Высоковольтные источники питания установок для электронно-лучевого переплава тугоплавких металлов в вакууме.

Описание

Источники питания малой мощности, такие как

  • блоки питания компьютеров
  • зарядные устройства аккумуляторов
  • блоки питания ртутных дуговых ламп и современных светодиодных ламп

и многие другие в настоящее время исполняются исключительно как системы с трансформацией на промежуточной высокой частоте. В секторе среднемощных источников положение менее однозначное. Источники с трансформацией на промежуточной высокой частоте и в этом секторе имеют потенциальные преимущества перед традиционными источниками с трансформацией на сетевой высокой частоте:

  • уменьшение массы и габаритов;
  • улучшение технологических показателей за счёт динамичного регулирования;
  • исключение или ослабление негативного влияние на питающую сеть (реактивная мощность, высшие гармоники, фликер).

Однако для актуализации этих преимуществ и продвижения на рынок мощных источников с трансформацией на промежуточной высокой частоте должны эффективно решаться некоторые нетривиальные технологические задачи. Научно-производственное предприятие ЛМ-Инвертор систематически работает по тематике среднемощных высоковольтных источников, имеет технологические и системные проработки для различных специфических применений, а также длительный опыт эксплуатации источников.

Назначение и область применения

Источники питания серии ВИП предназначены для питания электронно-лучевых пушек (ЭЛП) различных модификаций, применяемых в установках с электронно-лучевой технологией плавки и сварки тугоплавких металлов и неметаллов, таких как ниобий, гафний, цирконий, тантал, титан, вольфрам, ванадий, кремний. Для электронно-лучевых технологий, требующих помимо основного мощного высоковольтного канала питания дополнительных уровней питания на высоком потенциале, ВИП комплектуются источниками питания прямого накала, источниками питания электронного накала и т.п. Диапазон выходных параметров источников питания серии ВИП составляет:

  • по напряжению 15÷40 кВ;
  • по току 1÷15А.

Источники питания построены по схеме с промежуточным высокочастотным преобразованием энергии с применением IGBT. Для данной серии ВИП разработан и успешно применяется блок управления, выполненный с применением цифрового сигнального процессора (DSP). Применение новой элементной базы повышает надежность системы управления, дает возможность более гибкой настройки. В состав системы управления входит блок регистрации параметров (БРП). БРП осуществляет цифровое осциллографирование внутренних и внешних электрических параметров с записью их в файл энергонезависимой памяти. БРП имеет стандартный USB-порт. Применение БРП позволило повысить качество диагностики, осуществлять “удалённое” обслуживание: файлы регистрации пересылаются по e-mail для определения текущего состояния ВИП и выдачи рекомендаций по дальнейшей эксплуатации. Для данной серии высоковольтных источников питания разработано и успешно применяется пылезащищённое конструктивное исполнение шкафов со степенью защиты IP44 по ГОСТ 14254-96. Охлаждение воздуха внутри шкафа ВИП происходит во внутреннем замкнутом воздушном контуре с применением радиатора вода-воздух.

Изготовлено и находится в эксплуатации более 60 образцов различной мощности на металлургических предприятиях России, КНР, Японии, Эстонии.

Основные технические характеристики

Источники питания ЭЛП высоковольтного тлеющего разряда

Наибольшее распространение получили для питания ЭЛП высоковольтного тлеющего разряда (ЭЛП-ВТР), применяемых для переплава титана, а также для тех-металла ниобия, гафния и тантала (так называемого первого переплава). Источники питания серии ВИП для питания ЭЛП-ВТР характеризуются уровнем выходного напряжения 25..40кВ, отсутствием дополнительных источников питания на высоком потенциале, достаточно высоким уровнем мощности 300..450кВт, а также сложным режимом эксплуатации: работа с высокой частотой (до 5 Гц) электрических пробоев в ЭЛП, которые отрабатываются источником в автоматическом режиме.

