單-雙極性高壓脈沖源的研制及抑藻實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、大量的細(xì)菌、藻類存在于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，其不斷繁殖生成的產(chǎn)物不但對(duì)設(shè)備換熱效率產(chǎn)生嚴(yán)重影響，還會(huì)造成設(shè)備腐蝕，造成每年多達(dá)10億的經(jīng)濟(jì)損失。因此，研制高壓脈沖電源，實(shí)驗(yàn)研究高壓脈沖電場(chǎng)抑制冷卻水中微生物的生長(zhǎng)非常有意義，也具有良好的應(yīng)用前景。
　　目前關(guān)于高壓脈沖參數(shù)諸如電場(chǎng)強(qiáng)度、單秒脈寬時(shí)間、脈沖極性等參數(shù)對(duì)抑菌的報(bào)道比較豐富，對(duì)于藻細(xì)胞生長(zhǎng)影響的研究報(bào)道不多，且缺乏藻溶液負(fù)載特性的研究數(shù)據(jù)，因此該文研制了一種具有多負(fù)載（例

2、如阻性、容性和感性）適應(yīng)性的基于半橋式Marx和H橋級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的高壓脈沖源，可輸出單/雙極性脈沖用于微藻實(shí)驗(yàn)研究。通過(guò)PSIM軟件仿真驗(yàn)證了電路工作原理，并完成了脈沖源各模塊電路的器件選型、組裝和調(diào)試工作。該脈沖源所采用的IGBT浮地驅(qū)動(dòng)技術(shù)安全可靠，其最大輸出電壓達(dá)±7kV，此時(shí)輸出最大電流達(dá)±10A，脈沖數(shù)達(dá)1kpps，額定輸出時(shí)上升沿可達(dá)160ns，脈寬4μs，能在阻性、容性、感性等各類負(fù)載下正常穩(wěn)定工作，并易于實(shí)現(xiàn)電壓、頻率、脈寬

3、、極性的調(diào)節(jié)，易于實(shí)現(xiàn)模塊化和小型化。
　　采用上述高壓脈沖源開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究，測(cè)試了蛋白核小球藻溶液的負(fù)載特性，發(fā)現(xiàn)藻溶液呈現(xiàn)電阻性，而且藻溶液的體積、濃度以及溫度均對(duì)其阻值有著明顯的影響。同時(shí)，確定了為使處理后藻液溫度不超出其適宜生長(zhǎng)溫度范圍時(shí)脈沖源所能輸出的最高臨界參數(shù)，并驗(yàn)證了脈沖源工作的可靠性和新型石墨電極處理腔的可行性。然后，設(shè)計(jì)詳細(xì)的抑藻實(shí)驗(yàn)方案，探究脈沖源各參數(shù)對(duì)抑藻效果的影響。并確定了最佳的處理參數(shù)。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)