專利名稱：一種高壓逆變電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力系統(tǒng)變換設(shè)備，具體地說是一種交流變換到直流的電源裝置。
高壓逆變電源主要用于工業(yè)除塵、除酸堿霧或靜電噴涂，因而電源本身也常常受到工作環(huán)境中粉塵或酸堿霧的直接侵害，造成設(shè)備故障多，壽命短等諸多不良后果?，F(xiàn)有的高壓逆變電源，一般是在箱體內(nèi)裝有高壓箱和控制電路，高壓箱內(nèi)裝有逆變變壓器。這種高壓逆變電源體積大，重量輕，發(fā)熱嚴(yán)重，因而須采用開口對(duì)流方式散熱。但由于此類高壓電源所處環(huán)境的惡劣，使得故障率高，影響正常生產(chǎn)，并存在現(xiàn)場(chǎng)維修難的老大難問題。
本實(shí)用新型的目的就是提供一種密封式高壓電源的新結(jié)構(gòu)，以提高高壓電源的正常運(yùn)行周期，降低故障率，同時(shí)可提高高壓電源的性能指標(biāo)。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的在箱體內(nèi)仍裝有高壓箱和控制電路，高壓箱內(nèi)裝有變壓器，在箱體中部設(shè)置有立板，控制電路制成模塊化插件插接在立板上，在立板的下部設(shè)有助對(duì)流風(fēng)機(jī)。箱體上安裝有前后門，箱體與前后門間的縫隙處設(shè)置密封圈，高壓箱上的電纜線通過設(shè)置在箱體上的密封圈引出箱外。這樣本高壓電源通過在箱體中心設(shè)置對(duì)流風(fēng)道，使集中于中部的高壓箱和控制電路強(qiáng)制風(fēng)冷，其自身熱量被帶到箱體四壁散失。插拔式模塊化控制電路可任意更換，拆下后檢修，同時(shí)箱體前后設(shè)門，根據(jù)需要選擇開啟。這些都使得現(xiàn)場(chǎng)維修十分快捷方便，減少了因故障判別、查找和維修造成的長(zhǎng)時(shí)停機(jī)以及因開箱時(shí)間過長(zhǎng)造成的灰塵大量進(jìn)入等諸多弊端。
本實(shí)用新型還可這樣實(shí)現(xiàn)，在上述結(jié)構(gòu)改進(jìn)的基礎(chǔ)上，對(duì)逆變變壓器做適當(dāng)改動(dòng)，一是將變壓器初級(jí)線圈與逆變電橋直接相接，利用分布參數(shù)構(gòu)成串聯(lián)諧振電路，從而省去原變壓器初級(jí)線圈與逆變電橋間的集總性諧振電容器；二是將變壓器選擇為一組，其初級(jí)線圈并聯(lián)，次級(jí)線圈相互串聯(lián)。這些改進(jìn)，提高了逆變變壓器的可控性，將原有害的分布參數(shù)直接當(dāng)作工作參數(shù)，減小了高壓電源的體積和重量，使其散熱量也進(jìn)一步減少，從而保證了高壓箱在密封的箱體內(nèi)的正常工作。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本電源中顯示器部分電路圖。
圖3是本電源中電腦控制模塊的軟件框圖。
圖4、圖5是本電源中變壓器初級(jí)線圈接線方式圖。
圖6是本電源中變壓器接線方式圖。
如圖1所示，本電源采用全密封式機(jī)箱，即在箱體10上設(shè)置前門3和后門11，彈性密封圈2、12粘貼于前后門和箱體縫隙處的箱體或門內(nèi)側(cè)，高低壓電纜出口處的箱體上也設(shè)有彈性密封圈13，這樣就形成一個(gè)全密封結(jié)構(gòu)。在箱體內(nèi)，通過橫梁17、19固定有一立板18，立板上有承插孔插接制成模塊化插件4的控制電路，各插件4之間及與變壓器之間保持電連接。在立板18的下部箱體內(nèi)，可設(shè)置一橫向孔板16，高壓箱14和助對(duì)流風(fēng)機(jī)1分別固定在橫向孔板16的上、下面。高壓箱14在橫向孔板上方靠近箱體中部，與其相接的高低壓電纜線15通過密封圈13引出箱外。助對(duì)流風(fēng)機(jī)1設(shè)在與橫向孔板相接的機(jī)殼20內(nèi)，其為上吹風(fēng)形式，形成一個(gè)中心向上、四周向下的對(duì)流風(fēng)道，以將高壓箱14和模塊化插件4的全部?jī)?nèi)部功耗向四壁散出。助對(duì)流風(fēng)機(jī)1也可設(shè)置于立板16的上部，并保持上述對(duì)流風(fēng)道和風(fēng)向不變。
在箱體10的頂層前面板9上還設(shè)置有電源開關(guān)6、以及顯示高壓電源工作電壓和工作電流的顯示器7。在面板8后部仍設(shè)有密封圈9。顯示器7如圖2所示，是由兩塊LM3914集成芯片IC1、IC2各分接10個(gè)發(fā)光二極管(D1—D10、D11—D20)構(gòu)成。IC1、IC2為十級(jí)量化集成電路，IC1的輸入U(xiǎn)0表示高壓的實(shí)際值，隨著高壓電源工作電壓的變化，U0發(fā)生變化，對(duì)應(yīng)于二極管D1—D10點(diǎn)亮的個(gè)數(shù)，以此代表工作電壓的萬伏數(shù)。IC2的輸入I0表示高壓電流的實(shí)際值，隨著高壓電源工作電流的變化，I0發(fā)生變化，對(duì)應(yīng)于二極管D11—D20點(diǎn)亮的個(gè)數(shù)，以此代表高壓工作電流的毫安數(shù)。這種顯示器讀數(shù)簡(jiǎn)單，顯示明亮，可視距離遠(yuǎn)，適宜在惡劣情況條件下使用。
