Раздел:
Продукция /
Комплексы электронно-лучевого нагрева
Комплекс электронно-лучевого нагрева предназначен для управляемого нагрева и плавления шихты при помощи пучка электронов, генерируемого газоразрядной электронной пушкой, в вакуумной камере плавки электронно-лучевых печей.
Базовый комплект поставки состоит из:
- Газоразрядной электронно-лучевой пушки (Пушка серии КВ);
- Высоковольтного источника питания пушки (ВИП);
- Блока управления электронным лучом (БУЭЛ).
Комплекс электронно-лучевого нагрева подключается к системе компьютерного дистанционного управления плавильной печи по последовательному каналу RS-485 блока управления электронным лучом.

Для обеспечения работы электронно-лучевой пушки КВ ее необходимо подключить к системе подачи рабочей газовой смеси технически чистого водорода и кислорода, которая вырабатывается гидролитическим генератором и подается в камеру пушки, где под воздействием высокого напряжения возникает тлеющий разряд.
Кроме этого, пушка серии КВ и высоковольтный источник ВИП должны быть подключены к автономной системе водяного охлаждения.
По желанию Заказчика в комплект поставки комплекса электронно-лучевого нагрева могут быть включены системы обеспечения работы пушки серии КВ и ВИП.
Газоразрядные электронно-лучевые пушки серии КВ:
В газоразрядных пушках эмиссия электронов происходит вследствие бомбардировки катода ионами плазмы, возникающей в высоковольтном тлеющем разряде между катодом и анодом. Первоначальное формирование электронного пучка обеспечивается конструктивными характеристиками катода и анодного узла. Далее, с помощью фокусирующих и отклоняющих линз луч фокусируется на нагреваемой поверхности и перемещается по ней с заданной частотой и траекторией (разверткой).
Отличительные особенности газоразрядных электронных пушек серии КВ:
- отсутствие необходимости в дополнительной откачке вакуума в полости пушки индивидуальными высоковакуумными насосами;
- слабая чувствительность к изменениям давления в плавильной камере, воздействию паров и даже брызг металлов во время ведения процесса плавки;
- компактные размеры, небольшой вес, простота и надежность в эксплуатации;
- значительный срок службы катода.
Конструктивная схема пушки серии КВ: |
 |
1- катод; 2 - анод; 3 - разрядная камера; 4 - подача рабочей газовой смеси; 5 – подвод тока. |
Технические характеристики:
Параметры газоразрядных пушек серии КВ |
 |
 |
 |
 |
Модель |
КВ 150 |
КВ 250 |
КВ 320 |
КВ 450 |
Пределы регулирования мощности, кВт |
0 - 150 |
0 - 250 |
0 - 320 |
0 - 450 |
Максимальное ускоряющее напряжение, кВ |
30 |
Угол отклонения электронного луча от оси пушки, не более |
300 |
Диапазон рабочего давления в полости |
0.1 - 10 |
Допустимое натекание, л·Па/сек |
1,5 * 10-6 |
Максимальный расход рабочего газа (водорода технического) при давлении |
8 * 103 |
Время работы катода, час |
≥ 2000 |
Расход оборотной охлаждающей воды, л/сек |
0.6 |
0.6 |
1.0 |
1.0 |
Высота, мм |
760 |
770 |
785 |
800 |
Вес, кг |
51 |
62 |
62 |
65 |
Высоковольтные источники питания серии ВИП:
В высоковольтных источниках питания применено высокочастотное преобразование энергии с помощью IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor – биполярный транзистор с изолированным затвором). Микропроцессорное управление с применением современных цифровых сигнальных процессоров DSP позволяет реализовать гибкий алгоритм поведения источника при пробое в пушке, что обеспечивает непрерывность процесса плавки и без применения дополнительных устройств позволяет согласовать работу собственной системы управления источником с внешним компьютерным управлением через разъем внешней связи (RS232-оптический или RS485). ВИП компактен, конструктивно прост и может быть установлен непосредственно рядом с газоразрядными электронными пушками.
Высоковольтный источник питания (ВИП)
1 - высоковольтная часть; 2 - импульсный трансформатор; 3 - вводный автомат; 4 - высокочастотные дроссели; 5 – выпрямители; 6 - блок управления; 7 - источник питания цепей управления.
При возникновении пробоя в нагрузке предусмотрено автоматическое отключение преобразователя с последующим автоматическим повторным включением (АПВ). При частоте повторения АПВ ниже 5 сек -1 количество АПВ не ограничено. При частоте повторения АПВ более 5 сек -1 ВИП отключается с соответствующей сигнализацией. Уровень установившегося значения тока нагрузки ВИП при пробое по отношению к номинальному составляет ≤ 1.2.
Диапазон регулирования паузы при АПВ находится в пределах 2 - 999 мс. Энергия, сбрасываемая ВИП в нагрузку при каждом АПВ ≤ 1 Дж.
Основные технические характеристики:
Модель ВИП |
30к-5 |
30к-8.3 |
30к-10.6 |
30к-12 |
Номинальное входное напряжение (3-х фазное, 50 Гц), В |
380 |
Допустимое отклонение входного напряжения, % |
± 10 |
Номинальное выходное напряжение, кВ |
30 |
Нестабильность выходного напряжения, % |
≤ 5 |
Номинальный выходной ток, А |
5 |
8.3 |
10.6 |
15 |
Номинальная выходная мощность, кВт |
150 |
250 |
320 |
420 |
Коэффициент полезного действия при максимальной мощности, % |
≥ 95 |
Полная потребляемая мощность в номинальном режиме, кВ*А |
160 |
265 |
340 |
450 |
Расход оборотной воды (разница температур выход - вход≈15≈С), м3/час |
≤ 1.5 |
Габаритные размеры, мм |
≤ 1200×800×2000 |
Вес, кг |
≤ 700 |
Среднее время наработки на отказ, час |
≥ 8000 |
Срок службы (при условии плановой замены и ремонта некоторых частей), год |
≥ 15 |
Блок управления электронным лучом:
Блок управления электронным лучом (БУЭЛ) предназначен для регулировки отклонения луча по двум координатам X и Y, управления фокусировкой электронного луча (2 канала), управления подачей газа (2 канала), а также реализует защиту края тигля при всех режимах работы.
В составе блока имеется цветной графический индикатор, предназначенный для отображения вида развёрток, параметров плавки, сообщений и подсказок оператору.
Для задания параметров плавки и оперативного управления процессом плавки в БУЭЛ имеются встроенные органы управления и клавиатура.
В блоке предусмотрена возможность подключения к компьютерной системе дистанционного управления и / или к пульту с джойстиком управления лучом по последовательному каналу RS-485.
БУЭЛ позволяет осуществлять следующие виды разверток:
- точка (от 1 до 8);
- окружность (от 1 до 32);
- круговые растры (от 1 до 32 окружностей);
- прямоугольные растры (от 1 до 32 линий).
Технические и эксплуатационные характеристики:
Регулируемая частота развертки |
0.1 – 100 Гц |
Регулировка тока отклонения |
(+1.5) – (-1.5) А |
Регулировка тока фокусировки |
0 – (+1.5) А |
Регулировка тока при подаче газа |
0 – (+1.5) А |
Контроль тока луча |
0 – 15.0 А |
Электропитание: |
Напряжение |
220В |
Частота |
50 Гц |
Потребляемая мощность |
≤ 150 В*А |
Срок службы |
8 лет |
|