Создание высоковольтного источника питания для электронно-лучевой сварки "Разработка РКД, и изготовление опытного образца изделия и проведение приемо-сдаточных испытаний"

Объектом исследования являются высоковольтные источники питания электронно-лучевого оборудования для аддитивных технологий. Цель работы – разработка высоковольтного источника питания для прецизионной электронно-лучевой сварки (ЭЛС), работающего в условиях значительного уровня электромагнитных и электростатических помех, обеспечивающего высокое быстродействие систем защиты и жесткие требования к энергии, выделяющейся в нагрузке при ее пробое. ВИП предназначен для питания электронно-лучевых сварочных пушек технологических установок электронно-лучевой сварки мощностью до 6 кВт высоким напряжением от трехфазной сети 380 В по схеме AG+N. Электронно-лучевые сварочные пушки могут быть стационарными или перемещаемыми внутри вакуумной камеры. Размеры вакуумных камер электронно-лучевых сварочных установок определяются габаритами свариваемых изделий. Установки для сварки изделий малых и средних габаритов обычно снабжаются универсальными многопозиционными механизмами для перемещения либо вращения изделий. Основным элементом сварочной установки для электронно-лучевой сварки является электронная пушка, назначение которой состоит в формировании электронного пучка с большой плотностью энергии. Пушка питается электрической энергией от источника высокого напряжения постоянного тока. Положительный потенциал анода может достигать нескольких десятков тысяч вольт, поэтому электроны, эмитированные катодом на пути к аноду, приобретают значительную энергию. Для увеличения плотности энергии в луче электроны после выхода из анода фокусируются с помощью магнитной линзы. Сфокусированные в плотный пучок электроны с большой скоростью ударяются о малую, резко ограниченную площадку на детали. При этом кинетическая энергия электронов вследствие торможения в веществе превращается в тепло, нагревая материал до температуры его кипения. Для перемещения луча по свариваемому изделию устанавливается магнитная отклоняющая система. Для обеспечения свободного движения электронов от катода к изделию, а также для предотвращения возможности дугового разряда между электродами в установке создается вакуум, который обеспечивается системой откачки. Конструкция ВИП предназначена для монтажа в напольный электротехнический шкаф стандарта 19 дюймов глубиной не менее 800 мм. Для обеспечения приточно-вытяжной вентиляции, в шкафу на уровне установки ВИП, должны быть предусмотрены вентиляционные отверстия (решетки, прорези, перфорация и т.п.). Высоковольтный источник питания для прецизионной электронно-лучевой сварки (ВИПЭЛС) обеспечивает стабилизацию тока катода электронной пушки путем изменения величины запирающего напряжения. Электрооборудование (ЭО) ВИПЭЛС обеспечивает номинальную мощность до 6 кВт включительно. ЭО ВИПЭЛС обеспечивает ускоряющее напряжение от 10 до 60 кВ с шагом не более 0,1 кВ, при этом запасает энергию не более 36 Дж.