高壓脈沖電源,直流脈沖電源,可調(diào)脈沖電源高頻脈沖電源-單脈沖電源-雙脈沖電源-高頻換向脈沖直流電源-雙脈沖電源,即周期換向脈沖電源(這里的“雙”的含義指“雙向”),它是在輸出一組正向脈沖電流之后引入一組反向脈沖電流,正向脈沖持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)反向脈沖持續(xù)時(shí)間短,大幅度、短時(shí)間的反向脈沖所引起的高度不均勻陽(yáng)極電流分布會(huì)使鍍層凸處被強(qiáng)烈溶解而整平。與單脈沖相比,雙脈沖的突出優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在:正向脈沖開(kāi)啟寬度(T+)和負(fù)向脈沖開(kāi)啟時(shí)間寬度(T-)可分別在全周期內(nèi)調(diào)節(jié)。正向電流、電壓調(diào)節(jié)、負(fù)向電流、電壓均可獨(dú)立調(diào)節(jié)。
輸出電壓(Voltage):0-3000V (可根據(jù)客戶需求定制)
輸出電流(Current):0-30000A (可根據(jù)客戶需求定制)
調(diào)整精度(Control accuracy):1%
頻率(Frequency):20-2000HZ、50-5000HZ、5K-10KHZ、10K-20KHZ、20K-40KHZ(頻率連續(xù)可調(diào),也可根據(jù)客戶要求定做頻率)
占空比(Duty Ratio):0~100%
導(dǎo)通(正向)時(shí)間(Turn-on (forward) time): 0.1~999ms
關(guān)斷(反向)時(shí)間(Turn-off (reverse) time): 0.1~999ms
二、產(chǎn)品應(yīng)用:
微弧氧化、電鍍、電解、電加熱、水處理、電絮凝、鋁氧化、電解拋光、電加工行業(yè)、高校及科研院所研究和試驗(yàn)。
應(yīng)用領(lǐng)域:
1、電鍍行業(yè):適用于金、銀、稀有金屬、鎳、鋅、錫、鉻及合金等的電鍍
2、電加工行業(yè):脈沖電化學(xué)精密加工和精密蝕刻,用于加工硬度較高的精密工件
3、電拋光去毛刺行業(yè):脈沖電化學(xué)拋光、等離子體電漿拋光等
4、氧化行業(yè):脈沖陽(yáng)極氧化、微弧氧化等
5、水處理行業(yè):適用于印染、染料化工、醫(yī)院、皮革、電鍍等行業(yè)的廢水和污水處理
6、其他行業(yè):脈沖納米電沉積、脈沖電解回收等要求較高行業(yè)
二、雙脈沖輸出波形說(shuō)明:
a、+jp正向脈沖(或稱(chēng)正脈沖)峰值電流,-jp反向脈沖(或稱(chēng)負(fù)脈沖)峰值電流
b、ton峰值電流導(dǎo)通時(shí)間,toff峰值電流關(guān)斷時(shí)間
c、T是一個(gè)脈沖通斷周期,T=ton+toff
d、TF是一組正向脈沖工作時(shí)間,TF=nT(n≥1);TR是一組反向脈沖工作時(shí)間,TR=-nT(n≥1)
e、TF+TR是正、反向脈沖換向的一個(gè)周期(一般TF>TR)
四、主要特點(diǎn):
1、規(guī)格范圍:輸出電壓0-1000V、輸出電流0-9000A、輸出功率10W-800kW
2、穩(wěn)壓穩(wěn)流: 電壓電流值均可從零至額定值連續(xù)可調(diào),穩(wěn)壓穩(wěn)流自動(dòng)轉(zhuǎn)換
3、頻率范圍:低頻段:0.1HZ-100HZ連續(xù)可調(diào),中頻段:100HZ-5000HZ連續(xù)可調(diào),高頻段:5KHZ-100KHZ連續(xù)可調(diào)
4、占空比范圍:正負(fù)占空比分別可0-100%連續(xù)可調(diào),當(dāng)100%時(shí)即為純直流輸出,亦可以調(diào)制成單脈沖和純直流使用
5、輸出顯示: 正電壓、正電流,負(fù)電壓、負(fù)電流、頻率,正占空比、負(fù)占空比、正負(fù)脈寬比例同時(shí)LED數(shù)碼管顯示(標(biāo)配);亦可選用觸摸屏控制
6、智 能 化:可選用標(biāo)準(zhǔn)通訊接口RS232、RS485與計(jì)算機(jī)連接實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面控制(選配)
7、模擬信號(hào)接口:用戶可用0-5V/10V或4-20mA信號(hào)控制電源的相應(yīng)參數(shù)(選配)
五、技術(shù)參數(shù)及規(guī)格:
表1、技術(shù)參數(shù)
輸入 | 電壓 | 單相220V或者三相380V±15% |
