CN207559861U - 一种铝型材均匀化着色电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种铝型材均匀化着色电源，包括：依次串联的进线断路器、由三相整流桥、第一电感、电解电容组成的整流滤波电路、由全桥逆变器、电容、高频变压器、整流二极管组成的大功率高频逆变整流电路、第二电感、晶闸管逆变电路。本着色电源装置输出的纹波小，装置功率损耗小，效率高，装置耗材少，体积小，占用场地少，重量轻。

Description

一种铝型材均匀化着色电源

技术领域

本实用新型属于电源技术领域，尤其涉及一种铝型材均匀化着色电源。

背景技术

在铝型材的生产过程中，经常需要用着色电源对铝型材的表面进行电解着色，通过电解还原一定量的有色金属离子，使型材表面形成一定的颜色，以增加铝型材的美观度。

均匀化着色电源与传统的交流着色电源在输出上有很大的差别。其工作过程主要是：1)P处理：输出正向直流电流对铝材进行预电解处理，电流密度在300A/m2以下；2)C处理：输出1～30Hz范围内的正负方波、正负方波的宽度比在0.005～0.30范围内，电流密度在100A/m2以下，进行电解着色。通过此着色方法，可使铝材表面得到非常均匀的着色效果，且着色时间短，可提高工厂的生产效率。用均匀化着色电源将一挂料着成黑色，一般只要6～7分钟，而交流着色电源则需20分钟左右，可见其效率之高。使用均匀化着色方法，可将不同品种的铝材放入同一槽中进行着色处理，都可得到色彩均匀的着色效果。

现有的均匀化着色电源的主电路主要包括三相工频整流变压器、三相晶闸管移相全控整流桥、低频滤波电感、晶闸管逆变电路。实现本实用新型过程中，发明人发现现有的均匀化着色电源技术中至少存在如下问题：1、三相工频的整流变压器体积大，重量重，功率损耗大，成本高。2、低频滤波电感体积大、重量重、成本高。因此，导致整个着色电源装置占用场地大，重量重，功率损耗大，成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种铝型材均匀化着色电源，以解决现有着色电源装置占用场地大，重量重，功率损耗大，成本高的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种铝型材均匀化着色电源，其特征在于，包括：依次串联的进线断路器、由三相整流桥、第一电感、电解电容组成的整流滤波电路、由全桥逆变器、电容、高频变压器、整流二极管组成的大功率高频逆变整流电路、第二电感、晶闸管逆变电路。

所述进线断路器的输入端连接三相三线输入，所述进线断路器的输出端连接所述三相整流桥的输入端，所述三相整流桥的第一输出端连接第一电感的第一端，所述第一电感的第二端连接所述电解电容的第一端，所述电解电容的第二端连接所述三相整流桥的第二输出端；所述全桥逆变器的输入端与所述电解电容并联，所述全桥逆变器的第一输出端通过电容连接所述高频变压器的原边第一输入端，所述全桥逆变器的第二输出端连接所述高频变压器的原边第二输入端；所述高频变压器的副边第一、第二输出端分别通过整流二极管并接后连接所述第二电感的输入端，所述第二电感的输出端连接所述晶闸管逆变电路的第一输入端，所述高频变压器的副边第三输出端连接所述晶闸管逆变电路的第二输入端，所述晶闸管逆变电路输出所需要的方波着色电流。

进一步的，所述着色电源还包括整流调节器，所述高频变压器的副边第三输出端设置直流反馈，所述整流调节器根据直流反馈的直流电流来对全桥逆变器进行调节控制，维持直流反馈的直流电流在要求的数值范围内。

又进一步的，所述着色电源还包括逆变脉冲控制器，所述逆变脉冲控制器根据工作过程来对所述晶闸管逆变电路的占空比进行控制，使输出的正负方波电流满足工艺工况要求。

更进一步的，着色电源还包括控制器和人机交互模块，所述晶闸管逆变电路的输出端设置输出电流反馈端和输出电压反馈端，所述控制器根据所述输出电流反馈端和输出电压反馈端的信息以及人机交互模块的输入信息控制整流调节器和逆变脉冲控制器。

进一步的，所述整流二极管为肖特基二极管或者快恢复二极管。

用上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点：本申请通过采用三相整流桥、全桥逆变器、高频变压器、肖特基二极管或者快恢复二极管等大功率高频开关电子器件来实现隔离、降压、整流成直流电流，再通过晶闸管逆变电路输出，达到所需要的电流波形，因此本着色电源输出的纹波小，装置功率损耗小，效率高，装置耗材少，体积小，占用场地少，重量轻。

附图说明

图1本实用新型实施例的电路原理图。

具体实施方式

体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。

如图1所示，本实用新型的一种实施例提供了一种铝型材均匀化着色电源，包括：依次串联的进线断路器1、由三相整流桥2、第一电感3、电解电容4组成的整流滤波电路、由全桥逆变器5、电容6、高频变压器7、整流二极管8组成的大功率高频逆变整流电路、第二电感10、晶闸管逆变电路11；

所述进线断路器1的输入端连接三相三线输入，所述进线断路器1的输出端连接所述三相整流桥2的输入端，所述三相整流桥2的第一输出端连接第一电感3的第一端，所述第一电感3的第二端连接所述电解电容4的第一端，所述电解电容4的第二端连接所述三相整流桥2的第二输出端；所述全桥逆变器5的输入端与所述电解电容4并联，所述全桥逆变器5的第一输出端通过电容6连接所述高频变压器7的原边第一输入端，所述全桥逆变器5的第二输出端连接所述高频变压器7的原边第二输入端；所述高频变压器7的副边第一、第二输出端分别通过整流二极管8并接后连接所述第二电感10的输入端，所述第二电感10的输出端连接所述晶闸管逆变电路11的第一输入端，所述高频变压器7的副边第三输出端连接所述晶闸管逆变电路11的第二输入端，所述晶闸管逆变电路11输出所需要的方波着色电流。