圖1中，在控制電路中還加有電腦控制模塊5，用此可完成高壓電源的軟啟動(dòng)、自檢和保護(hù)等控制功能。結(jié)合圖3所示的電腦軟件程序框圖，本高壓電源的工作方式是，合上面板上的電源開關(guān)6，微電腦5產(chǎn)生高壓給定信號(hào)(斜坡式)，使逆變系統(tǒng)產(chǎn)生高頻振蕩，通過高壓箱14形成直流高壓后，由電纜15送到機(jī)箱外。同時(shí)，由面板上的顯示器7顯示相應(yīng)的高壓電壓和電流的數(shù)值。如發(fā)生高壓故障，微電腦5因得到中斷請(qǐng)求，及時(shí)撤掉給定信號(hào)U1，自動(dòng)停止工作。開關(guān)6是主命開關(guān)，可隨時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)電源的啟停操作。
由于逆變變壓器的變壓比N2/N1數(shù)值很大，等效的分布電容CS和漏感Ls就非常巨大，成為逆變電源的逆變頻率上不去、體積重量降不下來的主要原因。本裝置中將這些有害的分布參數(shù)直接當(dāng)作工作參數(shù)，讓其工作在諧振狀態(tài)，而不再串接入集總性諧振電容器，具體如圖4、圖5所示，即將高壓箱內(nèi)的變壓器初級(jí)線圈與逆變電橋直接相接。這樣就有效地減小了高壓電源的體積和重量，且逆變效率也相應(yīng)提高，從而實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)很小的密封機(jī)箱內(nèi)控制、逆變、升壓一次完成，提高了高壓電源的性能指標(biāo)。
在圖6中，本裝置中高壓箱內(nèi)的變壓器還可設(shè)置為包括三個(gè)變壓器的一組，其初級(jí)線圈相互并聯(lián)，次級(jí)線圈相互串聯(lián)。這種聯(lián)接方式可使逆變變壓器整體的等效匝數(shù)比變小，等效分布電容CS和漏感Ls數(shù)值變小，從而可進(jìn)一步提高本高壓電源的逆變頻率。
本實(shí)用新型僅用一只開關(guān)操作，控制、逆變、升壓全過程均在一個(gè)密封式機(jī)箱內(nèi)完成。因而操作簡(jiǎn)便，對(duì)環(huán)境條件要求低，現(xiàn)場(chǎng)維修只需插撥組件而不需拆焊元器件，快捷方便。顯示器讀數(shù)簡(jiǎn)單，可視距離遠(yuǎn)。整機(jī)較工頻電源體積減小100倍，重量減輕25倍，節(jié)電5倍以上，且運(yùn)行可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。
權(quán)利要求1.一種高壓逆變電源，在箱體(10)內(nèi)裝有高壓箱(14)和控制電路，高壓箱內(nèi)裝有變壓器，其特征在于箱體中部設(shè)有立板(18)，控制電路制成模塊化插件(4)插接在立板(18)上，在立板的下部設(shè)有助對(duì)流風(fēng)機(jī)(1)，箱體(10)上安裝有前、后門(3、11)、其與前后門間的縫隙處設(shè)置密封圈(2、12)，高壓箱(14)上的電纜線(15)通過設(shè)置在箱體(10)上的密封圈(13)引出箱外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓逆變電源，其特征在于在立板(18)的下部設(shè)置有橫向孔板(16)，高壓箱(14)和助對(duì)流風(fēng)機(jī)(1)分別固定在橫向孔板(16)的上下面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓逆變電源，其特征在于在箱體(10)的頂層前面板(8)上設(shè)置有電源開關(guān)(6)和電壓、電流顯示器(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓逆變電源，其特征在于顯示器(7)是由兩塊LM3914集成芯片IC1、IC2各分接10個(gè)發(fā)光二極管(D1—D10、D11—D20)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓逆變電源，其特征在于在控制電路中還加有電腦控制模塊(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓逆變電源，其特征在于高壓箱(14)內(nèi)的變壓器初級(jí)線圈與逆變電橋直接相接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓逆變電源，其特征在于高壓箱(14)內(nèi)的變壓器為一組，其初級(jí)線圈相互并聯(lián)，次級(jí)線圈相互串聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種高頻高壓逆變電源，其結(jié)構(gòu)是在一帶有前后門的密封式機(jī)箱中部設(shè)置立板，控制電路制成模塊化插件插接在立板上，立板旁邊有高壓箱，立板下部有助對(duì)流風(fēng)機(jī)。本電源裝置只由一只開關(guān)操作，控制、逆變、升壓全過程均在密封式機(jī)箱內(nèi)完成，因而操作簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境要求低，現(xiàn)場(chǎng)維修只需插拔組件而不需拆焊元器件，省時(shí)方便，整機(jī)體積小，重量輕，節(jié)能多。
文檔編號(hào)H02M1/00GK2225107SQ95205248
公開日1996年4月17日 申請(qǐng)日期1995年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月15日
發(fā)明者趙富 申請(qǐng)人:趙富