[发明专利]用于真空电弧重熔系统的紧凑线圈组件

权利要求书

1.一种用于由电极形成铸锭的真空电弧重熔系统，所述系统包括：

坩埚组件，被配置为容纳所述电极和所述铸锭；以及

电磁能量源，所述电磁能量源围绕所述坩埚组件布置，其中，所述电磁能量源和所述坩埚组件被配置为沿着所述坩埚组件的纵向轴线彼此相对移动，

其中，在重熔期间，由所述电磁能量源产生的磁场局限于所述铸锭的电弧区。

2.根据权利要求1所述的真空电弧重熔系统，其中，所述电磁能量源是包括磁芯和围绕所述磁芯缠绕的多个线圈对的线圈组件，其中，所述线圈组件可操作以基于在所述多个线圈对中流动的电流从所述线圈产生磁场。

3.根据权利要求2所述的真空电弧重熔系统，其中，所述线圈组件包括三个线圈对。

4.根据权利要求3所述的真空电弧重熔系统，其中，所述三个线圈对中的每一个中的电流是120°异相的。

5.根据权利要求1所述的真空电弧重熔系统，还包括控制系统，被配置为使得双向电流在所述多个线圈对中的每个线圈中流动。

6.根据权利要求5所述的真空电弧重熔系统，其中，所述控制系统以具有预定相位角偏移的正弦方式循环通过所述线圈的电流，以从所述线圈产生所述磁场。

7.根据权利要求5所述的真空电弧重熔系统，其中，所述控制系统包括用于每个线圈对的至少一个H型桥板。

8.根据权利要求1所述的真空电弧重熔系统，其中，所述磁芯由磁导率铁磁材料制成。

9.根据权利要求1所述的真空电弧重熔系统，还包括：

线圈组件，所述线圈组件包括磁芯和围绕所述磁芯缠绕的多个线圈对；以及

提升机构，可操作以沿着所述坩埚组件的纵向轴线移动所述电磁能量源；

其中，所述提升机构包括平台和至少一个电动机，所述线圈组件定位在所述平台上，所述至少一个电动机可操作以沿着所述坩埚组件的纵向轴线移动所述平台和所述线圈组件。

10.根据权利要求9所述的真空电弧重熔系统，还包括控制系统，被配置为驱动所述提升机构的所述至少一个电动机以及基于重熔期间所述铸锭的高度来移动所述线圈组件。

11.一种真空电弧重熔铸锭的方法，包括在重熔期间产生垂直于所述铸锭的纵向轴线且局限于所述铸锭的电弧区的旋转磁场，所述旋转磁场与熔化电流相互作用以产生径向向外指向的旋转电弧。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括在形成所述铸锭时沿着所述铸锭的纵向轴线移动电磁能量源，其中，所述电磁能量源产生所述旋转磁场。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述产生旋转磁场进一步包括以具有预定相位角偏移的正弦方式循环通过线圈组件的电流，以产生所述旋转磁场，其中所述线圈组件包括磁芯和围绕所述磁芯缠绕的多个线圈对。

14.根据权利要求11所述的方法，还包括在形成所述铸锭时沿着与所述铸锭的纵向轴线平行的轴线移动所述旋转磁场。

15.根据权利要求11所述的方法，还包括在形成所述铸锭时相对于所述旋转磁场移动容纳所述铸锭的坩埚组件。