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电力输送单元、等离子体喷射系统及其使用方法.pdf

  • 上传人:00****42
  • 文档编号:4306961
  • 上传时间:2018-09-13
  • 格式:PDF
  • 页数:14
  • 大小:603.31KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201110164835.7

    申请日:

    2011.06.09

    公开号:

    CN102395242A

    公开日:

    2012.03.28

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H05H 1/36申请日:20110609|||公开

    IPC分类号:

    H05H1/36; H05H1/42

    主分类号:

    H05H1/36

    申请人:

    通用电气公司

    发明人:

    刘煜照; J·阿尔巴内斯

    地址:

    美国纽约州

    优先权:

    2010.06.09 US 12/797240

    专利代理机构:

    中国专利代理(香港)有限公司 72001

    代理人:

    柯广华;朱海煜

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    内容摘要

    不同的等离子体喷枪(210)对其操作具有不同的电流和电压要求。喷枪(210)通常属于低电压高电流和高电压低电流类型。枪(210)的电力要求在范围从几十千瓦到几百千瓦的总电力方面变化极大。枪(210)对电压和电流也具有宽广的范围要求。描述了一种电力输送单元(230),其中,单元(230)能够输送范围广泛的电力及范围广泛的电压和电流。通常,带有此类电力输送单元(230)的等离子体喷射系统(200)能够通用地操作低电压高电流和高电压低电流喷枪类型。由于商店无需维护单独和不兼容的等离子体喷射系统,因此,此类系统(

