電泳涂裝設(shè)備中整流器的選擇

電泳涂裝設(shè)備中整流器的選擇———————————————————————————————— 作者：———————————————————————————————— 日期：2電泳涂裝是將被涂物(工件)浸漬在水性涂料中作為一個電極(陽極或陰極)，另設(shè)一個與之相對應(yīng)的電極(陰極或陽極)，在兩極之間施加一直流電場，靠電場所產(chǎn)生的物理化學(xué)作用，使涂料粒子均勻地涂布在工件表面上的涂裝方法。這是一種先進(jìn)的、現(xiàn)代的涂裝新技術(shù)。依據(jù)電泳涂裝的工作原理，整流器即直流電源，是電泳涂裝設(shè)備中關(guān)鍵的配套設(shè)備，沒有直流電源就談不上電泳。適當(dāng)選擇直流電源的容量，可明顯提高電泳涂裝設(shè)備的性價比。如果電源容量選擇過大，會提高設(shè)備的制造成本，提高設(shè)備的裝機(jī)功率，造成浪費(fèi)。反之，則使整條生產(chǎn)線得不到充分利用，生產(chǎn)效率無法提高。如有大件需上線涂裝，電泳電流過大，造成直流電源過流保護(hù)，不能正常生產(chǎn)。所以在設(shè)計電泳涂裝設(shè)備工作中，直流電源的選擇顯得格外重要。1、選擇依據(jù)直流電源的主要特性和參數(shù)要完全滿足電泳涂裝的工藝要求。主要依據(jù)以下幾個方面：1).電泳漆的固有特性；a、電泳漆的“破壞電壓”；b、電泳漆的“臨界電壓”；c、電泳漆的“庫侖效率”。2).被涂裝工件的表面積(內(nèi)外表面積之和)；3).工件材質(zhì)及工件外形的復(fù)雜程度。2、整流器(直流電源)容量的計算整流器的容量根據(jù)電泳的電壓和電流進(jìn)行選擇，電壓的高低主要取決于電泳的類型，適當(dāng)考慮工件情況。2.1 電壓的確定：3整流器的額定電壓應(yīng)滿足電泳漆施工電壓要求，應(yīng)小于電泳漆“破壞電壓”，而大于電泳漆的“臨界電壓”。對于陰極電泳，電泳過程中，工件作為陰極的叫做陰極電泳，反之，則稱為陽極電泳。陰極電泳施工電壓一般在200－350V之間，而對于陽極電泳(低壓型)施工電壓在50－100V之間，高壓型陽極電泳漆施工電壓在150－250V之間?？傊脩暨x用的電泳漆類型一但確定，則整流器的電壓指標(biāo)即可確定。2.2 電泳電流的計算；依據(jù)“庫侖效率”的定義，要涂上一定重量的膜，必須要消耗一定量的電量。假設(shè)要求工件上的涂膜重量為p，則p=sδγ那么所需電量： 即 (庫倫)因為：所以 電泳電流強(qiáng)度 (安培)按厘米克秒制換算單位，得： (安培)式中：q——電泳漆的“庫侖效率”(mg/c)；[注：“庫侖效率”為電泳漆的固有特性，表征每消耗 1庫侖電量泳涂到工件表面的膜的重量 ]s——被涂工件的表面積 (m2)；[注：有效時間內(nèi)槽內(nèi)被涂工件表面積之和 ]δ——涂膜厚度（μm）；4γ——電泳漆膜的干膜比重（ g/cm3）。據(jù)電泳涂裝的工作方式（槽浸式、連續(xù)式）及通電方式 (帶電入槽、入槽后通電 )不同，電泳電流的計算方法略有不同。2.2.1連續(xù)通電入槽情況由于工件是連續(xù)通電入槽，因此工件出入電泳槽的面積可以認(rèn)為是相等的，所以電泳電流是均勻的，其電流強(qiáng)度可以按下式計算：式中 ：I——電泳時的電流強(qiáng)度 A；fs——按涂漆面積計算的生產(chǎn)率 m2/h；δ——電泳涂層厚度 μm；γ——電泳漆的干膜比重 g/cm3(一般的陰極電泳漆為 1.3～1.4g/cm3)；q——電泳漆的庫侖效率 mg/c(一般的陰極電泳漆為 20～30mg/c，陽極電泳漆為10～20mg/c)。