所述着色电源还包括，所述高频变压器7的副边第三输出端设置直流反馈9，所述整流调节器14根据直流反馈9的直流电流来对全桥逆变器5进行调节控制。整流调节器14采用PWM控制技术，对全桥逆变器5中IGBT功率开关器件的通断进行控制，以维持直流反馈9的直流电流在要求的数值范围内。

所述着色电源还包括逆变脉冲控制器15，所述逆变脉冲控制器15根据工作过程形成时序脉冲信号，并将脉冲信号隔离功率放大到强脉冲，强脉冲触发所述晶闸管逆变电路11中的大功率晶闸管按照时序导通，以恒定输出电流方波的占空比在要求的数字范围内，使输出的正负方波电流满足工艺工况要求。

着色电源还包括控制器16和人机交互模块17，所述晶闸管逆变电路11的输出端设置输出电流反馈端12和输出电压反馈端13，所述控制器16根据所述输出电流反馈端12和输出电压反馈端13的信息以及人机交互模块17的输入信息控制整流调节器14和逆变脉冲控制器15。

所述整流二极管8为肖特基二极管或者快恢复二极管。

所述均匀化着色电源输入端接电网3相3线380V电压，经进线断路器1后，输入给三相整流桥2整流成直流电流，然后经第一电感3、电解电容4滤波储能后，经全桥逆变器5变换为高频交流电流，又经电容6、高频变压器7进行隔离降压，然后通过肖特基二极管8整流为直流，再经过第二电感10后，进入晶闸管逆变电路11进行方波电流输出。整流调节器14根据直流反馈9的直流电流来对全桥逆变器5进行调节控制，维持直流反馈9的直流电流在要求的数值范围内。逆变脉冲控制器15根据工作过程来对晶闸管逆变电路11进行控制，使输出的正负方波电流满足工艺工况要求。控制器16处理电源装置的所有状态信息，并控制整流调节器14和逆变脉冲控制器15。着色装置的状态显示、监控、参数设定、操作等都是通过人机交互模块17来完成。优选的，所述肖特基二极管8亦可用快恢复二极管代替。优选的，人机交互模块为显示屏。

本申请通过采用三相整流桥、全桥逆变器、高频变压器、肖特基二极管或者快恢复二极管等大功率高频开关电子器件来实现隔离、降压、整流成直流电流，再通过晶闸管逆变电路输出，达到所需要的电流波形，因此本均匀化着色电源输出的纹波小，装置功率损耗小，效率高，装置耗材少，体积小，占用场地少，重量轻。

应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种铝型材均匀化着色电源，其特征在于，包括：依次串联的进线断路器(1)、由三相整流桥(2)、第一电感(3)、电解电容(4)组成的整流滤波电路、由全桥逆变器(5)、电容(6)、高频变压器(7)、整流二极管(8)组成的大功率高频逆变整流电路、第二电感(10)、晶闸管逆变电路(11)；

所述进线断路器(1)的输入端连接三相三线输入，所述进线断路器(1)的输出端连接所述三相整流桥(2)的输入端，所述三相整流桥(2)的第一输出端连接第一电感(3)的第一端，所述第一电感(3)的第二端连接所述电解电容(4)的第一端，所述电解电容(4)的第二端连接所述三相整流桥(2)的第二输出端；所述全桥逆变器(5)的输入端与所述电解电容(4)并联，所述全桥逆变器(5)的第一输出端通过电容(6)连接所述高频变压器(7)的原边第一输入端，所述全桥逆变器(5)的第二输出端连接所述高频变压器(7)的原边第二输入端；所述高频变压器(7)的副边第一、第二输出端分别通过整流二极管(8)并接后连接所述第二电感(10)的输入端，所述第二电感(10)的输出端连接所述晶闸管逆变电路(11)的第一输入端，所述高频变压器(7)的副边第三输出端连接所述晶闸管逆变电路(11)的第二输入端，所述晶闸管逆变电路(11)输出所需要的方波着色电流。

2.如权利要求1所述的一种铝型材均匀化着色电源，其特征在于，还包括整流调节器(14)，所述高频变压器(7)的副边第三输出端设置直流反馈(9)，所述整流调节器(14)根据直流反馈(9)的直流电流来对全桥逆变器(5)进行调节控制，维持直流反馈(9)的直流电流在要求的数值范围内。

3.如权利要求2所述的一种铝型材均匀化着色电源，其特征在于，还包括逆变脉冲控制器(15)，所述逆变脉冲控制器(15)根据工作过程来对所述晶闸管逆变电路(11)的占空比进行控制，使输出的正负方波电流满足工艺工况要求。

4.如权利要求3所述的一种铝型材均匀化着色电源，其特征在于，还包括控制器(16)和人机交互模块(17)，所述晶闸管逆变电路(11)的输出端设置输出电流反馈端(12)和输出电压反馈端(13)，所述控制器(16)根据所述输出电流反馈端(12)和输出电压反馈端(13)的信息以及人机交互模块(17)的输入信息控制整流调节器(14)和逆变脉冲控制器(15)。

5.如权利要求1-4任一所述的一种铝型材均匀化着色电源，其特征在于，所述整流二极管(8)为肖特基二极管或者快恢复二极管。