表面处理技术厂

 

对于任何电镀加工表面处理技术厂来说,整流器都可能是一笔可观的设备支出,所以整流电源对于一个电镀厂来说是赖以工作的必需品, 而绝不是摆设, 懂得如何正确购买与使用整流器,就能把停工时间减至最小,把整流器作为电镀工艺系统的一部份加以重视,能给你的电镀厂带来良好的经济效益。

 

在采购使用时,需要考虑过程控制,波动率,整流器技术以及您的工艺所需等因素。通过考虑整流器所需的防护等级,您将有助于最大限度地减少生产中的停机中断,维护和修理费用以及与人身危险。今天大家乐将平台就从三个方面带大家了解这一关健设备的分类、特点、和使用注意事项。

 

一.电镀用整流器的分类及特点

1. 可控硅电源(俗称硅整流)

它采用工频变压器将交流输入电压转变为较低(10V~20V)交流电压,再通过可控硅进行整流和调压。控制机理是通过控制电路对可控硅的导通角进行控制来实现输出电压和电流的调节。此种电源的缺点是体积大、重量重、噪音大、耗电大、波纹大。随着生产工艺对镀层质量及自动控制的要求越来越高,以及近年来人们对节能及环保意识的增强,电镀中已逐渐淘汰。它主要使用在电流较大的工业电镀上。

 

2. 高频开关整流器(亦称开关电源)

它将交流电网经EMI 防电磁干扰线路滤波器,直接整流、滤波,经变换器将直流电压变换成数十或数百kHz 的高频方波,经高频变压器隔离、降压,再经高频滤波输出直流电压。经取样、比较、放大及控制、驱动电路,控制变换器中功率管的占空比,得到稳定的输出电压(或输出电流)。

 

高频开关整流器的调整管工作在开关状态,功率损耗小,效率可达到75%~90%,体积小、重量轻,而且精度、纹波系数均优于硅整流器,在全输出范围内都能达到生产所要求的精度。它具有自我保护能力,可以在带载的情况下任意启停。它能极方便的同计算机进行连接,给自动化生产中带来了极大的方便,在电镀行业中得到广泛的应用。

 

电镀用高频开关整流器的主变换结构有正激式、半桥式、全桥式等,其中既有脉宽调制(P W M )的“硬开关”电路,又有热门的移相控制“软开关”电

源电路。

 

脉宽调制(P W M )高频开关整流器,工作频率大都低于50kHz,采用电压或电流反馈控制。它是通过中断功率通量和调节占空比方法,改变驱动电压脉

冲宽度来调整输出电流,使器件工作在“硬开关”状态,即强迫导通(电压不为零时)或强迫关断(电流不为零时),使开关功率管开关期间同时存在高压与大电流的交叉,因此开关损耗大,尖峰干扰强。变压器漏感与大电流变化率激起的高压尖峰,不仅易损坏功率管,还产生明显的电磁辐射,降低了可靠性和电源效率。

 

近几年来新出现的零电压转换(ZVT)和零电流转换(ZCT)技术,或者称“软开关”技术,综合了PWM 开关与谐振变换技术两者的优点:既有脉冲方

波高效传递功率和恒频控制便于优化参数,又有谐振技术的低损耗和零电压转换的特点。这种“零开关”技术充分利用变压器的漏感于功率管的输出结电容之间的谐振,产生满足零电压导通和零电流截止的条件,在开关管导通时电压为零,截止时流经开关管的电流为零。因此大大减少了功率管的开关电压、电流应力和尖刺干扰,降低了功耗,开关效率明显提高。

 

3.  脉冲电源

 一些电镀加工表面处理技术厂家将电源的输出滤波电感和滤波电容去掉的这种形式的电源称为脉冲电源(这里将它称作准脉冲电源)。

其实电镀行业所讲的脉冲电源和准脉冲电源是两回事。电镀行业的脉冲电源分正脉冲电源和正负脉冲两种电源。正负脉冲电源是由一个正的直流电源(称正向电源)和一个负的直流电源(称负向电源)组成。其输出为正向电源输出一段时间,然后再以反向电源输出。脉冲时间范围为0.1~100 ms可调。脉冲电镀的好处在于它可减少30%~50% 的电镀时间,产品表面的镀层分配接近1∶1,低电位的镀层更加均匀,但整流器的价格是普通整流器的5~8 倍,而且还应选用合适的药液。

 

二.要选择何种冷却方式的整流器

选择整流器时,了解设备使用环境至关重要。暴露于现场中的有害气体和微粒会导致整流器过早毁坏。在考虑购买和安装整流器时应考虑几个环境因素:安装的空间和位置,温度和湿度。了解这些因素和冷却方法的类型将有助于延长整流器的寿命和投资回报。

