大功率电子束焊机高压电源是给电子束焊机提供电能的装置。当电子枪中的阴极灯丝加热到一定温度时会产生电子,电子在高压电场中被加速至光速或接近光速,散射的电子通过电磁透镜聚焦后,形成能量密度超高的电子束,当电子束轰击焊件表面时,电子的强大动能瞬间转变为热能,使金属熔融,待冷却后自然凝固,达到焊接的目的。大功率高频高压油箱作为电子束焊机高压电源的核心组成部分,其主要由高频高压变压器、高压整流电路、高压采样电路、高压滤波电路组成。油箱在设计的过程中需要考虑很多因素,涉及到各个方面的学科知识。首先机械机构方面的设计决定了整个油箱体积的尺寸大小,同时也直接影响着油箱中各个部分如何固定和支撑。其次每个部分的材料选型不仅需要考虑机械强度问题,而且也要明确油箱中的绝缘问题。绝缘问题是油箱设计过程中的难点之一,绝缘是整个油箱能够稳定正常工作的前提,各部分之间的绝缘距离和绝缘材料的选取对绝缘都有非常大的影响。所以这些难点之间又是相互影响、相互制约的。本文对油箱中的绝缘技术进行了研究后,接下来又对油箱中高频高压变压器的分布参数、温度等方面进行了理论公式的推导。利用Ansoft Maxwell 16仿真软件对高频高压变压器进行建模仿真,首先建立高频高压变压器的2D和3D模型,接着根据所要分析的参数选择不同的场求解器,使用ANSYS Workbench 15.0仿真软件对高频高压变压器进行温度仿真,最后采用Ansoft Maxwell 16软件自带的Ansoft Maxwell Circuit Editor功能对高频高压油箱中的整体电路进行仿真分析,证明了仿真结果对油箱的设计具有指导意义。利用LCR电桥测量高频高压变压器的漏感值,用阻抗分析仪测量高频高压变压器的分布电容值。最后与理论计算结果、仿真值进行对比,准确计算出了高频高压变压器的分布参数值。最后通过Solidworks机械软件对油箱内部和整体的结构进行了优化设计,制作出了一台大功率高频高压油箱样机,并应用在电子束焊机焊接实验中。