[发明专利]离散多阳极钟罩式离子氮化炉

权利要求书

1.一种离散多阳极钟罩式离子氮化炉，包括设有进气口和出气口的钟罩式炉体和离子脉冲电源；所述钟罩式炉体由炉体底座、设置在所述炉体底座上的炉筒、炉罩、通过绝缘支座设置在所述炉体底部的阴极盘组成；其特征在于：所述炉体由炉罩和多节炉筒组合构成；所述炉罩和每节炉筒的炉壁自外向内依次由水冷夹层结构的外壁、内壁、隔热屏和辉光放电阳极组成；炉罩和每节炉筒的所述辉光放电阳极相互独立，各个辉光放电阳极分别与所述离子脉冲电源对应的一个正极输出端连接，所述炉体阴极与离子脉冲电源的负极输出端连接，炉罩和每节炉筒的所述外壁电气接地；炉罩和每节炉筒的炉壁上均设置有热电偶。

2.根据权利要求1所述的离散多阳极钟罩式离子氮化炉，其特征在于：所述离子脉冲电源包括三相整流变压器、由移相触发电路控制触发角度的两个三相半控桥式电路、LC滤波储能电路、斩波器单元；所述三相整流变压器的原边绕组与380V/50Hz三相交流电源连接，副边绕组为两组三相绕组，分别按Yny0/y6接法连接，每组所述的副边绕组分别与对应的一个所述三相半控桥式整流电路输入端连接，两个所述的三相半控桥式整流电路串联后与所述LC滤波储能电路输入端连接，LC滤波储能电路的输出端与多个相互并联的所述斩波器单元输入端连接，每个斩波器单元的正极输出端分别与对应的一个所述辉光放电阳极连接；所述移相触发电路的输入控制端与PI调节器的输出控制端连接，所述PI调节器的信号输入端与电压给定信号及电压传感器的信号输出端连接，所述电压传感器的信号输入端与LC滤波储能电路的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的离散多阳极钟罩式离子氮化炉，其特征在于：所述斩波器单元由斩波及缓冲电路、绝缘栅双极型晶体管IGBT驱动电路、PWM控制电路、手动或PID温控器、打弧信号采集模块和过流信号采集模块组成；所述斩波及缓冲电路的正极输出端与对应的一个所述辉光放电阳极连接，斩波及缓冲电路的负极输出端与所述炉体阴极连接，斩波及缓冲电路的输入端与所述LC滤波储能电路的输出端连接；所述打弧信号采集模块与缓冲电路的续流二极管两端连接，过流信号采集模块的信号取自霍尔电流传感器SHA，打弧信号采集模块、过流信号采集模块、所述手动或PID温控器的控制信号输出端与所述PWM控制电路的信号输入端连接，PWM控制电路的信号输出端通过IGBT驱动电路与斩波器单元开关元件绝缘栅双极型晶体管IGBT的控制端连接，手动或PID温控器的信号输入端与对应的一个热电偶信号连接。

4.根据权利要求3所述的离散多阳极钟罩式离子氮化炉，其特征在于：所述斩波及缓冲电路由绝缘栅双极型晶体管IGBT和空芯电感器L_k1构成；所述绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极C端与所述LC滤波储能电路的输出端连接，缓冲电阻R26、缓冲电容C24、嵌位二极管D11构成充放电型缓冲电路，所述缓冲电容C24一端与绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极C端连接而另一端与所述嵌位二极管D11阳极和所述缓冲电阻R26的一端连接，缓冲电阻R26的另一端、嵌位二极管D11的阴极与绝缘栅双极型晶体管IGBT的发射极E端连接；电阻R25、电容C23、二极管D10组成了放电阻止型缓冲电路，所述电容C23、二极管D10串联后连接于绝缘栅双极型晶体管IGBT的集电极C端和发射极E端之间，二极管D10的阳极经所述电阻R25与所述电源阴极连接；绝缘栅双极型晶体管IGBT的发射极E端通过由电阻R29和限流空芯电感器L_k1组成的串联电路与对应的一个辉光放电阳极连接，在其输出连线上装有霍尔电流传感器SHA、二极管D12、电阻R29与限流空芯电感器L_k1组成空芯电感能量释放回路。