铝阳极氧化电源系统及其能耗分析研究

发布时间：2017-06-30 06:00

  本文关键词：铝阳极氧化电源系统及其能耗分析研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,随着建筑和室内外装饰行业的高速发展,人们更加注重铝合金的表面外观和颜色,而铝合金阳极氧化是铝合金表面处理的重要处理方法。我国目前使用的阳极氧化电源设备大都是普通的可控硅整流电源。由于建设节能型社会的需要,氧化电源作为电力变换系统中的主要负荷,迫切需要我们改进设计降低能耗。我国铝合金表面处理的技术通过引进、消化、吸收,目前与国外相比没有本质的差别,但是从工艺水平、装备条件、技术管理、环保考虑、品质指标和产品质量等方面与国外先进水平比较仍有不少差距。基于对国内铝合金表面处理生产工艺的发展现状,本文主要介绍了一种大功率可控硅整流电源产品的开发研制,以满足铝合金阳极电解氧化的技术要求。本文先简单介绍了几种阳极氧化工艺和相应的氧化电源设备,提出了本设计所采用的控制方案,并对控制电路和控制元件做了专门介绍,然后根据电源主回路设计思想,对主要的元器件参数选取提出了计算方法,并对样机试验结果进行了分析。论文分为五章：第一章是绪论部分,主要对中国的铝型材工业发展历史,国内铝型材表面处理技术,国内外氧化电源现状,及课题来源进行了介绍。第二章主要简介氧化电源设备及输出波形。第三章主要论述可控硅整流电源的原理和设计,同时对主要元器件的选型以及整机效率的理论计算进行了论述。第四章通过实验数据对比进而提出优化系统方案。第五章对新型高频软开关电源做了简单的介绍并计算其整机效率的理论值。随着绿色能源和环保理念的普及,越来越多的人开始意识到节约能源的重要性。同时伴随着电力电子技术的不断进步,技术实现手段的日益完善,新型的大功率高频开关电源代替传统的可控硅整流器电源也逐渐成为一个新的发展趋势。
【关键词】：铝型材阳极氧化 可控硅整流 能耗 高频开关电源
【学位授予单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN86
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-12
• 第一章 绪论12-17
• 1.1 课题背景12-14
• 1.2 硫酸阳极氧化工艺的研究14-15
• 1.3 课题研究的意义及主要内容15-16
• 1.3.1 课题研究的意义15-16
• 1.3.2 课题研究的主要内容16
• 1.4 本章小结16-17
• 第二章 阳极氧化电源简介17-23
• 2.1 国内外阳极氧化电源发展与现状17-19
• 2.2 用于铝型材阳极氧化的几种电源19-22
• 2.2.1 三相半波整流电源19
• 2.2.2 交流波电源19
• 2.2.3 可控硅整流电源19-20
• 2.2.4 高频开关电源20-21
• 2.2.5 正负脉冲氧化电源21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第三章 可控硅整流电源主回路及其参数优化23-50
• 3.1 电源主回路的设计23-29
• 3.1.1 电源主要参数与功能23
• 3.1.2 联结型式的选择23-25
• 3.1.3 主回路及其工作原理25-28
• 3.1.4 电源的工作模式28-29
• 3.2 主要元器件选择及参数优化29-42
• 3.2.1 整流变压器的选择与参数计算29-38
• 3.2.2 功率开关元件选择38-42
• 3.2.3 整流器件的选择42
• 3.3 脉冲隔离功率放大电路42-43
• 3.4 保护电路设计43-44
• 3.5 冷却方式的选择44-46
• 3.6 整机效率的理论计算46-49
• 3.6.1 整流变压器的损耗46-47
• 3.6.2 晶闸管的损耗计算47-48
• 3.6.3 整流二极管的损耗48
• 3.6.4 导电母排的损耗48
• 3.6.5 整机效率48-49
• 3.7 本章小结49-50
• 第四章 系统优化设计与实验数据对比分析50-57
• 4.1 系统的优化设计50-54
• 4.1.1 硅元件优化设计50-51
• 4.1.2 输出母排选型设计51
• 4.1.3 三相五芯柱整流变压器优化设计51-54
• 4.2 数据测量54-55
• 4.3 对比分析55-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 高频开关电源能耗计算与对比57-67
• 5.1 能效的理论计算57-63
• 5.1.1 整流桥的损耗57
• 5.1.2 IGBT的损耗计算57-60
• 5.1.3 功率变压器的损耗计算60-61
• 5.1.4 肖特基整流二极管的损耗61-62
• 5.1.5 整机效率62-63
• 5.2 现场数据对比63-66
• 5.2.1 检测方式63
• 5.2.2 结果分析63-65
• 5.2.3 结论65-66
• 5.3 本章小结66-67
• 结论与展望67-68
• 参考文献68-72
• 攻读学位期间发表论文72-74
• 致谢74

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