    权利要求书

    1: 一种用于等离子体喷射系统 (200) 的电力输送单元 (230), 所述电力输送单元 (230) 包括多个电源 (234), 其输出并联, 其中每个电源 (234) 布置为将 DC 电力输出到连接到所述电力输送单元 (230) 的等离 子体喷枪 (210), 以及 其中每个电源 (234) 布置为以恒电流模式操作并在所述等离子体喷枪 (210) 的弧长是 第一弧长时自动输出第一 DC 电压, 以及在所述等离子体喷枪 (210) 的弧长是与所述第一弧 长不同的第二弧长时自动输出与所述第一 DC 电压不同的第二 DC 电压, 所述第一和第二 DC 电压分别足以保持所述第一和第二弧长。2: 如权利要求 1 所述的电力输送单元 (230), 其中所述多个电源 (234) 包括分别布置 为从外部控制单元 (250) 接收第一和第二控制信号的至少第一和第二电源 (234), 所述第 一和第二电源 (234) 一起布置为基于来自所述外部控制单元 (250) 的所述第一和第二控制 信号, 输送一定量的直流电到所述等离子体喷枪 (210)。3: 如权利要求 1 所述的电力输送单元 (230), 其中所述多个电源 (234) 布置为基于所 述等离子体喷枪 (210) 的弧长, 输出处于预确定的最小与最大 DC 电压之间的连续范围中的 DC 电压, 所述输出 DC 电压足以保持所述等离子体喷枪 (210) 的弧长。4: 如权利要求 1 所述的电力输送单元 (230), 其中所述多个电源 (234) 布置为基于所 述等离子体喷枪 (210) 的弧长, 输出处于预确定的最小与最大 DC 电压之间的范围中的 DC 电压, 所述输出 DC 电压足以保持所述等离子体喷枪 (210) 的弧长, 并且所述输出 DC 电压是 所述范围内多个离散电压水平之一。5: 一种等离子体喷射系统 (200), 包括 : 等离子体喷枪 (210), 布置为将涂层材料喷射到靶面 ; 送粉单元 (220), 布置为将所述涂层材料馈送到所述等离子体喷枪 (210) ; 工艺气体单元 (240), 布置为输送工艺气体到所述等离子体喷枪 (210) ; 电力输送单元 (230), 连接并布置为提供 DC 电力到所述等离子体喷枪 (210) ; 以及 控制单元 (250), 布置为控制所述电力输送单元 (230) 输送到所述等离子体喷枪 (210) 的电流量, 其中所述电力输送单元 (230) 包括其输出并联的多个电源 (234), 每个电源 (234) 布置 为将 DC 电力输出到所述等离子体喷枪 (210), 以及 其中每个电源 (234) 布置为以恒电流模式操作并在所述等离子体喷枪 (210) 的弧长是 第一弧长时自动输出第一 DC 电压, 以及在所述等离子体喷枪 (210) 的弧长是与所述第一弧 长不同的第二弧长时自动输出与所述第一 DC 电压不同的第二 DC 电压, 所述第一和第二 DC 电压分别足以保持所述第一和第二弧长。6: 如权利要求 5 所述的等离子体喷射系统 (200), 其中所述多个电源 (234) 包括分别 布置为从外部控制单元 (250) 接收第一和第二控制信号的至少第一和第二电源 (234), 所 述第一和第二电源 (234) 一起布置为基于来自所述外部控制单元 (250) 的所述第一和第二 控制信号, 输送一定量的直流电到所述等离子体喷枪 (210)。7: 如权利要求 5 所述的等离子体喷射系统 (200), 其中所述多个电源 (234) 布置为基 于所述等离子体喷枪 (210) 的弧长, 输出处于预确定的最小与最大 DC 电压之间的连续范围 中的 DC 电压, 所述输出 DC 电压足以保持所述等离子体喷枪 (210) 的弧长。 28: 如权利要求 5 所述的等离子体喷射系统, 其中所述多个电源 (234) 布置为基于所述 等离子体喷枪 (210) 的弧长, 输出处于预确定的最小与最大 DC 电压之间的范围中的 DC 电 压, 所述输出 DC 电压足以保持所述等离子体喷枪 (210) 的弧长, 并且所述输出 DC 电压是所 述范围内多个离散电压水平之一。9: 一种使用等离子体喷射系统 (200) 涂敷靶面的方法 (500), 所述方法 (500) 包括 : 使用送粉单元 (220) 馈送 (510) 涂层材料到等离子体喷枪 (210) ; 使用工艺气体单元 (240) 输送 (520) 工艺气体到所述等离子体喷枪 (210) ; 以及 使用以恒电流模式操作且其输出并联的多个电源 (234) 提供 (530)DC 电力到所述等离 子体喷枪 (210), 其中提供 (530)DC 电力到所述等离子体喷枪 (210) 的步骤包括使用所述多个电源 (234), 在所述等离子体喷枪 (210) 的弧长是第一弧长时自动输出第一 DC 电压, 以及在所述 等离子体喷枪 (210) 的弧长是与所述第一弧长不同的第二弧长时自动输出与所述第一 DC 电压不同的第二 DC 电压, 所述第一和第二 DC 电压分别足以保持所述第一和第二弧长。10: 如权利要求 9 所述的方法 (500), 其中提供 (530)DC 电力到所述等离子体喷枪 (210) 的步骤包括使用控制单元 (250) 控制所述多个电源 (234), 以便所述多个电源 (234) 一起将指定量的直流电输送到所述等离子体喷枪 (210)。

