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现场实测节能氧化电源对比氧化硅机-新益机电

日期:2017-09-09
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随着绿色能源和环保理念的丕基,越来越多的人开始意识到节约能源的重要性。同事伴随着电力电子技术的进步,技术实现手段的日益完善,新型大功率高频节能氧化电源替代传统的可控硅整流机电源也逐步成为一个新的发展趋势。
 
在铝型材阳极氧化行业,现多使用可控硅整流电源作为氧化电源。这种可控硅整流氧化电源由于大容量工频变压器的使用,同时在实际使用中还需要配合专用的滤波器,似的设备体积庞大,安装空间大而且整机效率低下。本文针对铝型材阳极氧化电源低电压,大电流和大功率密度的特点,有针对性的进行分析与对比。
铝阳极氧化是一种电化学的电解氧化过程,在该氧化过程中铝或铝合金的表面通常转化成一层氧化膜,这层膜具有很好的防护性,装饰性以及一些其他功能特性。在阳极氧化过程中,金属铝在电解槽中链接外接电源的正极,电解槽链接到外接电源的负极,在外加电压下通过电流维持电化学氧化反应俗称阳极氧化。
 
电压:阳极氧化不同的材质设定不同的电压,氧化电压一般采用15-24V即可满足铝型材普通氧化膜厚。
电流:电流密度与生产效率有直接关系,在一定范围内,采用较高的电流密度时,得到预订膜厚的氧化时间可以缩短,打算电流密度过高,膜厚会有波动,还有可能引起工件“烧伤”,而在低电流密度下的长时间氧化,氧化膜的耐腐蚀性和耐磨性能均有所下降,因此,一般电流密度控制在1.2-1.5A/d㎡为最佳。
 
分析对比:
 
铝型材阳极氧化工艺是后期电解着色,电泳工艺的前处理中一个必不可少的环节,是其他工艺的先决条件,下面是7月8日广东某大型铝材厂氧化车间耗电明细记录:
 
 
分析记录1-6号硅机指的就是用于铝型材阳极氧化工艺的老式“氧化硅机”,从车间耗电明细中我们发现,老式氧化硅机耗电量几乎占到了整个车间用电量的60%,因此,对铝型材企业来说,无论是响应国家绿色能源的号召,还是从企业自身降低生产成本的角度考虑,更换氧化硅机,降低铝型材阳极氧化工艺的耗电量,提升产品竞争力都是企业该考虑的问题。
 
实测数据分析对比:
 
为了更好的推广节能高频氧化电源,我们在一家客户铝型材厂里对传统可控硅整流氧化硅机和节能高频氧化电源做了现实对比。
为了进一步比较两种氧化电源的用电情况,驻厂持续记录1-3号氧化槽每一槽氧化时间,每个槽总用电量,为了避免少量几组不同膜厚材料对结果的影响(氧化时间不同,用电流,电压不同),统一将这几组做10μm膜厚面积进行计算。其中1号和2号使用传统可控硅整流机,3号使用节能高频氧化电源,三个氧化槽的槽液,温度基本相同,三台氧化电源均采用电压17V。
 
转换成单位面积的能耗和氧化速率可得到下图


 
对比1号可控硅氧化电源
3号高频节能氧化电源单位节电率:     0.915-0.775
                                                 ----------- *100%=15.3%
                                                   0.915
 
对比2号可控硅氧化电源
3号高频节能氧化电源节电率:       0.915-0.775
                                            ----------- *100%=15.11%
                                               0.913
 
由于高频节能氧化电源的整机效率为95.5%,而可控硅氧化硅机的整机效率为90%,两者相差5.5%。而在实际使用的节能电率可达15%-20%,其原因有两点:
 
1.通过实际对比分析,节能高频氧化电源在实际生产中氧化上模速度均高于老式硅机,因而在生产相同体积氧化膜时,节能高频氧化电源生产上膜时间会更短。
2.老式硅机由于使用了三相五柱整流工频变压器,输出的波形是典型的三相六脉动整流波形,所产生的5、7、11次谐波必须使用滤波柜来处理,滤波柜使用也会造成电量的损耗。
 
随着经济不断的发展,竞争激烈,提升产品竞争力,降低生产成本被越来越多的人所重视,本文通过对实际生产的分析记录,为实现如何降低铝型材氧化过程中的成本而努力,节能高频氧化电源适合铝型材,随着数字电路控制方向的发展及智能化的发展,为便于企业管理和设备维护,新益高频节能氧化电源采用N+1模块化及智能模式,配备触摸屏及储存功能,可记忆工艺参数。全数字化设计,以单片机、DSP为CPU,控制更精准。支持总线控制,可组建中央控制电源系统,便于管理、提高效率。提高电源系统的可靠性、可用性,缩短维修、维护时间,使企业产生更大的效益。
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