電暈機的選擇

2019-01-12 10:22:05 admin 350

電暈機的選擇 



內容簡介

    電子表面極化處理設備由于其屬于大功率高壓電源設備范疇,一般用戶在購買時對其技術性能、質量和可靠性的優劣無法鑒定。本文介紹了不用儀器儀表,而用眼看、耳聽、手摸和簡單的模擬實驗方法來定性判斷、分析和檢測電子表面極化處理設備的一些主要技術指標、設備技術的先進性和可靠。


  電子表面極化處理設備又稱電子沖擊機、電暈機、電火花機。電子塑料表面極化處理是塑料印刷行業在吹膜、復合、涂覆、真空鍍鋁和塑料印刷之前的一道必不可少的工藝流程。表面極化處理在紙張印刷、印染和電纜制造業方面也有廣泛的用途。雖然表面極化處理設備相比其它諸如吹膜機、印刷機、復合機等機械設備在體積和價值上“微不足道”,但其在這些工藝流程中所起的質量保證作用是每一個生產單位都盡人皆知。可以說沒有電子表面極化處理設備就沒有現代塑料印刷技術。由于電子表面極化處理設備是一電子設備,生產單位較多,魚龍混雜,只看廠家的自我宣傳難分優劣。而用戶在選用電子表面極化處理設備時又不知道如何選擇和判斷各種設備的技術和性能的優劣。如果參照以下所述的方法來鑒定,則可選到滿意的電子表面極化處理設備。

    量體積、比重量、看結構

    在相同功率或相同處理寬度的電子表面極化處理設備中體積越小、重量越輕者其技術含量越高、技術也越先進和可靠。由于電子表面極化處理設備的實質就是大功率交流高頻逆變電源。第一代可控硅式逆變電源用的是低壓逆變技術,設備中使用了多個體積龐大和笨重的工頻變壓器,且逆變頻率較低,其逆變用的脈沖變壓器的體積較大而笨重。如一千瓦的電子表面極化處理設備的重量即達20~30公斤。因而,可控硅電子表面極化處理設備的體積龐大而笨重。第二代的電子表面極化處理設備甩掉了工頻變壓器,使用了晶體管或GBIT功率器件,直接將工頻電源進行逆變,且提高了逆變工作頻率,縮小了逆變脈沖變壓器的體積,使電子表面極化處理設備的整機體積和重量較可控硅式的設備大為減小。如一千瓦的電子表面極化處理設備的重量約為8~16公斤。第三代的電子表面極化處理設備在第二代的基礎上增加了微處理器(單片微型計算機),使設備的能量轉換效率和工作頻率較第二代的設備又有了提高,并進一步縮小了整機體積和設備重量。如第三代一千瓦的電子表面極化處理設備的重量僅為3~5公斤。在體積上,三代設備的體積之比約為:

第一代設備體積:第二代設備體積≈3至5:1

第二代設備體積:第三代設備體積≈2至3:1

    電子表面極化處理設備的整機結構是否簡潔和合理也代表了設備的技術水準,同時也代表了設備使用的可維護性。由于電子表面極化處理設備的實質是大功率交流高頻逆變電源,其故障率較其它設備高。用戶在購買了設備后必須要考慮設備出現故障后的可維護性。第一代可控硅式電子表面極化處理設備的體積龐大而笨重,如一臺三千瓦的設備其體積即達一個家用立柜之巨,而重量可近百余公斤,線路連接繁雜。設備一旦出現故障只有專業技術人員或生產廠家上門服務才能維護。對不具備維修條件的單位只能望機興嘆了。而現代的第三代微處理器式的電子表面極化處理設備由于其控制電路的集成度高、自動控制和檢測能力強、能量轉換效率也高,因而整機結構小而簡潔合理。如一臺三千瓦的設備其體積僅為一臺計算機主機的二分之一大小。再加上其模塊化的結構(內部通常為2~3個模塊),維護極為方便容易。設備即使出現故障只要向設備生產單位通過特快專遞索取或購買相關模塊即可及時解決問題。

