CN109360708B - 一种三相全波整流超低频退磁装置 - Google Patents

一种三相全波整流超低频退磁装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三相全波整流超低频退磁装置，包括退磁线圈(1)、轨道(2)和移动小车(3)，所述移动小车(3)设置在所述轨道(2)上并相对所述轨道(2)移动，所述轨道(2)穿过所述退磁线圈(1)。本发明的三相全波整流超低频退磁装置通过牵引移动小车，穿过退磁线圈，经过超低频率正负脉冲的渐变，达到退磁的要求，可方便地实现油气钻采大型锻件退磁，满足深海锻件技术要求。

Description

一种三相全波整流超低频退磁装置
技术领域
本发明涉及一种三相全波整流超低频退磁装置。
背景技术
需退磁工件形状复杂，工件吊运常采用强磁体起吊，这一系列的过程工件上均会形成剩磁，且剩磁部位不定，剩磁磁畴方向凌乱。工件由于交流电的集肤现象，交流电所形成的外加磁场只能在工件的近表面，因此只能退去工件近表面的剩磁。采用直流电源退磁，由于直流电源方向单一，无集肤效应，可退掉距工件表面较深部位的剩磁。
由于产生工件剩磁的原因较多，不同于通常磁化工件时所形成的剩磁，方向不定，这类工件的退磁难度系数较大，由于剩磁磁畴方向的不确定性，一般对此类工件的退磁，在退磁时需要先对工件进行充磁，在外加磁场的作用下，强行理顺剩磁磁场方向，然后再进行反向充磁并逐步换向衰减（即换向衰减法退磁），这样可得到较好的退磁效果。
因此，需要一种三相全波整流超低频退磁装置来解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种三相全波整流超低频退磁装置。
为了解决上述技术问题，本发明的三相全波整流超低频退磁装置采用的技术方案如下。
一种三相全波整流超低频退磁装置，包括退磁线圈、轨道和移动小车，所述移动小车设置在所述轨道上并相对所述轨道移动，所述轨道穿过所述退磁线圈。
更进一步的，所述移动小车为不锈钢小车。
更进一步的，所述退磁线圈采用三相全波整流超低频退磁方法，所述三相全波整流超低频退磁方法包括以下步骤：
一、设定退磁电流I、退磁频率f和退磁时间t，其中，Ii=I-（i-1）*1000，Ii为第i个退磁周期的退磁电流；
二、第i个退磁周期的退磁步骤为：在充磁电流Ii下正向充磁ti1秒，换向停顿ti2秒，在充磁电流Ii下反向充磁ti1秒，换向停顿ti2秒，其中，2*（ti1+ti2）=1/f，令i=i+1；
三、重复步骤二直到到达设定的退磁时间。
更进一步的，步骤一中电流衰减幅度J通过下式计算得到：(I/J)*(1/f)=t。
更进一步的，步骤一中t的范围10-30秒。
更进一步的，步骤二中ti1为0.5-3秒，ti2为0.3-1秒。
更进一步的，步骤二中ti1=2秒，ti2=0.5秒。
更进一步的，步骤一中t=20秒。
更进一步的，步骤一中I=10000A。
更进一步的，步骤一种退磁频率f为0.5-10HZ。
有益效果：本发明的三相全波整流超低频退磁装置通过牵引移动小车，穿过退磁线圈，经过超低频率正负脉冲的渐变，达到退磁的要求，可方便地实现油气钻采大型锻件退磁，满足深海锻件技术要求。
附图说明
图1是三相全波整流超低频退磁装置的第一立体图；
图2是三相全波整流超低频退磁装置的第二立体图；
图3是三相全波整流超低频退磁装置的俯视图；
图4是三相全波整流超低频退磁装置的A-A向剖视图；
图5是三相全波整流超低频退磁装置的左视图；
图6是三相全波整流超低频退磁方法的示意图；
图7 是三相全波整流超低频退磁电路的示意图。
具体实施方式
下文是举实施例配合附图方式进行详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围，而结构运作的描述非用以限制其执行的顺序，任何由组件重新组合的结构，所产生具有均等功效的装置，皆为本发明所涵盖的范围。
请参阅图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明的三相全波整流超低频退磁装置，包括退磁线圈1、轨道2和移动小车3，移动小车3设置在轨道2上并相对轨道2移动，轨道2穿过退磁线圈1。优选的，移动小车3为不锈钢小车。其中，退磁线圈1为矩形线圈，其中，线圈的匝数为5匝。
请参阅图6所示，本发明的退磁线圈1采用三相全波整流超低频退磁方法，包括以下步骤：
