基于可調(diào)脈寬雙脈沖逆變刷鍍電源的研究

1、基于可調(diào)脈寬雙脈沖逆變刷鍍電源的設(shè)計(jì)與研究基于可調(diào)脈寬雙脈沖逆變刷鍍電源的設(shè)計(jì)與研究張玉蜂，姜忠寶，劉國紅（武漢軍械士官學(xué)校（武漢軍械士官學(xué)校湖北湖北武漢武漢430075）摘要：摘要：介紹了可調(diào)脈寬雙脈沖逆變刷鍍電源的基本構(gòu)造和工作原理；研究了逆變主電路及控制方案的設(shè)計(jì)。采用雙逆變技術(shù)研制的可調(diào)脈寬雙脈沖逆變刷鍍電源可對正、負(fù)脈寬進(jìn)行調(diào)整，從而可獲得高質(zhì)量的刷鍍層。關(guān)鍵詞鍵詞：可調(diào)脈寬；雙脈沖；逆變；刷鍍電源0前言逆變刷鍍電源具有一般傳

2、統(tǒng)刷鍍電源所不具備的優(yōu)越性，近幾年來發(fā)展迅速，有趨勢表明，逆變刷鍍電源將取代傳統(tǒng)的刷鍍電源，在刷鍍領(lǐng)域占主導(dǎo)地位。我國發(fā)展逆變刷鍍電源已取得了較大進(jìn)展，并有不少廠家投入了商業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品主要以直流刷鍍電源為主，而對可調(diào)脈寬雙脈沖逆變刷鍍電源研究甚少?？烧{(diào)脈寬雙脈沖逆變刷鍍電源在形成雙脈沖的同時(shí)，可對正、負(fù)脈寬進(jìn)行調(diào)整，使刷鍍電源能夠形成大幅度短時(shí)間的負(fù)脈沖，一方面使刷鍍層凸起被強(qiáng)烈溶解，因而使刷鍍層更加均勻、致密、光亮，消除氫脆；另一方

3、面可使刷鍍層結(jié)構(gòu)晶粒細(xì)小、分散力強(qiáng)，提高刷鍍鍍層的硬度和耐磨性，減少孔隙率低；還可降低鍍層的內(nèi)應(yīng)力，提高鍍層韌性，提高鍍層結(jié)合力[1]。反向脈沖也有利于減薄擴(kuò)散層的實(shí)際厚度，提高陰極電流效率，提高刷鍍層沉積速度。采用高頻大功率IGBT逆變技術(shù)和PWM微電子控制技術(shù)研制的可調(diào)脈寬雙脈沖逆變刷鍍電源，以現(xiàn)有IGBT逆變技術(shù)和PWM微電子控制技術(shù)為基礎(chǔ)，采用雙逆變技術(shù)，使其具有正、負(fù)脈寬可調(diào)，脈沖頻率、脈沖占空比可調(diào)，極性轉(zhuǎn)變速度快，刷鍍適應(yīng)

4、范圍寬的特點(diǎn)。1主電路及技術(shù)指標(biāo)主電路及技術(shù)指標(biāo)11主電路主電路多用機(jī)的主電路采用IGBT半橋式逆變器為核心的交—直—交—直—交系統(tǒng)，主電路示意圖見圖1。基本過程如下：電網(wǎng)電壓經(jīng)整流、濾波后變?yōu)橹绷?，該直流?jīng)一次逆變電路變?yōu)榻涣?，?jīng)變壓器降壓并整流變?yōu)榭伤㈠冇玫闹绷麟妷?，把該電壓?jīng)二次逆變電路逆變成適合刷鍍用的，可調(diào)脈寬雙脈沖電壓。圖1主電路示意圖12多用焊機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)多用焊機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)輸入電壓：交流220V10%整流器電容逆變

5、器變壓器整流器波形控制器雙脈沖輸出～220V輸入整流濾波高頻交流變壓整流斬波DCDCACAACDC42脈沖給定電路脈沖給定電路反饋運(yùn)算電路由運(yùn)放YF1、電阻R18~R24等元件組成。W8、V21、R23組成基值電流給定電路；W9、V22、R24組成脈沖電流給定電路；電流負(fù)反饋信號Uif由63點(diǎn)輸入。YF1輸出電壓UK可以表示為：UK=R20(UgmR24UgjR23UifR22)式中：Ugm－為脈沖電流給定；Ugj－為基值電流給定；Ui

6、f－為電流反饋信號。脈沖發(fā)生器電路由運(yùn)放YF2、電容C10、電阻R27~R33等元件組成。運(yùn)放YF2的輸出通過電阻R27、R28分壓后反饋到同向輸入端，組成正反饋電路。當(dāng)YF2輸出高電位時(shí)，電容C10通過二極管V23、電阻R31、W6充電，一旦UC10UR28，YF2則輸出低電位。這樣C10又通過電阻R32、W7、二極管V24放電及反向充電，當(dāng)UC10UR28時(shí)，YF2將于次輸出高電位。如此周而復(fù)始地震蕩。當(dāng)YF2輸出高電位時(shí)，三極管B