[实用新型]高功率因数离子束熔炼电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源，特别是涉及一种高功率因数离子束熔炼电源。

背景技术

目前在新材料制备领域，对一些稀有、难熔金属的精炼、提纯特别是采用离子束方法熔炼、冶金的场合，其使用的离子束熔炼电源大多是普通晶闸管直流电源，由于采用离子束方法熔炼的工艺要求，其电源实际工作电压较高，通常工作电压在100V左右，而为了避免工作中离子束弧长的变化及其它外界的干扰而造成的断弧现象，确保离子束电弧连续稳定燃烧及小电流工作的连续，设计中空载电压一般为工作电压的1.5倍，即150V,而电源的实际功率是与电压平方成正比（P=U²/R）,这就势必造成离子束电源的功率因数偏低（100/150=0.67），无功损耗增加，同时工作中，晶闸管的导通角偏小，造成电高次谐波偏高，对电网产生污染。

发明内容

为了解决上述技术问题本实用新型提供一种高功率因数离子束熔炼电源，目的是提高效率，提高离子束电源的功率因数，降低无功损耗，减少高次谐波对电网的污染。

为达上述目的本实用新型由下述结构构成：高功率因数离子束熔炼电源，主变压器初级与三相输入电源连接，主变压器次级与变流器连接，变流器输出端与高电压、小电流维弧装置连接，反馈控制系统的一端接在高电压、小电流维弧装置的输出端，反馈控制系统的另一端接在变流器的控制端上。

三相电源为380V、50赫兹交流电源。

变流器为晶闸管桥式变流器。

反馈控制系统为PWM。

主变压器为降压、隔离干式变压器。

本实用新型的优点效果：采用加装高电压、小电流维弧装置，并接于输出两端，该装置功率较小，目的是保证一旦上下电极距离变化或炉内气体气氛的变化造成的离子束电弧熄灭时，瞬间提供一个高电压，从而保证电弧连续稳定燃烧，同时主变压器的设计也可以不考虑小电流工作时的连续性（小电流工作时靠维弧装置提供），这样主变压器的空载电压就可以设计到工作电压的1.1倍左右，提高了功率因数，同时离子束电源正常工作时，变流器晶闸管处于较大导通角状态，减小了高次谐波对电网的污染。

附图说明

图1是本实用新型的工作原理框图。

图中：1、主变压器；2、变流器；3、高电压、小电流维弧装置；4、反馈控制系统。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图所示，本实用新型高功率因数离子束熔炼电源，主变压器1初级与三相输入电源连接，主变压器1次级与变流器2连接，变流器2输出端与高电压、小电流维弧装置3连接，反馈控制系统4的一端接在高电压、小电流维弧装置3的输出端，反馈控制系统4的另一端接在变流器2的控制端上。

三相电源为380V、50赫兹交流电源。

变流器2为晶闸管桥式变流器。

反馈控制系统4为PWM。

主变压器1为降压、隔离干式变压器。

本实用新型的工作原理：三相工频电网电压经低压电器元件控制接入主变压器初级，经变压、隔离后，次级输出三相低压接入变流器输入端，变流器输出端输出单相直流电压，该电压高低由变流器控制做为离子束电源的工作电压，高电压、小电流维弧装置接于变流器的输出端，起到电弧熄灭瞬间提供高压维弧及小电流连续工作作用，同时PWM反馈控制系统做为闭环控制环节及时抑制外界及网压波动，使系统工作更加稳定。