應(yīng)用于等離子體噴涂的脈沖電源的研制

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1、分類(lèi)號(hào)：密級(jí)；＿＿＿＿ＵＤＣ；單位代碼：急傲玉茲乂ｆ碩壬學(xué)位論文論文題目；應(yīng)用于等離子體噴涂的脈沖電源的研制１４２０１９０２５７：學(xué)號(hào)作新罔鵬專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)：由氣下辭（專(zhuān)＃巧）２０１６年４月２２日獨(dú)創(chuàng)性說(shuō)明本人鄭重聲明：所呈交的論文是我個(gè)人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得研巧成果及其總結(jié)。盡我所知，除了義中特別加標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的研究成果，也不包含為獲得安徽工業(yè)大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)所使用過(guò)的材料一。與我同工作的同志對(duì)本

2、研巧所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中做了明確的說(shuō)明并表達(dá)了謝意。雜名爲(wèi)參曰期：Ｊｌ關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解安徽工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，目Ｐ：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)?？晒颊摚崳娢牡娜炕虿糠謨?nèi)容，可臥采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文保，密的論文在解密后應(yīng)遵循此規(guī)定。吉簽名句滿(mǎn)奪導(dǎo)師簽名日斯；？＾＼以．＼安徽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文論文題目：應(yīng)用于等離子體噴涂的脈沖電源的研制DesignofthePulsePowerSourceforPlasmaSprayi

3、ng作者：閆鵬學(xué)院：電氣與信息工程學(xué)院指導(dǎo)教師：馬小三教授單位：安徽工業(yè)大學(xué)協(xié)助指導(dǎo)教師：馮德仁教授單位：安徽工業(yè)大學(xué)單位：論文提交日期：2016年4月22日學(xué)位授予單位：安徽工業(yè)大學(xué)安徽馬鞍山243002摘要摘要目前，等離子體技術(shù)發(fā)展逐漸成熟，基于等離子體技術(shù)發(fā)展起來(lái)的等離子體噴涂設(shè)備也日趨完善，極大地提高了噴涂涂層的質(zhì)量，延長(zhǎng)了產(chǎn)品的使用壽命。但是，等離子體噴涂技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)，如噴涂過(guò)程溫度過(guò)高使噴涂對(duì)象產(chǎn)生一定的形變；射流中氧氣含量相對(duì)較高；射流中粒子的運(yùn)動(dòng)速度不是很高，導(dǎo)致涂層不能很好地與基體結(jié)合，涂層不均勻不致密。此外，現(xiàn)在等離子體

4、噴涂技術(shù)主要是采用直流或脈沖供電的方式，能量消耗大，噴涂效率低。為了提高等離子體噴涂效率，減小能量消耗，一種新型的脈沖供電電源就顯得尤為重要。本文研究了一種應(yīng)用于等離子體噴涂的脈沖電源。首先分析了等離子體形成機(jī)理及噴涂原理，并對(duì)整個(gè)脈沖電源電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。本課題研究的脈沖電源系統(tǒng)創(chuàng)造性地使用高壓脈沖與高壓直流疊加的方式來(lái)獲得新的脈沖，這種耦合疊加能夠獲得高幅值、陡前沿、窄脈寬、大功率、具有高壓直流基礎(chǔ)的高壓脈沖。本系統(tǒng)采用模塊化純硬件設(shè)計(jì)方案，對(duì)高壓直流電路、高壓脈沖電路、控制電路分模塊設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)整個(gè)電路進(jìn)行仿真分析，以驗(yàn)證此電路的可行性和可靠

5、性。由于脈沖要具有穩(wěn)定可靠、幅值可調(diào)、頻率可變等要求，因此選用IGBT作為開(kāi)關(guān)器件，選擇SG3525作為控制核心。本文完成了脈沖電源樣機(jī)的研制，為了驗(yàn)證電源的實(shí)際工作性能，對(duì)電源各部分進(jìn)行了測(cè)試。經(jīng)測(cè)試，輸出脈沖頻率為100Hz，幅值高達(dá)48kV。此外，又進(jìn)行了多次對(duì)比試驗(yàn)，最終確定了達(dá)到最佳噴涂效果時(shí)所對(duì)應(yīng)的脈沖占空比。在實(shí)際應(yīng)用中，為了驗(yàn)證噴涂效果，對(duì)其噴涂的涂層仔細(xì)觀察，并與傳統(tǒng)等離子體噴涂的涂層進(jìn)行對(duì)比，最后，使用本課題所研究的脈沖電源進(jìn)行的等離子體噴涂取得了良好的噴涂效果。關(guān)鍵字：等離子體；噴涂；高壓脈沖；耦合疊加；高效低耗IAbstr

6、actAbstractRecently,theplasmatechnologyhasbeendevelopedsomuchthatthesprayingequipmentbasedonplasmatechnologyhasbeendesigned.Withthesprayingequipmentbasedonplasmatechnology,thequalityofthesprayingcoatinghasbeenimprovedsignificantlytolengthenthelifeoftheproduct.However,thereexi

7、stsomedrawbacksoftheplasmasprayingtechnology.Forinstance,thetemperatureduringthesprayingprocessishighsomuchthatthesprayedobjectsaredeformed.Thepercentsoftheoxygenislargeinthejetstreamandthespeedoftheparticlesinthejetstreamisslowsothatthesprayingcoatingdoesnotcombinedtotheobje

8、ctswellandthesprayingcoatingisnothomogenous.Furthermore,thecurrentpl