2.2.2單個工件入槽后通電清況時間內(nèi)，只有一個工件或一掛進(jìn)行電泳的情況，其平均電流按下式計算： (2.2)5式中 ：Iep——平均電流強(qiáng)度 (A)；F1——每掛工件的涂裝面積 (m2)；t1——電泳時間(s)；最大電流強(qiáng)度 Imax=K0Iep(K0無量綱。一般取 K0＜4；軟起動時 K0≤2)；單個工件電泳時，電流與時間的關(guān)系如下圖所示：如果單個工件電泳時采用帶電入槽方式，可不考慮最大電流。由于這種情況下，電泳面積是從0開始逐漸增加的，因此，電泳電流也是平穩(wěn)增加，不會產(chǎn)生沖擊電流。2.2.3 多個工件連續(xù)入槽后通電情況。這種情況是指在工件連續(xù)入槽后通電進(jìn)行電泳時，在有效時間內(nèi)有一個(一掛)以上的工件在同時進(jìn)行電泳。6平均電流可按 2.2公式計算總電流強(qiáng)度：由于在連續(xù)入槽通電的情況下， 漆膜完全形成后，工件成近似絕緣體，所以在有效時間內(nèi)其電流強(qiáng)度可以看成與電泳時間呈線性關(guān)系， 第一掛電流最大， 最后一掛電流為0，如下圖所示：總電流強(qiáng)度按下式計算：...................(2.3)式中 ：n——在有效時間內(nèi)進(jìn)行電泳的掛件數(shù)， n≥2；7I1——第一掛的電泳電流強(qiáng)度 (最大電流)2S1——第一掛的電泳涂漆面積 (m)；In=0。依據(jù)電泳漆的施工電壓和電泳電流的計算結(jié)果（取最大電流和總電流值） ，即可選定直流電源的容量。一般地電源的額定電壓大于施工電壓，小于電泳漆的破壞電壓。3、電泳涂裝用直流電源性能簡介基本原理：三相交流電源經(jīng)整流變壓器形成電壓有效值相等，電氣上隔離，但有 30°相位差的兩組三相電源送到兩組三相全控橋，經(jīng)平衡電抗器實現(xiàn)12脈波整流，當(dāng)電網(wǎng)頻率為50HZ時，輸出電壓的脈動頻率為600HZ，經(jīng)濾波后使直流輸出的紋波指標(biāo)達(dá)到電泳涂裝工藝的要求。主要技術(shù)性能：a.輸出電壓調(diào)節(jié)范圍 DV——額定輸出直流電壓；b.穩(wěn)壓精度 ：當(dāng)輸出電流為 10～100%額定值，輸出電壓為 50～100%時，穩(wěn)壓精度為 1%；c.紋波系數(shù)：當(dāng)輸出電壓為50～100%額定值，輸出電流為20～100%額定值時，紋波系數(shù)不大于7.5～1%；d.輸出電壓上升率：輸出電壓值由 0上升到額定值的時間可在 5－30秒內(nèi)隨意整定；e.自動降低電壓控制功能；8具有軟啟動，軟停止功能；g.輸出電壓可分段運(yùn)行，每段電壓、時間可按工藝要求設(shè)定。4、整流器選擇舉例某廠陰極電泳涂裝生產(chǎn)線：1).被涂工件表面積： 60m2；2).要求電泳涂膜厚度：外表面 22μm，內(nèi)表面18μm；3).選用PPG公司陰極電泳漆，牌號P648-576E；4).步進(jìn)輸送，單件入槽后通電方式。查PPG公司產(chǎn)牌號P648-576E型陰極電泳漆有關(guān)參數(shù)如下：施工電壓：150～400V庫侖效率：2.5A/m2.min. μm (約合25mg/c)干膜比重：1.3g/cm3綜合考慮確定電泳工藝時間為 180s9工藝要求步進(jìn)輸送，單件入槽后通電方式，因此電泳電流可按（ 2.2）式計算：最大電流：Imax=K0IepK0取1.2所以Imax=1.2Iep=416(A)可選保定宏宇偉業(yè)公司的產(chǎn)品。該公司產(chǎn)品不僅能夠滿足穩(wěn)