电泳涂装设备中整流器的选择.docx

1、电泳涂装设备中整流器的选择电泳涂装设备中整流器的选择 作者： 日期： 电泳涂装是将被涂物(工件)浸渍在水性涂料中作为一个电极(阳极或阴极)，另设一个与之相对应的电极(阴极或阳极)，在两极之间施加一直流电场，靠电场所产生的物理化学作用，使涂料粒子均匀地涂布在工件表面上的涂装方法。这是一种先进的、现代的涂装新技术。 依据电泳涂装的工作原理，整流器即直流电源，是电泳涂装设备中关键的配套设备，没有直流电源就谈不上电泳。适当选择直流电源的容量，可明显提高电泳涂装设备的性价比。如果电源容量选择过大，会提高设备的制造成本，提高设备的装机功率，造成浪费。反之，则使整条生产线得不到充分利用，生产效率无法提高。如

2、有大件需上线涂装，电泳电流过大，造成直流电源过流保护，不能正常生产。所以在设计电泳涂装设备工作中，直流电源的选择显得格外重要。 1、选择依据 直流电源的主要特性和参数要完全满足电泳涂装的工艺要求。主要依据以下几个方面： 1).电泳漆的固有特性； a、电泳漆的“破坏电压”；b 、电泳漆的“临界电压”；c 、电泳漆的“库仑效率”。 2).被涂装工件的表面积(内外表面积之和)； 3).工件材质及工件外形的复杂程度。 2、整流器(直流电源)容量的计算 整流器的容量根据电泳的电压和电流进行选择，电压的高低主要取决于电泳的类型，适当考虑工件情况。 2.1 电压的确定： 整流器的额定电压应满足电泳漆施工电压

3、要求，应小于电泳漆“破坏电压”，而大于电泳漆的“临界电压”。 对于阴极电泳，电泳过程中，工件作为阴极的叫做阴极电泳，反之，则称为阳极电泳。阴极电泳施工电压一般在200350V之间，而对于阳极电泳(低压型)施工电压在50100V之间，高压型阳极电泳漆施工电压在150250V之间。总之，用户选用的电泳漆类型一但确定，则整流器的电压指标即可确定。 2.2 电泳电流的计算； 依据“库仑效率”的定义，要涂上一定重量的膜，必须要消耗一定量的电量。 假设要求工件上的涂膜重量为p，则p=s 那么所需电量： 即 (库伦)因为：所以 电泳电流强度 (安培) 按厘米克秒制换算单位，得：(安培) 式中：q电泳漆的“库

4、仑效率”(mg/c)； 注：“库仑效率”为电泳漆的固有特性，表征每消耗1库仑电量泳涂到工件表面的膜的重量 s被涂工件的表面积 (m2)；注：有效时间内槽内被涂工件表面积之和 涂膜厚度（m）； 电泳漆膜的干膜比重（g/cm3）。 据电泳涂装的工作方式（槽浸式、连续式）及通电方式(带电入槽、入槽后通电)不同，电泳电流的计算方法略有不同。 2.2.1 连续通电入槽情况 由于工件是连续通电入槽，因此工件出入电泳槽的面积可以认为是相等的，所以电泳电流是均匀的，其电流强度可以按下式计算： 式中 ：I电泳时的电流强度A； fs按涂漆面积计算的生产率m2/h； 电泳涂层厚度m； 电泳漆的干膜比重g/cm3 (

5、一般的阴极电泳漆为1.31.4 g/cm3 )； q 电泳漆的库仑效率mg/c(一般的阴极电泳漆为2030 mg/c，阳极电泳漆为1020 mg/c)。 2.2.2 单个工件入槽后通电清况 时间内，只有一个工件或一挂进行电泳的情况，其平均电流按下式计算：(2.2) 式中 ： Iep平均电流强度 (A)； F1每挂工件的涂装面积(m2) ； t1电泳时间(s)； 最大电流强度Imax=K0Iep (K0无量纲。一般取K04；软起动时K02)； 单个工件电泳时，电流与时间的关系如下图所示： 如果单个工件电泳时采用带电入槽方式，可不考虑最大电流。由于这种情况下，电泳面积是从0开始逐渐增加的，因此，电

6、泳电流也是平稳增加，不会产生冲击电流。 2.2.3 多个工件连续入槽后通电情况。 这种情况是指在工件连续入槽后通电进行电泳时，在有效时间内有一个(一挂)以上的工件在同时进行电泳。 平均电流可按2.2公式计算 总电流强度：由于在连续入槽通电的情况下，漆膜完全形成后，工件成近似绝缘体，所以在有效时间内其电流强度可以看成与电泳时间呈线性关系，第一挂电流最大，最后一挂电流为0，如下图所示： 总电流强度按下式计算： .(2.3) 式中 ：n在有效时间内进行电泳的挂件数， n2； I1第一挂的电泳电流强度(最大电流) S1第一挂的电泳涂漆面积(m2)； In=0。 依据电泳漆的施工电压和电泳电流的计算结果

7、（取最大电流和总电流值），即可选定直流电源的容量。一般地电源的额定电压大于施工电压，小于电泳漆的破坏电压。 3、 电泳涂装用直流电源性能简介 基本原理：三相交流电源经整流变压器形成电压有效值相等，电气上隔离，但有30相位差的两组三相电源送到两组三相全控桥，经平衡电抗器实现12脉波整流，当电网频率为50HZ时，输出电压的脉动频率为600HZ ，经滤波后使直流输出的纹波指标达到电泳涂装工艺的要求。 主要技术性能： a.输出电压调节范围 DV额定输出直流电压； b.稳压精度 ：当输出电流为10100%额定值，输出电压为50100%时，稳压精度为1%； c.纹波系数：当输出电压为50100%额定值，输

8、出电流为20100%额定值时，纹波系数不大于7.51%； d.输出电压上升率：输出电压值由0上升到额定值的时间可在530秒内随意整定； e.自动降低电压控制功能； f.具有软启动，软停止功能； g.输出电压可分段运行，每段电压、时间可按工艺要求设定。 4、整流器选择举例 某厂阴极电泳涂装生产线： 1).被涂工件表面积：60m2； 2).要求电泳涂膜厚度：外表面 22m，内表面18m； 3).选用PPG公司阴极电泳漆，牌号P648-576E； 4).步进输送，单件入槽后通电方式。 查PPG公司产牌号P648-576E型阴极电泳漆有关参数如下： 施工电压：150400V 库仑效率：2.5A/m2.min.m (约合25mg/c) 干膜比重：1.3g/cm3 综合考虑确定电泳工艺时间为180s 工艺要求步进输送，单件入槽后通电方式，因此电泳电流可按（2.2）式计算： 最大电流： Imax=K0Iep K0取1.2 所以Imax=1.2Iep=416(A) 可选保定宏宇伟业公司的产品。该公司产品不仅能够满足稳压精度、纹波系统的要求，而且还加有整套备用控制系统，为电泳整流器的稳定生产提供安全保证！ 要求：额定电压：400V 额定电流：500A 分两段加压，软起动、软停止最低电压(保护电压)控制20V 其余要求同(3)