双辉光离子渗金属系统结构改进和电源控制研究

发布时间：2017-12-21 06:04

  本文关键词：双辉光离子渗金属系统结构改进和电源控制研究　出处：《中南民族大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：双层辉光离子渗金属技术是基于辉光放电原理为基础而发展起来的一项表面改性技术。双层辉光放电是一个复杂的离子化学和热处理过程。该项工艺中,炉体结构和所使用的电源对工件处理的效果有直接影响。双层辉光工艺采用传统的双电源进行放电,当电压达到一定值时,两台直流高压电源之间会相互耦合,不能正常工作。为了解决双辉光离子渗金属双电源大功率、相互耦合的问题,本文提出了改进电源设计方案和新的控制方案,并改进了电极结构,以达到优化电源结构的目的,并同时满足双层辉光离子渗金属技术对电参数的要求。具体进行了以下工作:针对双层辉光离子渗金属电源需满足大功率输出、以及负载与供电设备实现隔离的要求,本课题设计采用两台单相直流脉冲电源供电。以TL494芯片产生频率稳定的控制信号基波,并通过改变基波的占空比进行输出电压的调节,以改进电源的效率。为了满足双层辉光离子渗金属不同处理阶段对电源电参数的要求,在占空比能够自由调节的同时,增加了温度控制系统。使得电源功率的输出随着炉体温度、压强的变化进行自动调节。还改进了阴极和源极的电极结构。这些措施避免了传统双层辉光离子渗金属设备可能出现的阴极、源极打弧,以及电源可能出现的安全问题。双层辉光离子渗金属设备在工作初始阶段,在输出电压一定的情况下,电源的峰值电流不会很高;在反应中、后期过程中,电压输出不变,但是电流却会随着反应的进行而持续增大。为了避免因电源输出电流过大影响对材料表面处理的效果,本文采用恒压温控调节的电源工作模式,避免了传统双层辉光离子渗金属过程中需要手动切换电源工作模式,简化操作,并保证电源运行的安全。本文对比传统的双层辉光离子渗金属电源,提出了改进电源的设计指标,并给出了相应设计方案。通过仿真对电源各模块电路进行了测试,也提出需要进一步探讨的问题。
【学位授予单位】：中南民族大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG173
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本文编号：1314961