[發(fā)明專利]電子束熔敷設(shè)備逆變加速電源裝置及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310046909.6
• 申請(qǐng)日: 2013-02-06
• 公開（公告）號(hào): CN103084724A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃小東;韋壽祺;陸思恒;郭華艷;王偉;蔣思遠(yuǎn);陸葦;黃海;黃地送
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林獅達(dá)機(jī)電技術(shù)工程有限公司
• 主分類號(hào): B23K15/02
• 分類號(hào): B23K15/02
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

1.電子束熔敷設(shè)備逆變加速電源控制方法，其特征在于：電源由三相市電供電，依次采用工頻交流輸入→低壓整流濾波→中頻逆變兼脈寬調(diào)制調(diào)壓→中頻變壓器升壓→高壓整流濾波輸出的電流變換方式，由中頻變壓器實(shí)現(xiàn)能量的傳遞、電壓值的變換和高壓絕緣；將高壓取樣信號(hào)作為負(fù)反饋信號(hào)去控制脈寬調(diào)制輸出波的占空比，電源在交流中間環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制和中頻逆變，為電子束熔敷設(shè)備提供穩(wěn)定的電子束加速電壓。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束熔敷設(shè)備逆變加速電源控制方法，其特征在于：用于控制脈寬調(diào)制輸出波的占空比的信號(hào)還包括高壓設(shè)定信號(hào)，該高壓設(shè)定信號(hào)和負(fù)反饋信號(hào)的偏差信號(hào)進(jìn)行比例-積分運(yùn)算輸出信號(hào)去調(diào)節(jié)逆變器（5）的高頻脈寬調(diào)輸出波的占空比，最終實(shí)現(xiàn)輸出加速電壓的穩(wěn)定調(diào)節(jié)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子束熔敷設(shè)備逆變加速電源控制方法，其特征在于：用于控制脈寬調(diào)制輸出波的占空比的信號(hào)還包括電網(wǎng)電壓取樣信號(hào)和電子束流給定信號(hào)，電網(wǎng)電壓取樣信號(hào)和電子束流給定信號(hào)作為前饋信號(hào)與高壓調(diào)節(jié)器（13）的輸出信號(hào)綜合后去調(diào)節(jié)逆變器（5）的脈寬調(diào)制輸出波的占空比，實(shí)現(xiàn)加速電源控制系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)干擾和負(fù)載即電子束流干擾的快速調(diào)節(jié)，降低加速電壓動(dòng)態(tài)波動(dòng)幅值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束熔敷設(shè)備逆變加速電源控制方法，其特征在于：還進(jìn)一步包括對(duì)中頻逆變的相序控制，即各逆變橋的逆變相序和脈寬調(diào)制波相序受同一時(shí)鐘控制，各逆變橋間逆變相序呈對(duì)稱分布。

5.電子束熔敷設(shè)備逆變加速電源裝置，其特征在于：包括連接的電網(wǎng)濾波器（1）、輸入整流濾波單元（2）、逆變器（5）、高壓變壓器（6）、高壓整流濾波器（7）、高壓放電扼流電路（8）、高壓取樣電路（9）、電子束流取樣電阻（10）、高壓調(diào)節(jié)器（13）和逆變驅(qū)動(dòng)電路（15）；電網(wǎng)濾波器（1）的輸入端與三相市電相連，電網(wǎng)濾波器（1）的輸出端經(jīng)輸入整流濾波單元（2）連接逆變器（5）的輸入端；逆變器（5）的輸出端連接高壓變壓器（6）的一次側(cè)繞組，高壓變壓器（6）的二次側(cè)繞組與高壓整流濾波器（7）的輸入端相連；高壓整流濾波器（7）的高壓端經(jīng)高壓放電扼流電路（8）與電子槍的陰極相連，高壓整流濾波器（7）的低壓端經(jīng)電子束流取樣電阻（10）后與大地和電子槍的陽極相接；高壓取樣電路（9）并接于高壓放電扼流電路（8）輸出端與大地之間；高壓取樣電路（9）連接高壓調(diào)節(jié)器（13）的輸入端，高壓調(diào)節(jié)器（13）的輸出端接至逆變驅(qū)動(dòng)電路（15）的輸入端；逆變驅(qū)動(dòng)電路（15）與逆變器（5）相互連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子束熔敷設(shè)備逆變加速電源裝置，其特征在于：所述逆變器（5）包括2個(gè)或2個(gè)以上的三相逆變橋、高壓變壓器（6）包括2個(gè)或2個(gè)以上的三相變壓器、高壓整流濾波器（7）包括2個(gè)或2個(gè)以上的整流橋；1個(gè)三相逆變橋、1個(gè)三相變壓器和1個(gè)整流橋組成一個(gè)基本單元；各組基本單元的三相逆變橋的輸入端均接在輸入整流濾波單元（2）的輸出上；每組基本單元的三相逆變橋的輸出端連接同組基本單元的三相變壓器的一次側(cè)繞組，同組基本單元的三相變壓器的二次側(cè)繞組連接同組基本單元的整流橋的輸入側(cè)；各組基本單元的輸出側(cè)相互呈串聯(lián)和/或并聯(lián)連接后輸出。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子束熔敷設(shè)備逆變加速電源裝置，其特征在于：當(dāng)2個(gè)整流橋的輸出側(cè)呈并聯(lián)連接時(shí)，需通過平衡電抗器（16）進(jìn)行并聯(lián)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5～7中任意一項(xiàng)所述的電子束熔敷設(shè)備逆變加速電源裝置，其特征在于：所述高壓調(diào)節(jié)器（13）為比例－積分調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)；此時(shí)高壓調(diào)節(jié)器（13）的輸出端經(jīng)由一信號(hào)綜合器（14）接至逆變驅(qū)動(dòng)電路（15）的輸入端；上述高壓調(diào)節(jié)器（13）的另一個(gè)輸入端與中央控制單元的高壓給定信號(hào)輸出端相連，信號(hào)綜合器（14）的另一個(gè)輸入端與中央控制單元的束流給定信號(hào)輸出端相連。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子束熔敷設(shè)備逆變加速電源裝置，其特征在于：還進(jìn)一步包括逆變器供電電壓檢測元件（3）；此時(shí)，逆變器供電電壓檢測元件（3）的2個(gè)測量端并接在輸入整流濾波單元（2）的輸出端上，逆變器供電電壓檢測元件（3）輸出端連接至信號(hào)綜合器（14）的又一個(gè)輸入端上。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子束熔敷設(shè)備逆變加速電源裝置，其特征在于：所述高壓放電扼流電路（8）由電感和高壓二極管并聯(lián)構(gòu)成。