    说明书


    电力输送单元、 等离子体喷射系统及其使用方法

        本发明的一方面涉及能够操作从高电压低电流类型到低电压高电流类型的等离 子体喷枪的一个或多个等离子体喷射系统。 另一方面涉及在此类等离子体喷射系统中使用 的一个或多个电力输送单元。再另一方面涉及使用等离子体喷射系统的一种或多种方法。
         背景技术 等离子体喷射是在涂层工艺中用于使用涂层材料涂敷靶面的一种形式的热喷涂 技术。通常以粉末形式提供的不同涂层材料用于提供所需的表面特性。材料能够选择为提 供防高温保护, 如在用于动力产生的燃气涡轮机和飞机上的陶瓷涂层。金属材料能够在涂 敷在汽轮机上以防止机械磨损。在一些情况下, 与靶部相同或类似的材料能够涂敷到靶部 表面, 并且涂敷部分能够再加工以修复。在其它情况下, 视应用而定, 能够因材料的电属性 而选择材料 - 例如, 因其导电或绝缘属性。
         不同的等离子体喷枪具有变化的电源要求, 但通常能够分成两种类型 - 低电压高 电流 (LVHC) 和高电压低电流 (HVLC)。LVHC 枪一般在阴极与阳极之间具有小的物理分隔。 在阴极与阳极之间形成电弧所需的电压与在阴极与阳极之间的物理分隔成正比。因此, 较 小的电压 ( 大约 100VDC) 足以在 LVHC 枪中形成电弧。然而, 由于等离子体的热能取决于电 力, 因此, 需要较高的电流量 (1000A 以上 ) 以提供充足的能量。为 LVHC 枪供电的电源因 此在 LVHC 模式, 即≤ 1000A 且≤ 100VDC 中操作。LVHC 喷枪的示例包括 Sulzer
         (Sulzer Metco Management AG 的注册商标, 公司地址 : Sulzer Metco Management AG, Ziircherstrasse 12 Winterthur CH8400, Switzerland)7MB/9MB 和 03C 枪 及 (Praxair Technology, Inc. 的注册商标, 公司地址 : Praxair Technology, Inc., 55 Old Ridgebury Road, Danbury, CT 06815)SG-100 枪。
         相反, HVLC 枪采用阴极与阳极之间更大的分隔操作。因此, 需要较高电压 ( 小 于 400VDC) 以形成电弧。然而, 由于电力是电压与电流的乘积, 因此, 需要更少电流 ( 最高 600A) 生成所需的热能。HVLC 枪要求电源在 HVLC 模式, 即, 大约 600A 和≤ 400VDC 中操作。 诸如 Plazjet 枪等 HVLC 枪在 200kW 范围中操作, 并且 Progressive (Progressive Technologies, Inc. 的 注 册 服 务 商 标 和 商 标, 公司地址: Progressive Technologies, Inc., 4695 Danvers Drive SE, Kentwood, MI 49512) 枪在 100kW 范围中操作。
         不过, 常规 HVLC 和 LVHC 系统一般不相互兼容。LVHC 等离子体喷枪不能使用设计 用于 HVLC 枪的 HVLC 电源操作。相反, HVLC 枪不能使用设计用于 LVHC 枪的 LVHC 电源操作。 因此, 具有两种类型的枪的商店必须购买和维护两种类型的等离子体喷射系统以操作不同 的等离子体喷枪类型。这导致了商店中高的设备成本, 并且也导致缺乏标准化。对于在全 球运营的商店, 这是一个特别的问题。 发明内容
         本发明的一个非限制性方面涉及用于等离子体喷射系统的电力输送单元。 该电力输送单元可包括其输出并联的多个电源。每个电源可布置为将 DC 电力输出到连接到电力 输送单元的等离子体喷枪并且在恒电流模式中操作。 每个电源可布置为在等离子体喷枪的 弧长是第一弧长时自动输出第一 DC 电压, 以及在枪的弧长是与第一弧长不同的第二弧长 时自动输出与第一 DC 电压不同的第二 DC 电压。第一和第二 DC 电压分别足以保持第一和 第二弧长。
