电镀电源的原理与组成电镀电源是将工频交流电变换为不同电压、频率和波形的直流电设备。在晶闸管整流器中主要应用"整流"技术,在下载安装 中既应用"整流"技术又应用"逆变"技术。电镀电源主要由主电和控制电组成。 主电主要包括主变压器、功率整流器件和一些检测、装置等。电镀电源中的主变压器是将交流电源电压降低为电镀工艺所需要的电压值。晶闸管整流器中使用的是工频(50Hz)变压器,下载安装 中使用的是高频(10～50kHz)变压器。检测装置包括电压表、电流互感器等。装置主要是用于功率整流器件的过流。 控制电主要包括晶闸管或IGBT等的触发控制电,电源的软启动电,过流、过压电,电源缺相电等。

电镀电源的应用现状与发展趋势电镀电源是应用电力半导体器件将交流电源变换为直流电源,所以电镀电源又称为 。 早期使用的电镀电源是直流发电机组,随后出现了硒堆整流器,均因体积大、噪声大,成本及能耗高等原因,被硅整流电源所替代。20世纪60年代随着晶闸管(SCR)的问世和成功应用,使电镀电源得到了快速发展,出现了晶闸管电镀电源,晶闸管在该电源中既作为整流器件又作为调压器件,控制系统采用移相技术,应用闭环Pl调节,使电源具有自动稳压、稳流等功能,而且方式灵活,在体积、运行效率、自动控制、调节方式等方面与硅整流设备相比具有较大优势,得到了广泛应用。但晶闸管电镀电源在小电流情况下容易使网侧及负载上的谐波严重,引起电网的波形畸变,从而形成电网"公害",在电网中需要增加必要的防范措施。 20世纪80年代以后,变流装置中的普通晶闸管逐渐被新型器件如电力晶体管(GTR)、场效应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极晶体管(IGBT)等取代。以MOSFET和IGBT为功率器件的整流器工作频率可提高至20～50kHz,所以该类整流器又称为下载安装 。其工作过程是将整流后的直流电源,逆变成高频交流电,再经整流后获得直流电源。由于采用的是高频率开关工作模式,所以变压器的体积和器件的功耗大大降低,功率因数和运行效率大大提高,是目前电镀电源的发展方向。随着IGBT器件功率增加、耐压提高和应用技术 的日益成熟,IGBT必将在大多领域中取代晶闸管(SCR),以达到高效、节能目的。目前正在研制的大功率智能功率模块(IPM),是将电力电子器件和驱动、、控制电集成到一起,从而提高了系统的可靠性与可性,进一步降低成本与能耗,必将不断应用至电镀电源中。 随着电镀工艺的迅速发展,新的电镀工艺从波形、频率、自动控制、综合功能等方面对电镀电源提出更高的要求。目前,普遍采用的电镀电源按波形可分为脉动直流电源、平滑直流电源、周期换向电源、单向脉冲电源、换向脉冲电源、直流叠加脉冲及智能化多波形电源等,以满足不同电镀工艺需要。 综上所述,电镀电源的整体发展趋势是低能耗、无电网污染、高可靠、小体积、高性能和多功能。 9．1．2常用电镀电源简介 (1)硅整流电源 硅整流电源降压变压器一次侧采用调压器调压,二次侧采用二极管整流。根据容量不同,可分为单相全波、三相全波和六相双反星整流等。小容量电源采用干式接触式调压器调压,容量较大时采用油浸式调压器调压。根据容量不同,整流组件的冷却方式分为自冷、风冷、水冷和油浸自冷等。由于采用交流调压器调压,所以输出波形为脉动连续直流,该类电源因效率低、体积大、成本高及自动控制难以实现等缺点,在电镀领域中应用受到,属于淘汰产品。 (2)晶闸管整流电源 晶闸管整流器在小容量时采用交流电源经隔离变压器降压,再经晶闸管移相调压和整流后获得直流电压。在容量较大时采取晶闸管交流侧移相调压,再经隔离变压器降压和二极管整流后获取直流电压。晶闸管及二极管的冷却方式根据不同容量分为自冷、风冷、水冷和油浸自冷等。目前整流变压器大多采用三相五柱芯式节能型变压器,它与六相双反星带平衡电抗器的整流方式相比,可以省去平衡电抗器,达到降低成本、提高效率的目的。晶闸管整流器输出波形为脉动直流,电压低时不连续,为了提高输出波形的平滑性,可增加滤波器或采用多相整流电。 晶闸管整流器一般具有稳压、稳流、软启动等功能,可灵活应用于生产线中。近几年随着微机控制技术在晶闸管整流器中的广泛应用,可以实现输出波形的换向、直流叠加脉冲、波形分段控制等,还可以实现计时、定时、自动控温、电量计量和定量等控制功能。 (3)高频开关电镀电源 下载安装 自从20世纪90年代开始在电镀领域使用,现已进入推广应用阶段。该类电源具有效率高、体积小等特点,在3000A以下通用型电镀电源中有较强的竞争力。通过近几年的运行检验,其稳定性、输出波形和控制方面已能够满足生产的需要,现正在向5000～10000A,甚至更大容量扩展,有望在大多电镀领域中取代晶闸管整流器。 普通开关电源的输出波形为高频调制的脉冲直流,若对平滑性有较高要求可以增加直流滤波器,冷却方式一般采取风冷。