(可按要求定制單相110V及三相220V機(jī)型) |
頻率 | 46-63Hz |
功率因數(shù) | ≥0.95 |
輸出 | 電壓 | 0~3000V(電壓范圍可選) |
電流 | 最大可做到15000A(平均電流)客戶可選擇自己所需的電流范圍 |
峰值電流 | 30000A(最大峰值)常規(guī):峰值電流一般為平均電流的2或3倍 |
功率 | 輸出電壓X平均電流=功率 |
小功率可做到1KW以內(nèi),大功率可做到1KW-500KW |
波形 | 脈沖方波和平滑直線 |
占空比 | 0-100%(連續(xù)可調(diào))占空比100%時(shí)純直流輸出 |
頻率 | 20-2000HZ、50-5000HZ、5K-10KHZ、10K-20KHZ20K-40KHZ(頻率連續(xù)可調(diào),也可根據(jù)客戶要求定做頻率) |
電壓穩(wěn)定精度 | ≤1% |
電流穩(wěn)定精度 | ≤1% |
控制 | 手動(dòng):電位器控制 |
自動(dòng):PLC或計(jì)算機(jī)控制 |
顯示 | LED數(shù)顯或液晶屏顯示:輸出正電壓、正電流值、負(fù)電壓、負(fù)電流值、頻率、正占空比、負(fù)占空比、正負(fù)脈寬比例、故障顯示 |
電源效率 | ≥90%(額定工況) |
保護(hù)功能 | 輸入過(guò)、欠壓,輸出限壓、限流、過(guò)流、過(guò)壓,過(guò)熱等 |
可靠性及壽命 | 使用壽命 | ≥20年 |
工作狀態(tài) | 可滿負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行 |
環(huán)境 | 工作溫度 | -10℃~50℃ |
存貯溫度 | -25℃~60℃ |
相對(duì)濕度 | ≤90%(25℃) |
綜合特性 | 噪音 | <65dB,額定工況下(1m處) |
可選配置 | 內(nèi)置式安培小時(shí)(分鐘)計(jì)、外置式安培小時(shí)(分鐘)計(jì)。內(nèi)置式溫控儀。遠(yuǎn)程面板控制標(biāo)準(zhǔn)4/20MA或0-5V、0-10V輸入及反饋輸出控制接口。PLC(可編程控制器)控制接口電路輸出和輸入。RS232、RS485計(jì)算機(jī)通信接口及PC機(jī)或工控機(jī)WINDOWS控制界面。 |
冷卻方式 | 風(fēng)冷或水冷(可選) |
外觀尺寸 | 便攜式、臺(tái)式、機(jī)架式、柜式(可選) |
表2:產(chǎn)品規(guī)格
輸出電壓 | 輸出電流 |
0-24V | 10A/20A/30A/50A/100A/200A/300A/500A |
0-50V | 10A/20A/30A/50A/100A/200A/300A/500A |
0-100V | 10A/20A/30A/50A/100A/200A/300A/500A |
0-300V | 10A/20A/30A/50A/100A/200A/300A/500A |
0-500V | 10A/20A/30A/50A/100A/200A/300A/500A |
輸出電壓可定制(0-3000V),輸出電流可定制(0.01MA-10000A) |
六、行業(yè)應(yīng)用舉例:
1、電加工行業(yè):利用電化學(xué)加工溶解陽(yáng)極電極進(jìn)行的去除性加工,一般用于加工硬度較高的工件,配合電火花加工效率和提高很多,屬于一種新興的加工工藝。
2、電鍍行業(yè):脈沖電源在脈沖電鍍過(guò)程中,當(dāng)電流導(dǎo)通時(shí),脈沖(峰值)電流相當(dāng)于普通直流電流的幾倍甚至幾十倍,正是這個(gè)瞬時(shí)高電流密度使金屬離子在極高的過(guò)電位下還原,從而使沉積層晶粒變細(xì);當(dāng)電流關(guān)斷時(shí),陰極區(qū)附近放電離子又恢復(fù)到初始濃度,濃差極化消除,這利于下一個(gè)脈沖同期繼續(xù)使用高的脈沖(峰值)電流密度,同時(shí)關(guān)斷期內(nèi)還伴有對(duì)沉積層有利的重結(jié)晶、吸脫附等現(xiàn)象。這樣的過(guò)程同期性地貫穿整個(gè)電鍍過(guò)程的始末,其中所包含的機(jī)理構(gòu)成了脈沖電鍍的最基本原理。實(shí)踐證明,脈沖電源在細(xì)化結(jié)晶,改善鍍層物理化學(xué)性能,節(jié)約貴重金屬等方面比傳統(tǒng)直流電鍍有著不可比擬的優(yōu)越性。雙脈沖電源的反向脈沖的陽(yáng)極化溶解使陰極表面金屬離子濃度迅速回升,這有利于隨后的陰極周期使用高的脈沖電流密度,因而鍍層致密、光亮、孔隙率低;雙脈沖電源的反向脈沖的陽(yáng)極剝離使鍍層中有機(jī)雜質(zhì)(含光亮劑)的夾附大大減少,因而鍍層純度高,抗變色能力強(qiáng)。