         本发明的另一非限制性方面涉及一种等离子体喷射系统, 该系统可包括等离子体 喷枪、 送粉单元、 工艺气体单元、 电力输送单元及控制单元。等离子体喷枪可布置为喷射涂 层材料到靶面, 送粉单元可布置为将涂层材料馈送到等离子体喷枪, 工艺气体单元可布置 为输送工艺气体到等离子体喷枪, 电力输送单元可布置为提供 DC 电力到等离子体喷枪, 以 及控制单元可布置为控制电力输送单元输送到等离子体喷枪的电流量。 该电力输送单元可 包括其输出并联的多个电源。每个电源可布置为将 DC 电力输出到连接到电力输送单元的 等离子体喷枪并且在恒电流模式中操作。 每个电源可布置为在等离子体喷枪的弧长是第一 弧长时自动输出第一 DC 电压, 以及在枪的弧长是与第一弧长不同的第二弧长时自动输出 与第一 DC 电压不同的第二 DC 电压。第一和第二 DC 电压分别足以保持第一和第二弧长。
         本发明再另一非限制性方面涉及一种使用等离子体喷射系统为靶面涂敷的方法。 在方法中, 送粉单元可用于将涂层材料馈送到等离子体喷枪, 并且工艺气体单元可用于输 送工艺气体到等离子体喷枪。 此外, 在方法中, 在恒电流模式中操作并且其输出并联的多个 电源可用于提供 DC 电力到等离子体喷枪。在提供 DC 电力时, 多个电源可在等离子体喷枪 的弧长是第一弧长时自动输出第一 DC 电压, 以及在枪的弧长是与第一弧长不同的第二弧 长时自动输出与第一 DC 电压不同的第二 DC 电压。第一和第二 DC 电压分别足以保持第一 和第二弧长。
         现在将结合下面显示的图形更详细地描述本发明。 附图说明
         图 1 示出等离子体喷射系统的典型部件 ; 图 2 根据本发明示出等离子体喷射系统的非限制性示例的部件 ; 图 3 示出带有并联的两个电源的示例电力输送单元的操作范围 ; 以及 图 4 示出带有并联的三个电源的示例电力输送单元的操作范围 ; 以及 图 5 示出使用等离子体喷射系统为靶面涂敷的非限制性示例方法的流程图。具体实施方式
         图 1 示出组成等离子体喷射系统的典型部件。如图所示, 等离子体喷射系统 100 包括等离子体喷枪 110、 送粉单元 120、 电源 130、 工艺气体单元 140 及控制单元 150。也有 诸如热交换器和在喷枪 110 操作时冷却它的水冷却器等其它部件, 但为清晰起见, 省略了 这些部件。 喷枪 110 的阴极和阳极电连接到电源 130, 并且电源 130 提供的电力量可通过控 制单元 150 控制。
         在操作中, 通过工艺气体单元 140 提供的工艺气体 ( 例如, 氮、 氩、 氢和氦 ) 在形成 电弧的喷枪 110 的阴极与阳极之间传递。在工艺气体通过等离子体喷枪 110 传递时, 弧从 工艺气体分子剥离电子以形成极不稳定的等离子体。 在等离子体离子复合回到稳定的气体时, 释放大量的热能。热能被释放如此之大, 以致温度能达到 10,000K 以上。送粉单元 120 将粉末涂层材料馈送到等离子体中, 等离子体由于巨大的热量而融化涂层材料。融化的涂 层材料随后喷射到靶面上以形成涂层。 通过电源 130, 电弧得以保持, 即, 弧长得以保持。 一 般情况下, 直流电 (DC) 电力提供到喷枪 110 的阴极和阳极。
         上面提到商业 LVHC 和 HVLC 等离子体喷射系统通常相互不兼容。这主要是由于不 同喷枪类型大范围的电压要求和大范围的电流要求组合的原因。通常, 实际情况是 LVHC 枪 虽然需要比 HVLC 枪更低的电压 ( 例如, 100VDC 对比 300VDC), 但需要更高得多的电流 ( 例 如 1000A 对比 600A)。
         通常, 商用等离子体喷射系统中的电源专门适应喷枪的类型。例如, 能够输 送 在 100VDC 的 1000A 电 流 的 100 千 瓦 (kW)LVHC 电 源 将 足 以 操 作 典 型 的 LVHC 枪 ( 例 如, Sulzer 7MB/9MB 和 03C 枪 )。 然 而, 此 LVHC 电 源 不 能 用 于 为 HVLC 枪 ( 如 Progressive 枪 ) 供电, 这只是因为它缺乏需要的高压能力以保持在 HVLC 枪中典型的必要长的弧长。