Топология

Мощность

Наименование

Топология

100 кВт

ВИП-30к-3,3

1 DC/AC/DC- конвертор 100 кВт

200 кВт

ВИП-30к-6,7

2 DC/AC/DC- конвертора 100 кВт

300 кВт

ВИП-30к-10

3 DC/AC/DC- конвертора 100 кВт

450 кВт

ВИП-30к-15

3 DC/AC/DC- конвертора 150 кВт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наиболее востребованная модель в линейке ВИП для ЭЛП-ВТР – ВИП-30к-15-УХЛ4:

Технические характеристики ВИП-30к-15

диапазон регулировки выходного напряжения

– (5 ÷ 30) кВ

номинальный ток нагрузки

15 А

номинальная выходная мощность

450 кВт

стабилизация напряжения – не хуже

1 %

коэффициент мощности на входе, не хуже

0,91

полная потребляемая мощность в номинальном режиме, не более

520 кВА

ВИП размещается в шкафу с габаритными размерами (Ш ´ Г´ В) 1400 ´ 800 ´ 1800. Масса ВИП 750кг.

Изготовлено и находятся в эксплуатации более 50 образцов различной мощности на метуллургических предприятиях и предприятиях, продукция которых связана с производством кремния, в том числе: в России, КНР, Японии, Эстонии.

 

Источники питания термокатодных ЭЛП

Применяются для электронно-лучевого переплава ванадия, а также для «чистого» переплава ниобия, тантала (так называемые второй и третий переплав). Источники питания серии ВИП для питания термокатодных ЭЛП характеризуются уровнем выходного напряжения 30..40кВ и являются комплектными высоковольтными источниками питания (КВИП) с установленными на высоком потенциале источниками питания прямого и электронного накала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технические характеристики КВИП-30к-10

диапазон регулировки выходного напряжения

– (5 ÷ 30) кВ

номинальный ток нагрузки

10 А

номинальная выходная мощность

300 кВт

стабилизация напряжения – не хуже

1 %

коэффициент мощности на входе, не хуже

0,91

полная потребляемая мощность в номинальном режиме, не более

350 кВА

Источник питания прямого накала

 

диапазон регулировки выходного тока

10÷100 А

номинальная выходная мощность

2000 Вт

стабилизация тока накала – не хуже

± 1 %

Источник питания электронного накала

 

диапазон регулировки выходного напряжения

100÷1500 В

максимальное значение выходного тока

1,5 А

стабилизация напряжения – не хуже

± 1 %

 

 

 

КВИП-30к-10 конструктивно состоит из двух шкафов: шкаф ВИП (источник питания 30кВ, 10А) и шкаф ДИП (источники питания верхнего каскада). ВИП размещается в шкафу с габаритными размерами (Ш ´ Г´ В) 1400 ´ 800 ´ 1800. ДИП размещается в шкафу с габаритными размерами (Ш ´ Г´ В) 600 ´ 800 ´ 600. Предусмторено крепление ДИП на крыше ВИП. Масса КВИП 800кг.

Изготовленные образцы находятся в эксплуатации на металлургическиих предприятиях России.

 

Источники питания зонных ЭЛП

Применяются для питания установки по получению монокристалла вольфрама методом вакуумной зонной плавки. Источники питания серии ВИП для питания зонных ЭЛП характеризуются уровнем выходного напряжения 15кВ, выходной характеристикой источника тока с ограничением по напряжению и являются комплектными высоковольтными источниками питания (КВИП) с установленными на высоком потенциале источниками питания прямого накала.

 

КВИП-15к-5 размещается в шкафу с габаритными размерами (ш ´ г ´ в): 1200 ´ 800 ´ 1600. Масса 350кг. Изготовленные образцы находятся в эксплуатации на металлургическиих предприятиях России.

Технические характеристики КВИП-15к-5

диапазон регулировки выходного тока

– (0 ÷ 5) А

максимальное выходное напряжение

– 15 кВ

номинальная выходная мощность

75 кВт

стабильность поддержания заданного тока

0,1%

коэффициент мощности на входе, не хуже

0,91

полная потребляемая мощность, не более

85 кВА

Питание прямого накала

диапазон регулировки выходного тока

0÷35 А

максимальное выходное напряжение

20 Вт

стабилизация тока накала – не хуже

± 1 %

© ООО «НПП ЛМ Инвертор», 2017

Популярные разделы: Каталог | Публикации

WebCanape - быстрое создание сайтов и продвижение

Яндекс.Метрика

Главная | Карта сайта | Обратная связь

г. Москва, ул. Красноказарменная, д. 12
Телефоны: +7 (495) 517-31-63
+7 (495) 361-92-93
Факс: +7 (495) 361-93-98
E-mail: info@lm-inverter.ru