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電泳設備中電泳電源的選擇以及計算公式

發布時間:2015-05-09 新聞來源: 本站 瀏覽量:29
直流電源的主要特性和參數要完全滿足電泳涂裝的工藝要求。主要依據以下幾個方面:     
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(內外表面積之和);
3).工件材質及工件外形的復雜程度。
2、整流器(直流電源)容量的計算     
整流器的容量根據電泳的電壓和電流進行選擇,電壓的高低主要取決于電泳的類型,適當考慮工件情況。
2.1 電壓的確定:
整流器的額定電壓應滿足電泳漆施工電壓要求,應小于電泳漆“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?,用戶選用的電泳漆類型一但確定,則整流器的電壓指標即可確定。
2.2 電泳電流的計算;
依據“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:有效時間內槽內被涂工件表面積之和]
  δ——涂膜厚度(μm);
  γ——電泳漆膜的干膜比重(g/cm3)。
電泳涂裝的工作方式(槽浸式、連續式)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 連續通電入槽情況
由于工件是連續通電入槽,因此工件出入電泳槽的面積可以認為是相等的,所以電泳電流是均勻的,其電流強度可以按下式計算:
式中 :I——電泳時的電流強度A;
  fs——按涂漆面積計算的生產率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1.3~1.4 g/cm3 );
 q ——電泳漆的庫侖效率mg/c(一般的陰極電泳漆為20~30 mg/c,陽極電泳漆為10~20 mg/c)。
 2.2.2 單個工件入槽后通電清況
時間內,只有一個工件或一掛進行電泳的情況,其平均電流按下式計算:(2.2)
式中 : Iep——平均電流強度 (A);
 F1——每掛工件的涂裝面積(m2) ;
 t1——電泳時間(s);
*大電流強度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*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,電泳電流也是平穩增加,不會產生沖擊電流。
2.2.3  多個工件連續入槽后通電情況。
這種情況是指在工件連續入槽后通電進行電泳時,在有效時間內有一個(一掛)以上的工件在同時進行電泳。 
平均電流可按2.2公式計算 
總電流強度:由于在連續入槽通電的情況下,漆膜完全形成后,工件成近似絕緣體,所以在有效時間內其電流強度可以看成與電泳時間呈線性關系,**掛電流*大,*后一掛電流為0,如下圖所示: 
總電流強度按下式計算:(2.3)
式中 :n——在有效時間內進行電泳的掛件數,  n≥2
             I1——**掛的電泳電流強度(*大電流)
            S1——**掛的電泳涂漆面積(m2);
             In=0。
依據電泳漆的施工電壓和電泳電流的計算結果(取*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,經平衡電抗器實現12脈波整流,當電網頻率為50HZ時,輸出電壓的脈動頻率為600HZ ,經濾波后使直流輸出的紋波指標達到電泳涂裝工藝的要求。主要技術性能:
a.輸出電壓調節范圍   DV——額定輸出直流電壓;
b.穩壓精度 :當輸出電流為10~100%額定值,輸出電壓為50~100%時,穩壓精度為1%;
c.紋波系數:當輸出電壓為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秒內隨意整定;
e.自動降低電壓控制功能;
f.具有軟啟動,軟停止功能;
g.輸出電壓可分段運行,每段電壓、時間可按工藝要求設定。
4、整流器選擇舉例
鄭州云涂生產的陰極電泳涂裝生產線http://www.038532222.com:
1).被涂工件表面積:60m2;
2).要求電泳涂膜厚度:外表面 22μm,內表面18μm;
3).選用PPG公司陰極電泳漆,牌號P648-576E;
4).步進輸送,單件入槽后通電方式。
查PPG公司產牌號P648-576E型陰極電泳漆有關參數如下:
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180s
工藝要求步進輸送,單件入槽后通電方式,因此電泳電流可按(2.2)式計算: 
*大電流:   Imax=K0Iep     K0取1.2
所以Imax=1.2Iep=416(A)
要求:額定電壓:400V
額定電流:500A分兩段加壓,軟起動、軟停止*低電壓(保護電壓)控制20V
其余要求同(3)
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