         另一方面, 能够输送在 300VDC 的 600A 电流的 180kW 电源将允许诸如 Plazjet 枪等典型的 HVLC 枪的操作。虽然 HVLC 电源可满足典型 LVHC 枪的总电力要求, 但 电源仍不能用于为 LVHC 枪供电, 这是因为它缺乏所需的电流能力。 直接的解决方案似乎可以是生成带有充足电压和充足电流能力的电源。 虽然在理 论上是直接的, 但在现实中这是一个有挑战性的任务。对于通常在市场上销售的等离子体 喷枪, 总电力要求大不相同, 即, 在 50kW 与 200kW 之间, 这是一个相当大的范围。生产带有 如此广泛范围的电力输送功能的电源是非同平凡的。就本发明者所知, 此类电源尚未建造 以供商业应用和销售。
         使问题变得复杂的是枪的不同电压和电流要求。如所述一样, LVHC 枪不需要高电 压, 但确实需要大量的电流。相反, HVLC 枪不需要大的电流量, 但确实需要高电压。电源因 而必须在尺寸上极大以便能够供应高电压和大电流来处理两种类型的枪。除技术困难外, 这也是一个非常昂贵的提议。 即便是其中电源大小被调整用于特定类型喷枪的常规等离子 体喷射系统价格能够高达 50 万美元或更多。
         这些和其它障碍可防止开发能够与许多不同等离子体喷枪一起使用的电力输送 系统。 本主题的发明者克服了上述挑战, 并开发了一种等离子体喷射系统, 该系统被认为通 行适用于市场上销售的即使不是全部也是大部分的等离子体喷枪。
         图 2 示出等离子体喷射系统的一个非限制性实施例。如图所示, 等离子体喷射系 统 200 可包括等离子体喷枪 210、 送粉单元 220、 工艺气体单元 240、 电力输送单元 230 及控 制单元 250。等离子体喷枪 210 可布置为将涂层材料喷射到靶面。枪 210 可以是在大气压 条件下操作的空气等离子体喷枪, 或者它可以是在低压环境中操作的枪。也就是说, 系统 200 可以是空气等离子体喷射系统或低压等离子体喷射系统。
         送粉单元 220 可布置为将涂层材料馈送到等离子体喷枪 210, 并且工艺气体单元 240 可布置为将工艺气体输送到等离子体喷枪 210。工艺气体可包括氮、 氩、 氢和氦或其任 何组合。通常, 惰性气体可与混合物一起使用。电力输送单元 230 可电连接到等离子体喷 枪 210 以提供 DC 电力到枪 210, 并且控制单元 250 可布置为控制电力输送单元 230 输送到 等离子体喷枪 210 的电流量。
         如图 2 所示, 发明性电力输送单元 230 的示例可包括多个电源 234。优选的是, 每 个电源 234 可以是能够输出大范围 DC 电压的 HVLC 电源。还优选的是, 每个电源 234 可在 恒电流模式中操作。在图中, 只示出两个电源 234( 第一和第二 )。然而, 本发明并未受限 制, 即, 考虑了不止两个 HVLC 恒定电流电源 234。
         关于电源 234 的 VDC 输出范围, 应理解的是, 最大输出电压能力取决于电源的部 件, 如变压器和整流器。最大电压输出也能够取决于输入 AC 电压。因此, 在一个非限制性 实施例中, 电力输送单元 230 的至少一个电源 234 可输出是输入 AC 电压的预确定倍数的最 大 VDC。输入 AC 电压可表示为均方根值或峰值。
         在一个实施例中, 输出电压范围 ( 输入 AC 与电源部件的组合 ) 能够为 600VDC 或 甚至更高。通过一般可用的输入 AC 电压, 每个电源 234 的输出范围在另一实现中能够是大 约 450VDC。应理解的是, 这些电压范围只是示例。电源的实际最大输出 VDC 能力不限于任 何特定数值。
         再参照图 2, 电源 234 的输出并联 ( 未示出 ), 并且每个电源 234 将 DC 电力输出到 连接的等离子体喷枪 210。在多个 HVLC 电源并联时, 电源 234 一起可能够输出充足的电流 量以操作 LVHC 喷枪。出于可靠性和安全原因, 每个电源 234 可转换三相输入 AC 电力以输 出 DC 电力。然而, 接收诸如单相 AC 电力等输入的电源 234 也考虑在内。 电源 234 可布置为输出处于包括至少第一和第二 DC 电压的在预确定最小值与最 大值之间的多个 DC 电压的 DC 电力。例如, 第一 DC 电压可对应于 LVHC 枪的电压要求 ( 例 如, 大约 100VDC), 并且第二 DC 电压可对应于 HVLC 枪的电压要求 ( 例如, 大约 350-450VDC), 第一和第二 DC 电压是分别保持 LVHC 和 HVLC 枪的弧长所必需的电压。