了解各种不同类型整流器的冷却原理将有助于确定整流器在特定环境中所需的防护等级。这种保护程度可以通过国际认可的标准来定义,如NEMA,IP或IEC。 

1.风冷整流器

风冷整流器通常需要清洁的环境或空气供应,因为周围空气冷却的部件易受设备附近可能存在的任何腐蚀性颗粒或烟雾的影响。所有空气质量,空气流量,可用空间(以防止空气流量限制),环境温度和湿度均应符合制造商的技术规格。这将有助于确定正确的空气冷却设计(对流冷却,强制空气冷却,空气对水换热器或管道式空气),以满足您的需求和环境。 

 

许多现代设计采用变速恒温控制冷却风扇,可大大减少吸入整流器的空气量。此外,应考虑使用直接气流的整流器。使用这些类型的整流器,空气被引导通过散热片,只冷却功率元件。敏感电子元件也与冷空气隔离,以提高整流器的使用寿命。保护涂层电路板还将大大提高整流器对腐蚀环境的抵抗力,并延长寿命。

 

风冷整流器的预防性维护基于空气冷却设计,应根据周围环境和制造商的规格进行安排。这可能包括清洁进气过滤器,以及每周至每月对冷却风扇和散热器进行检查。 

2.水冷整流器

与风冷式整流器不同,水冷式整流器可安装在恶劣环境中,对腐蚀性颗粒的敏感性最小。整流罩几乎都是完全密封的。开环或闭环水冷系统之间的选择将基于满足制造商的水冷规格以获得最佳性能和寿命。如果冷却水的质量不符合设备使用要求,则需要考虑闭环系统或外部水源。 

 

如果水质和温度在规定范围内,可以将水冷式整流器的预防性维护保持在最低限度。目视检查内部和外部水冷回路的泄漏将提供最佳性能,并防止任何停机,潜在危险和/或水流量损失。

3.油冷整流器

油冷整流器通常是所提供机械封装中最大的,但这种技术的缺点可以通过其可靠性来抵消。与空冷和水冷设计不同,这种整流器可以安装在最恶劣的环境中,因为它的功率元件浸没在非导电油中。热量通过主整流罩外部的散热片散发出来,与整个环境完全隔绝,并提供优异的保护,免受任何污染。在油冷式整流器上几乎不存在预防性维护,因为它们与环境完全密封。这种优点的程度取决于用于功率部分的整流器技术(晶闸管或变压器)。制造商将指定油位,换油间隔和/或可能需要更换的其他部件。建议在电镀加工厂家关闭期间安排任何维护工作,以免中断生产。

 

三.整流器安装使用注意事项

1 . 保持整流器设备的清洁。灰尘和水气会部份地阻塞变压器和散热片的开口, 从而损害冷却系统, 应该把定期的清洁工作列入维护保养的日程表上。

 

2 . 不要把物体盖放在整流器空气进口处。

 

3 . 避免把整流器放在靠近酸槽或使用酸的场所。酸带来的问题必须注意, 在电镀现场是总会有各种酸性气体或浓体的, 它们是金属的天敌。如果想要保护好设备资产, 千万不要把供电设备放在靠近酸槽的地方。强力冷风将使靠近酸的供电设备加速损坏, 风机会把酸气和水份抽进电源设备, 造成散热片、晶体管, 变压器和其它金属元件如开关和继电器等的锈蚀。电器接头特别容易被酸所损坏, 如果受到严重锈蚀, 触头将产生高电阻, 然后产生高热, 烧毁或断开。

 

4 . 尽量把整流器放在环境温度较低的地方。

 

5.不要让整流器的电流输出线短路。对整流器的输出直流电缆的配线,首先应将整流器尽量安顿到镀槽边上,这样可以减少输出电缆的长度,减少能源消耗。通常应将输出电缆的长度控制在9 m 以内。整流器输出电缆线规格的选择应满足在80% 最大输出电流时输出电缆的线路压降在0.6 V 以内。通常是按2.5 A/mm2的载流量来计算所需的电缆截面积。电缆的截面积过小或电缆长度过长、线路压降太大,会导致输出电流达不到生产所需的电流值。对于槽宽大于1.6 m 的镀槽,应考虑采用双边进电的方式,并且应考虑双边电缆的长度应相等。这样才能保证双边电流误差控制在一定范围内。镀槽上的每根分吧的两面应各连接一台整流器,这样可以对镀件的两个面的电流分别予以调整。

 

6.保持整流器设备周围地面的清洁, 掉落在电源设备附近的铝箔或其它废渣会被风机吹起而堵塞空气入口。

 

7. 保证整流器设备的所有电接头牢固可靠。

 

8 . 经常保持整流器进气口网罩清洁。

 

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