3、電拋光去毛刺行業(yè):電拋光和去毛刺行業(yè)之所以應(yīng)用脈沖電源,主要原因在于普通直流電源無(wú)法將工件死角拋光或去毛刺,使用單脈沖電源的時(shí)候脈沖關(guān)斷時(shí)間有利于工件表面和溶液之間有一個(gè)濃度還原的過(guò)程,消除濃差極化,有利于死角拋光。而針對(duì)有微孔的工件處理一般采用雙脈沖電源效果更好。
七、脈沖電源的使用說(shuō)明
1、正、反向脈沖通斷時(shí)間的設(shè)置
正、反向脈沖的導(dǎo)通時(shí)間ton和關(guān)斷時(shí)間toff均為1×0.1ms,2×0.1ms,3×0.1ms,……,999×0.1ms,撥“+”號(hào)加1,撥“—”號(hào)去1。例如:設(shè)置ton為0.2ms,則選擇ton的撥碼開(kāi)關(guān)數(shù)值為2,則ton=2×0.1ms=0.2ms;設(shè)置toff為0.8ms,則選擇toff的撥碼開(kāi)關(guān)數(shù)值為8,則toff=8×0.1ms=0.8ms。當(dāng)Ton、Toff均設(shè)置一定數(shù)值時(shí),為脈沖狀態(tài);當(dāng)Ton、Toff均設(shè)置零時(shí),為直流狀態(tài)。
2、正、反向脈沖工作時(shí)間的設(shè)置
正、反向脈沖的工作時(shí)間TF和TR均為1,2,3,……,9999ms自然數(shù)調(diào)節(jié),撥“+”號(hào)加1,撥“—”號(hào)去1。例如:設(shè)置TF為100ms,則選擇TF的撥碼開(kāi)關(guān)數(shù)值為100;設(shè)置TR為10ms,則選擇TR的撥碼開(kāi)關(guān)數(shù)值為10。注意:TF和TR均不得設(shè)置零,否則“操作故障”指示燈亮,設(shè)備將不能正常運(yùn)行。
3、正、反向脈沖頻率的計(jì)算
正、反向脈沖頻率f的計(jì)算方法相同,均由各自的脈沖通斷周期T決定,即f=1/T=1/(ton+toff), T的單位S。例如:ton=0.2ms,toff=0.8ms,則f=1/(0.2+0.8)×10﹣3=1000Hz。
4、正、反向脈沖占空比的計(jì)算
正、反向脈沖占空比的計(jì)算方法相同,均為各自的脈沖導(dǎo)通時(shí)間ton占整個(gè)脈沖通斷周期的百分比,即γ=ton/T×100%=ton/(ton+toff)×100%。例如:ton=0.2ms,toff=0.8ms,則占空比γ=0.2/(0.2+0.8)×100%=20%。
5、正、反向脈沖峰值電流的計(jì)算
單脈沖的峰值電流jp,平均電流jm和占空比γ三者之間存在如下關(guān)系:jp=jm÷γ。例如:數(shù)字表上顯示的平均電流jm為3A,占空比γ設(shè)置為10%,則峰值電流jp=3÷10%=30A。
而雙脈沖的正、反向脈沖峰值電流jp除與各自的平均電流jm和占空比γ有關(guān)外,還與各自的工作時(shí)間占整個(gè)正、反向脈沖工作周期的百分比有關(guān),即與TF/(TF+TR)或TR/(TF+TR)有關(guān)。計(jì)算公式如下:
+jp=+jm÷γ+÷TF/(TF+TR)
-jp=-jm÷γ_÷TR/(TF+TR)
式中:+jp、-jp分別為正、反向脈沖峰值電流
+jm、-jm分別為正、反向脈沖平均電流
γ+、γ_分別為正、反向脈沖占空比
TF、TR分別為正、反向脈沖工作時(shí)間
例如:γ+=20%,γ_=10%,TF=100ms,TR=10ms,正、反向脈沖數(shù)字表顯示10和1(即+jm=10,-jm=1),則+jp和-jp計(jì)算方法如下:
+jp=10÷20%÷100/(100+10)=55A
-jp=1÷10%÷10/(100+10)=110A
6、脈沖占空比的選擇
關(guān)于正向脈沖,在平均電流恒定的情況下,一般隨著占空比的減小,沉積層晶粒尺寸變小,雜質(zhì)(不含離子雜質(zhì))含量降低,但設(shè)備輸出的最大平均電流減小,設(shè)備利用率降低。例如:峰值電流30A的脈沖電源,使用20%占空比較使用30%占空比結(jié)晶細(xì)致,但使用20%占空比最大平均電流約6A,而使用30%占空比最大平均電流為9A。
關(guān)于反向脈沖,一般認(rèn)為隨著占空比的增加,鍍層厚度分布改善,但沉積速度變慢。
綜合比較占空比對(duì)電沉積的影響,正、反向脈沖占空比一般選擇10-30%較為合適。關(guān)于脈沖頻率,應(yīng)用中選擇1000Hz左右的較多。