         电源 234 可自动输出处于适当 DC 电压的 DC 电力, 适当的电压是足以在等离子体 喷枪 210 的阴极与阳极之间形成和保持电弧的电压。优选的是, 电源 234 可在恒电流模式 中操作。 在此模式中, 对于特定的设置电流和根据负载 ( 例如, 在阴极与阳极之间的弧长 ), 电源 234 自动供应适当电压以保持枪的弧长。在使用 LVHC 枪的情况下, 电源 234 可自动供 应第一 DC 电压。在使用 HVLC 枪的情况下, 电源 234 可自动供应第二 DC 电压。
         还优选的是, 电源 234 可布置为基于如上所述通常对应于等离子体喷枪 210 的弧 长的负载, 自动输出处于包括第一和第二 DC 电压的预确定最小和最大 DC 电压之间的多个 离散 DC 电压水平的 DC 电压。更优选的是, 电源 234 可布置为根据连接到电力输送单元 230 的等离子体喷枪 210 的弧长, 自动输出在预确定最小与最大电压之间的连续范围中的 DC 电 压。 如所述一样, 预确定最小值能够是 0VDC, 并且预确定最大值能够是 600VDC 或甚至更高。 对于大多数或所有市场上有售的等离子体喷枪而言, 450VDC 的最大输出可能是充足的。
         无论输出电压是离散还是连续的, 由电源 234 输出的 DC 电压足以保持弧长。也就 是说, 每个电源 234 可布置为自动输出适当的电压以保持多个弧长。
         如所述一样, 多个电源 234 基于在一个或多个方面的等离子体喷枪 210 的弧长, 自 动输出适当的 DC 电压。然而, 多个电源 234 输出的电流量可通过控制单元 250 控制, 控制 单元可以是在电力输送单元 230 的外部。
         一方面, 电源 234 可充当输送从控制单元 250 收到的控制信号中指定的特定电流 量的电流源。也就是说, 控制信号指定要输送的直流电量, 而与多个电源 234 输出的 DC 电 压无关。 例如, 如果控制信号指示 300A 的电流要输出, 则电源 234 一起输出 300A, 而不考虑
         电源 234 自动输出的电压是否为第一或第二 DC 电压。当然, 总电力输出不应超过电源 234 的最大电力限制。
         电源 234 可全部接收来自控制单元 250 的共同控制信号, 每个电源 234 可接收个 别化的控制信号, 或者电源 234 可分组, 并且每组可接收用于该组的共同控制信号。只要电 源 234 可受到控制以输送需要的电流量, 控制信号提供到电源 234 的方式便不受限制。
         虽然能够并联的电源 234 的数量未特别受到限制, 但在实践中组合两个或三个电 源是最可能的。以等离子体喷射中使用的电源 234 在实体上很大, 且造价昂贵。例如, 在第 一和第二电源 234 这两个电源连接时, 组合的电力输送单元 230 仍能够大到 3 英尺 x 3 英 尺 x 8 英尺 ( 在分级配置中 ) 并且能够重到多达 4000 磅, 其中电源 234 的最大输出能力大 体上为 450VDC。对于能够输出 600VDC 或甚至更高的电源, 组合单元的大小可能甚至更大。
         图 3 示出带有并联的两个 HVLC 电源 234 的电力输送单元 230 的操作范围, 每个电 源具有 125kW 的最大输出电力能力、 450VDC 的最大电压输出能力及 600A 的最大电流输出能 力。因此, 组合的电力输送单元 230 具有 250kW、 450VDC 和 1200A 的对应最大能力。如所看 到的一样, 在 1200A 的最大电流, 输出电压能够高达 210VDC。在输出电压增大超过 210VDC 时, 由于最大电力上的限制原因, 在输出电流中有一个对应的下降。在 450VDC 的最大输出 电压, 能够输出的最大电流是 555A。 在图 3 中, 也画出了两个矩形。 