    聽聲音、看火花、測效果 

    在對電子表面極化處理設備的外觀和結構進行了主觀評價后,即可將主機和放電架連接,通電檢測。接通電源,設備應能正常工作。放電架上的硅膠輥和金屬電極之間即會出現電暈“放電”,并隨著硅膠輥被加熱(5~10分鐘),電暈放電會逐步均勻細蜜。由于不同年代的電子表面極化處理設備的工作頻率差異較大,其電暈放電現象和設備發出的聲響特征也有明顯的差異。可控硅式電子表面極化處理設備工作頻率較低,約5千赫茲。電暈放電火花較粗,“電弧”會延伸至金屬電極邊緣以外較遠處,弧色呈蘭色偏紅。在薄膜處理的表面極化達因值要求較高時,加大處理功率會導致薄膜穿孔,降低薄膜的阻隔性和使薄膜的反面也出現較高的達因值至焊接牢度下降。工作時設備也會發出較強的尖銳嘯叫聲。

    第三代由微處理器控制的(智能型和數碼型)電子表面極化處理設備其工作頻率一般較高,約14~25千赫茲。電暈放電火花細蜜而均勻,“電弧”基本集中于金屬電極附近,弧色呈蘭色偏白。設備工作時聽不到尖銳的嘯叫聲,僅能聽到放電架電暈放電時發出的沙沙聲。薄膜處理的表面極化達因值要求較高時,可加大處理功率,也不會降低薄膜的阻隔性。第二代電子表面極化處理設備的電暈放電特性和其工作頻率一般介于其之間。

    當然,電子表面極化處理設備的使用效果最終還是要通過處理效果測定來判斷。在相同寬度和處理效果的條件下,第三代微處理器式電子表面極化處理設備要比第一代可控硅式電子表面極化處理設備節能1.5~2.5倍。

    試保護、變條件、摸熱量

    在選擇電子表面極化處理設備時特別要注意設備的可靠性。一般可用試保護、變條件、摸熱量的方法來考核設備的優劣和早期可靠性。

    試保護

    就是將設備主機的高壓輸出端在允許的(AC220V)輸入范圍內進行多次的開路、短路和拉弧放電,主機也不會損壞。

    高壓輸出端開路保護試驗

    將設備主機的高壓輸出端和放電架之間的導線斷開即去掉高壓輸出線。在主機的交流電壓(AC220V)輸入端接一臺和設備相應功率的調壓器,按照設備使用說明書給出的最大輸入電壓范圍使用條件(一般為AC220V±20%),選擇最高(AC242V)、中間(AC220V)和最低(AC198V)三點電壓,分別進行重復不規則的開機和關機,主機不應損壞(可控硅式的設備不宜做這個實驗,因為在輸出開路時可控硅上會產生較高的反峰電壓擊穿可控硅而其保護又是機械式的,保護速度較慢,極易損壞設備)。

    高壓輸出端短路保護試驗

    將設備主機的高壓輸出端用導線短路。在主機的交流電壓輸入端(AC220V)接一臺和設備相應功率的調壓器,按照設備使用說明書給出的最大輸入電壓范圍使用條件(一般為AC220V±20%),選擇最高(AC242V)、中間(AC220V)和最低(AC198V)三點電壓,分別進行重復不規則的開機和關機,主機不應損壞(可控硅式的設備不宜做這個實驗,因為其保護一般是機械式的,保護速度較慢,極易使可控硅過載損壞)。

    高壓輸出端拉弧保護試驗

    將設備主機高壓輸出端和放電架之間按照正常的工作方式連接。在主機的交流電壓輸入端(AC220V)接一臺和設備相應功率的調壓器,按照設備使用說明書給出的最大輸入電壓范圍使用條件(一般為AC220V±20%),選擇最高(AC242V)、中間(AC220V)和最低(AC198V)三點電壓,分別進行重復不規則的開機和關機,主機應能正常的工作。同時用一50厘米以上長的絕緣棒在其一端綁一段金屬導線,在每次開機正常工作后,對高壓輸出進行間距不等的不規則的拉弧放電,主機不應損壞(可控硅式的設備不宜做這個實驗)。

    以上三項輸出保護的檢驗基本模擬了設備在日常使用中放電架可能出現的問題。能夠通過這三項輸出保護的考驗,設備一般也就不會因為放電架或輸出導線等負載故障而導致主機損壞。