一、设定退磁电流I、退磁频率f和退磁时间t，其中，Ii=I-（i-1）*1000，Ii为第i个退磁周期的退磁电流；优选的，步骤一中电流衰减幅度J通过下式计算得到：(I/J)*(1/f)=t。步骤一中t的范围10-30秒。优选的，步骤一中t=20秒。步骤一中I=10000A。步骤一种退磁频率f为0.5-10HZ。
二、第i个退磁周期的退磁步骤为：在充磁电流Ii下正向充磁ti1秒，换向停顿ti2秒，在充磁电流Ii下反向充磁ti1秒，换向停顿ti2秒，其中，2*（ti1+ti2）=1/f，令i=i+1；步骤二中ti1为0.5-3秒，ti2为0.3-1秒。优选的，步骤二中ti1=2秒，ti2=0.5秒。
三、重复步骤二直到到达设定的退磁时间。
请参阅图7所示，本发明还公开了三相全波整流超低频退磁电路，利用此电路对退磁线圈1提供电流。
三相全波整流超低频退磁电路，包括退磁主电路，退磁主电路包括第1电感1L00、第1整流电路、第2整流电路、感性负载和保护电阻RS01，
第1整流电路包括第11整流电路和第11电感1L11，第11整流电路包括第11可控硅153和第12可控硅151，第11可控硅153和第12可控硅151首尾相接，第11电感1L11的一端连接第11整流电路的一端。
第2整流电路包括第21整流电路和第21电感1L22，第21整流电路包括第21可控硅111和第22可控硅104，第21可控硅111和第22可控硅104首尾相接，第21电感1L22的一端连接第21整流电路的一端。
第11电感1L11的另一端连接第1电感1L00的一端，第21电感1L22的另一端连接第1电感1L00的另一端。
感性负载的一端连接第1电感1L00的中点，第1电感1L00的另一端连接保护电阻RS01的一端，保护电阻RS01的另一端连接第11整流电路的另一端和第21整流电路的另一端。
优选的，还包括多个并联连接的第1整流电路。优选的，第1整流电路的数量为3个。
优选的，还包括多个并联连接的第2整流电路。优选的，第2整流电路的数量为3个。
三相全波整流超低频退磁电路的工作原理：L1、L2及L3三相供电电路380V，经15线、16线及17线送到FA1、FA2及FA3熔断丝，控制初级电路。初级电路经T01变压器输出到退磁主电路，第12可控硅151和第22可控硅104根据相位触发信号按顺序导通，负载将得到正向全波整流电流；退磁主电路的第11可控硅153和第21可控硅111根据相位触发信号按顺序导通，负载将得到反向全波整流电流。保护电阻RS01为分流器用于检测直流电流大小反馈给触发线路板从而保证电流精度，确保负载线圈发热时保护。第1电感1L00为电抗器用于吸收线圈储存的能量，保护可控硅。
因为三相全波整流退磁系统是通过电流的正反换向衰减来达到退磁目的，通过人机界面设定的退磁电流大小、退磁时间长短、退磁频率大小，系统自动根据相关参数调整电流衰减幅度和可控硅正反向导通时间，就可以控制负载的电流大小，同时也控制了电流方向，直到电流衰减到零，因此达到了三相全波整流退磁的目的。
本发明的三相全波整流超低频退磁电路，可提供大功率或非常小功率的磁能，利用快速可控硅特征，激发出正反信号的方波脉冲，瞬间的直流脉动放出强大磁势能，产生高功率脉冲激励退磁场。
发明原理：
退磁电流（磁能）如果选择太小，将不能形成足够大的与剩磁磁场方向相反的逆向磁场，抵充工件内部的剩磁磁场，无法实现退磁要求。退磁频率如果选择过低，在相同的退磁时间内，每次变换极性的充磁时间过长，将整个变换极性充磁的次数减少，退磁要求也无法达到；退磁频率选择过高，变换极性充磁的时间短，对剩磁磁场反方向充磁的时间就短，磁场尚未抵消就开始反向充磁，退磁效果也很差。因此，退磁频率选择视具体情况而定，不同的工件选择不同的退磁频率，一般退磁频率选择在0.5-5Hz之间。退磁时间选择过短，则在频率不变的情况下，每次变换极性后，充磁电流的落差大，换向后的磁场与反向的磁场落差也大，剩余磁场高，退磁效果差；如退磁时间选择过长，充磁电流落差小，设备处于大电流时的工作时间也长，设备发热严重，影响设备的使用寿命，甚至烧毁电器元件。一般退磁时间选择10-30s。实际操作过程中，由于负载的不同，通电充磁时，由于阻抗、感抗、涡流等因素的存在，特别是磁化线圈充电磁化时，实际充磁电流有一定的衰减，退磁电流下降幅度过快，以致未到退磁时间时，退磁电流值就很小，难以在电表上显示电流值。因此，对较大工件进行超低频退磁时，选择电流大，退磁时间长、频率低可取得较为理想的退磁效果。
本发明的三相全波整流超低频退磁装置通过牵引移动小车，穿过退磁线圈，经过超低频率正负脉冲的渐变，达到退磁的要求，可方便地实现油气钻采大型锻件退磁，满足深海锻件技术要求。