带有度量 100VDC 和 1000A 的第一个矩形 ( 画有 -45 度阴影 ) 表示诸如 7MB/9MB 和 03C 枪等一般市场上有售 LVHC 喷枪的电力、 电压和电流要求。 带有度量 400VDC 和 600A 的第二个矩形 ( 画有 +45 度阴影 ) 表示诸如 Plazjet 和 枪等一般市场上有售 HVLC 枪的要求。可以看到, 只带有两个 HVLC 电源 234 的电力输送单 元 230 足以操作两种类型的等离子体喷枪。因此, 在至少一方面中, 示例电力输送单元 230 能够视为是等离子体喷枪的通用电力输送单元, 并且等离子体喷射系统 200 能够视为是通 用等离子体喷射系统。
         图 4 示出带有并联的三个相同电源 234 的另一电力输送单元 230 的操作范围。注 意, 在增加更多电源 234 时, 操作范围向右扩展至增大的输出电流 ( 和电力 ) 能力。 同样地, 操作范围足以通用操作所有类型的市场上有售等离子体喷枪。
         图 3 和 4 示出本发明的一个 ( 或几个 ) 重要的优点。按照惯例, 为提供输出 VDC 和电流两者的增大, 单个电源的总体能力需要增大, 如所述一样, 这是个非常困难的任务。 通常, 由于电力限制的原因, 一方面的增强是以牺牲另一方面为代价。然而, 本发明通过根 据需要并联带有所需 VDC 和电流能力的尽可能多的电源, 来实现相对直接的方案来增大两 者。
         图 5 示出使用诸如系统 200 等等离子体喷射系统涂敷靶面的非限制性示例方法 500 的流程图。 在步骤 510 中, 送粉单元 220 用于将粉末涂层材料馈送到空气等离子体喷枪 210。在步骤 520 中, 工艺气体单元 240 用于将工艺气体输送到喷枪 210。在步骤 530 中, 由 在恒电流模式中操作的多个电源 234 组成的电力输送单元 230 用于基于喷枪 210 的弧长输 出适当的 DC 电压。
         在步骤 530 的非限制性实现中, 多个电源 234 用于在等离子体喷枪 210 的弧长是 第一弧长时自动输出第一 DC 电压。类似地, 电源 234 用于在等离子体喷枪 210 的弧长是第 二弧长时自动输出第二 DC 电压。如所述一样, 第一和第二 DC 电压分别足以保持第一和第
         二弧长。此外在步骤 530 中, 控制单元 250 可用于控制多个电源 234, 这些电源一起输送特 定的直流电量到等离子体喷枪 210。优选的是, 第一和第二 DC 电压是在多个电源 234 能够 输出的 DC 电压的范围中, 该范围是在预确定的最小与最大 DC 电压之间。例如, 可使用包括 带有如图 3 所示操作范围的第一和第二电源 234 的示例电力输送单元 230。
         应注意的是, 电力输送单元 230 可输出不仅仅是两个 DC 电压。优选的是, 电力输 送单元 230 基于弧长, 输出在预确定最小与最大电压之间的连续或离散范围中的 DC 电压。
         此书面说明使用示例公开了本发明, 包括最佳模式, 并且也允许本领域的技术人 员实践本发明, 包括制作和使用任何装置或系统并执行任何包含的方法。本发明可取得专 利的范围由权利要求定义, 并且可包括本领域技术人员明白的其它示例。如果此类其它示 例具有与权利要求书面语言没有不同的结构要素, 或者包括具有与权利要求书面语言非实 质不同的等效结构要素, 则它们将在权利要求范围内。
         部件列表
         等离子体喷射系统 100, 200
         等离子体喷枪 110, 210
         送粉单元 120, 220
         电源 130, 234
         工艺气体单元 150, 250
         电力输送单元 230

    关 键  词:
    电力 输送 单元 等离子体 喷射 系统 及其 使用方法
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    本文标题:电力输送单元、等离子体喷射系统及其使用方法.pdf
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