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电泳电源

(2018-05-12 11:05:28)
分类: 电泳涂料 水性漆
直流电和交流电的区别:
如果在一个电路中,电荷沿着一个不变的方向流动,这就是"直流电"。如日常生活中,由"电池"提供的电流,就是直流电。
当电路中的电流随着方向和强度的变化作周期性变化时,称其为"交流电"。比如现代发电厂生产的电能都是交流电,家庭用电和工业动力用电也都是交流电。
这就是两者本质上的区别。

电泳电源
是电泳涂装设备中关键的配套设备,适当选择电泳电源的容量,可明显提高电泳涂装设备的性价比。所以在设计电泳涂装设备工作中,电泳电源的选择显得格外重要。
电泳涂装是将被涂物(工件)浸渍在水性涂料中作为一个电极(阳极或阴极),另设一个与之相对应的电极(阴极或阳极),在两极之间施加一直流电场,靠电场所产生的物理化学作用,使涂料粒子均匀地涂布在工件表面上的涂装方法。这是一种先进的、现代的涂装新技术。
依据电泳涂装的工作原理,电泳电源即直流电源,是电泳涂装设备中关键的配套设备,没有直流电源就谈不上电泳。适当选择直流电源的容量,可明显提高电泳涂装设备的性价比。如果电源容量选择过大,会提高设备的制造成本,提高设备的装机功率,造成浪费。反之,则使整条生产线得不到充分利用,生产效率无法提高。如有大件需上线涂装,电泳电流过大,造成直流电源过流保护,不能正常生产。所以在设计电泳涂装设备工作中,直流电源的选择显得格外重要。
电泳电源的容量根据电泳的电压和电流进行选择,电压的高低主要取决于电泳的类型,适当考虑工件情况。
2.1 电压的确定:
电泳电源的额定电压应满足电泳漆施工电压要求,应小于电泳漆“破坏电压”,而大于电泳漆的“临界电压”。
对于阴极电泳,电泳过程中,工件作为阴极的叫做阴极电泳,反之,则称为阳极电泳。阴极电泳施工电压一般在200-350V之间,而对于阳极电泳(低压型)施工电压在50-100V之间,高压型阳极电泳漆施工电压在150-250V之间。总之,用户选用的电泳漆类型一但确定,则电泳电源的电压指标即可确定2.2 电泳电流的计算;
依据“库仑效率”的定义,要涂上一定重量的膜,必须要消耗一定量的电量。 假设要求工件上的涂膜重量为p,则p=sδγ式中:q——电泳漆的“库仑效率”(mg/c);
[注:“库仑效率”为电泳漆的固有特性,表征每消耗1库仑电量泳涂到工件表面的膜的重量]
s——被涂工件的表面积(m2);[注:有效时间内槽内被涂工件表面积之和]
δ——涂膜厚度(μm);
γ——电泳漆膜的干膜比重(g/cm3)。
据电泳涂装的工作方式(槽浸式、连续式)及通电方式(带电入槽、入槽后通电)不同,电泳电流的计算方法略有不同。
2.2.1 连续通电入槽情况
由于工件是连续通电入槽,因此工件出入电泳槽的面积可以认为是相等的,所以电泳电流是均匀的,其电流强度可以按下式计算:式中:I——电泳时的电流强度A;
fs——按涂漆面积计算的生产率m2/h;
δ——电泳涂层厚度μm;
γ——电泳漆的干膜比重g/cm3 (一般的阴极电泳漆为1.3~1.4 g/cm3 );
q ——电泳漆的库仑效率mg/c(一般的阴极电泳漆为20~30 mg/c,阳极电泳漆为10~20 mg/c)。
2.2.2 单个工件入槽后通电清况
时间内,只有一个工件或一挂进行电泳的情况,其平均电流按下式
式中:Iep——平均电流强度(A);
F1——每挂工件的涂装面积(m2) ;
t1——电泳时间(s);
最大电流强度Imax=K0Iep (K0无量纲。一般取K0<4;软起动时K0≤2);
单个工件电泳时,电流与时间的关系如下图所示:
如果单个工件电泳时采用带电入槽方式,可不考虑最大电流。由于这种情况下,电泳面积是从0开始逐渐增加的,因此,电泳电流也是平稳增加,不会产生冲击电流。
2.2.3 多个工件连续入槽后通电情况。
这种情况是指在工件连续入槽后通电进行电泳时,在有效时间内有一个(一挂)以上的工件在同时进行电泳。
平均电流可按2.2公式计算
总电流强度:由于在连续入槽通电的情况下,漆膜完全形成后,工件成近似绝缘体,所以在有效时间内其电流强度可以看成与电泳时间呈线性关系,第一挂电流最大,最后一挂电流为0,如下图所
总电流强度按下式计算:
式中:n——在有效时间内进行电泳的挂件数, n≥2;
I1——第一挂的电泳电流强度(最大电流)
S1——第一挂的电泳涂漆面积(m2);
In=0。
依据电泳漆的施工电压和电泳电流的计算结果(取最大电流和总电流值),即可选定直流电源的容量。一般地电源的额定电压大于施工电压,小于电泳漆的破坏电压。

电泳电源性能简介

编辑
基本原理:三相交流电源经整流变压器形成电压有效值相等,电气上隔离,但有30°相位差的两组三相电源送到两组三相全控桥,经平衡电抗器实现12脉波整流,当电网频率为50HZ时,输出电压的脉动频率为600HZ ,经滤波后使直流输出的纹波指标达到电泳涂装工艺的要求。
主要技术性能:
a.输出电压调节范围 DV——额定输出直流电压;
b.稳压精度:当输出电流为10~100%额定值,输出电压为50~100%时,稳压精度为1%;
c.纹波系数:当输出电压为50~100%额定值,输出电流为20~100%额定值时,纹波系数不大于7.5~1%;
d.输出电压上升率:输出电压值由0上升到额定值的时间可在5-30秒内随意整定;
e.自动降低电压控制功能;
f.具有软启动,软停止功能;
g.输出电压可分段运行,每段电压、时间可按工艺要求设定。
4、电泳电源选择举例
某厂阴极电泳涂装生产线:
1).被涂工件表面积:60m2;
2).要求电泳涂膜厚度:外表面22μm,内表面18μm;
3).选用PPG公司阴极电泳漆,牌号P648-576E;
4).步进输送,单件入槽后通电方式。
查PPG公司产牌号P648-576E型阴极电泳漆有关参数如下:
施工电压:150~400V
库仑效率:2.5A/m2.min.μm (约合25mg/c)
干膜比重:1.3g/cm3
综合考虑确定电泳工艺时间为180s
工艺要求步进输送,单件入槽后通电方式,因此电泳电流可按(2.2)式计算:
最大电流: Imax=K0Iep K0取1.2
所以Imax=1.2Iep=416(A)
要求:额定电压:400V
额定电流:500A
分两段加压,软起动、软停止最低电压(保护电压)控制20V

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