    變條件

    變條件就是改變電子表面極化處理設備的輸入電壓和使用不同參數的放電架,而設備能否適應。由于工業環境一般比較惡劣,輸入電壓的高低變化和放電架結構(如放電間隙大小、放電片寬窄和放電面積大小)的離散是經常可能出現的。好的設備在改變了這些外界條件后不但能夠正常地長期工作,而且設備的能量轉換效率還不致降低。因為電子表面極化處理設備是大功率的電源,效率下降即意味著設備主機的熱量增加。如一臺3千瓦的設備,如果其能量轉換效率下降10%,則設備的損耗要增加300瓦。這些損耗都轉變成熱,將使主機的溫升增加較多,即使設備不壞,也可能導致設備的使用壽命大為縮短。因為電子器件在其極限溫度下,溫度每增加10度其壽命將縮短一半。因此,設備主機的工作溫度基本代表了設備的長期使用壽命。用戶在購買設備時可用如下方法來大致判斷或比較設備主機的使用壽命。

    主機輸入電壓適應性

    將設備主機和放電架按照工作狀態安裝好。在主機的交流電壓輸入端(AC220V)接一臺和設備相應功率的調壓器按照設備使用說明書給出的最大輸入電壓范圍使用條件(一般為AC220V±20%),選擇最高(AC242V)和最低(AC198V)兩點電壓讓設備分別工作兩至三小時。在最低輸入電壓時設備要能正常工作,只是功率減小。在最高輸入電壓時設備也應能正常工作,而且還要保持較高的能量轉換效率。設備中功率器件的溫升不要超過10度(即環境溫度加10度)。最簡單和直接的測試方法就是打開機箱,(一定要注意安全,在摸時最好將AC220V輸入電源的插頭拔掉)用手摸一摸設備中功率器件和其散熱器上的溫度。在冬季,手感一般為微溫、在夏季,功率器件和其散熱器上的溫度其手感為不燙手。如果有不同類型的電子表面極化處理設備,在相同功率、電壓和負載的條件下,只要比較設備中功率器件和其散熱器溫度的高低即可大致判斷其效率的大小和使用壽命的長短。第一代可控硅式的設備一般效率較低,約為60%~70%,其龐大的體積也是為了散熱的需要。因為它是低壓工作方式,電壓適應范圍較寬,但輸入電壓較高時其效率將降低。第二代的設備在輸入電壓較高時一般效率會降低,約為80%~90%。其最低工作電壓一般不能小于AC180V。而第三代微處理器式電子表面極化處理設備由于其具有完善的軟硬件檢測和控制系統,可以使功率器件在各種復雜的條件下也能保持良好的工作狀態。因此,其適應范圍較寬,有的設備在AC120V~AC260V的情況下都能正常工作(如ZW智能型和CTE數碼型電子沖擊機)。在如此寬的范圍內其能量轉換效率可保持在95%以上。

    主機對放電架負載變化的適應性

    放電架是電子表面極化處理設備主機的負載。其主要結構變化不大,都采用硅橡膠為介質,并包覆于金屬輥之上和金屬電極之間進行放電。但金屬電極的結構、形狀、長度和放電間隙對主機的工作狀態影響較大。在主機的電參數一定的情況下,金屬電極放電面積越大其所呈現的等效電阻和電容也越大,即主機的負荷越重。因此,如果改變放電架金屬電極的結構、形狀、長度和放電間隙將直接影響主機的工作狀態,使主機的能量轉換效率降低。其后果將使主機的溫升增加減少使用壽命,甚至使主機不能工作和損壞。

    主機對放電架負載變化的適應性反映了主機的控制能力。第一代和第二代的電子表面極化處理設備主機的負載適應性較差,一般只能配用按照主機指標要求的單一放電架。在使用放電架的金屬電極放電面積大于配套放電架的放電面積將使主機的溫升增加,放電面積若大于兩倍以上,主機有可能溫升過高或損壞。第三代微處理器式電子表面極化處理設備由于其具有完善的軟硬件檢測和控制系統,對負載變化的自適應能力較強,一般能適應各種結構的放電架。如絲狀金屬電極、鰭狀金屬電極、平面金屬電極等,即使金屬電極放電面積比主機要求的放電面積大一倍(即放電架尺寸長一倍)主機也能適應并不降低其效率。對用戶來說要檢驗主機對放電架負載變化的適應性,只要換用不同金屬電極結構(如形狀、大小、長短)的放電架。先看主機是否能正常工作,再看主機的溫升。即先讓主機工作數小時,用手摸一摸設備中功率器件和其散熱器上的溫度。在加大放電面積后的主機溫升會略有增加(3~5度)。若增加較多則適應性較差。

    用戶若按照上述方法挑選電子表面極化處理設備,將能選擇到性能比較滿意,質量比較可靠,使用壽命比較長的設備。(完)

 

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