Claims (5)

1.一种三相全波整流超低频退磁装置，其特征在于：包括退磁线圈（1）、轨道（2）和移动小车（3），所述移动小车（3）设置在所述轨道（2）上并相对所述轨道（2）移动，所述轨道（2）穿过所述退磁线圈（1）；
所述退磁线圈（1）采用三相全波整流超低频退磁方法，所述三相全波整流超低频退磁方法包括以下步骤：
一、设定退磁电流I、退磁频率f和退磁时间t，其中，Ii=I-（i-1）*1000，Ii为第i个退磁周期的退磁电流；步骤一中电流衰减幅度J通过下式计算得到：(I/J)*(1/f)=t；步骤一中t的范围10-30秒；步骤一中I=10000A；
二、第i个退磁周期的退磁步骤为：在充磁电流Ii下正向充磁ti1秒，换向停顿ti2秒，在充磁电流Ii下反向充磁ti1秒，换向停顿ti2秒，其中，2*（ti1+ti2）=1/f，令i=i+1；步骤二中ti1为0.5-3秒，ti2为0.3-1秒；
三、重复步骤二直到到达设定的退磁时间；
还包括三相全波整流超低频退磁电路，利用此电路对退磁线圈（1）提供电流，其中，三相全波整流超低频退磁电路，包括退磁主电路，退磁主电路包括第1电感1L00、第1整流电路、第2整流电路、感性负载和保护电阻RS01，
第1整流电路包括第11整流电路和第11电感1L11，第11整流电路包括第11可控硅153和第12可控硅151，第11可控硅153和第12可控硅151首尾相接，第11电感1L11的一端连接第11整流电路的一端；
第2整流电路包括第21整流电路和第21电感1L22，第21整流电路包括第21可控硅111和第22可控硅104，第21可控硅111和第22可控硅104首尾相接，第21电感1L22的一端连接第21整流电路的一端；
第11电感1L11的另一端连接第1电感1L00的一端，第21电感1L22的另一端连接第1电感1L00的另一端；
感性负载的一端连接第1电感1L00的中点，第1电感1L00的另一端连接保护电阻RS01的一端，保护电阻RS01的另一端连接第11整流电路的另一端和第21整流电路的另一端。
2.如权利要求1所述的三相全波整流超低频退磁装置，其特征在于：所述移动小车（3）为不锈钢小车。
3.如权利要求1所述的三相全波整流超低频退磁装置，其特征在于，步骤二中ti1=2秒，ti2=0.5秒。
4.如权利要求1所述的三相全波整流超低频退磁装置，其特征在于，步骤一中t=20秒。
5.如权利要求1所述的三相全波整流超低频退磁装置，其特征在于，步骤一种退磁频率f为0.5-10HZ。
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