导读:本文包含了微弧氧化电源论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:电源,变换器,惰性气体,正交,闭环,谐波,人机界面。
微弧氧化电源论文文献综述
刘金忠[1]（2019）在《不同电源模式下电参数对AM60B微弧氧化膜的影响》一文中研究指出微弧氧化(MAO)技术是通过电解液中的高压放电作用在轻金属表面形成陶瓷膜的一种新工艺,原位生成的膜层具有硬度高、耐蚀性好、绝缘性优良且与基体冶金结合力强,是镁、铝等阀金属及其合金进行表面改性的重要手段之一,极具前景。本文采用回归正交试验方法,利用自主开发的具有多种输出方式和伏安特性曲线的脉冲电源,以常见的压铸镁合金AM60B为基体材料,在硅酸盐电解液体系下进行处理,通过对膜层的厚度、宏观和微观表面形貌、截面形貌、耐蚀性进行检测分析,研究了电源模式、频率和占空比对微弧氧化膜层的影响。特别是,在恒电压下,建立电参数对不同响应值的显着性数学模型,并借助响应面法分析了频率、占空比及其交互作用对响应值的变化规律和趋势,对比研究了两种电源模式(M2和M1)下脉冲等效加载、相同加载叁种条件下膜层性能异同。引入燃弧和熄弧,从微区反应解释频率和占空比组合对膜层性能带来的影响。M2模式下,对膜厚、点滴耐蚀性和腐蚀电流密度,频率和占空比及其交互作用影响顺序都是:A>B>AB,叁者都是影响非常显着。综合最佳工艺电参数组合及对应响应指标为(1800Hz,33.19%,25.47μm,209.56s,1.1E-0010A/cm2)。M1模式下,基于等效加载时,对膜厚、点滴耐蚀性,频率和占空比及其交互作用影响顺序都是:A>AB>B,对腐蚀电流密度而言,A>B>AB,叁者都是影响非常显着。综合最佳工艺电参数组合及对应响应指标为(3600Hz,71.63%,24μm,218.36s,1.12E-0010A/cm2)。该方案下可行性不足的参数组合较多。M1模式下,基于相同加载时,整个实验方案的可行性都好,成膜性改善较多,对膜厚、点滴耐蚀性、腐蚀电流密度而言,频率和占空比及其交互作用影响顺序都是:A>AB>B,叁者都是影响非常显着。整体上膜厚随频率和占空比的增大而增大,在响应曲面上基本朝一个方向单调增长。综合最佳工艺电参数组合及对应响应指标为(1800Hz,45%,23.19μm,168.59s,1.01E-0010A/cm2)。该方案下可行性最高,较优区域面积比另外两种实验方案明显大。利用响应面分析法得到最优频率和占空比组合区间,对膜厚、点滴耐蚀性都是响应面“热红色”的“凸顶”区域;而对腐蚀电流密度而言,是响应面中不规则的“热红色”的“凹坑”区域;可行性和成膜性差的区域位于“冷蓝色”的区域。清晰展示和预测微弧氧化最佳工艺,并为频率和占空比最优组合探索提供方向性指导。不同电源模式下,等效加载对比表明,整体上膜厚、点滴耐蚀性、腐蚀电流密度差异较小;微弧氧化后期电流M2模式大于M1模式,M2模式下,实验可行性更好,过程更加可控,膜层表观质量好,低频率、大占空比组合带来的实验不可行区间M2较小,膜层孔隙率M2低于M1模式;总体上膜层综合性能M2模式较M1好;M2强制熄弧作用对有利于微弧氧化提高可行性和成膜性,抑制大弧带来的膜层烧结。相同电源模式下,两种加载方式对比表明差异较大,M1等效加载模式下的膜层厚度,点滴耐蚀性都远大于M1相同加载模式下,但M1相同模式下可行性和成膜性都较等效加载模式更好,膜层孔隙率两者差异大,相同加载模式下孔径较小,分布均匀;M1模式下长熄弧作用有利于微弧氧化可行性和成膜性并提高膜层性能。终止电流和加载频率高度正相关,终止电流M2模式稍微大于M1等效加载模式,远大于M1相同加载模式。膜层的微观孔隙率、表面微裂纹和宏观平整度这些能够反映表面的质量特征与微弧氧化反映的燃弧和熄弧作用时间关系密切,熄弧作用越充分,表面质量越好。镁合金微弧氧化膜层生长过程、可行性、成膜性与单周期燃弧时长、熄弧时长以及熄弧与燃弧时长比叁者密切相关。当燃弧时间过大,超过约0.8ms,随着燃弧增加可行性和成膜性都将逐渐降低,此时增加熄弧时长能明显改善可行性,成膜性也能得到改善,剧烈反应可以得到抑制但不能消除。熄弧时长大,影响电源效率,膜层厚度降低。当燃弧时长0.2ms,同时熄弧与燃弧时长比约介于1.4~2之间较膜层综合性能较优,当熄弧与燃弧时长比小于1.2时,冷却不够充分,反应剧烈,膜层性能逐渐下降,特别是可行性明显不足,易出现连接杆处烧蚀。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-03-14）
何飞,李宏战,赵文,付有,乔江江[2]（2018）在《基于MATLAB的微弧氧化电源仿真与分析》一文中研究指出通过MATLAB中SimPowerSystems模型库建立单脉冲电源模型,对主回路以及相应的保护电路进行模拟仿真,通过负载模型的建立分析IGBT和负载波形的变化。结果表明,利用MATLAB对微弧氧化电源进行仿真,能够实现微弧氧化工艺要求,对电源的设计以及深入研究有着重要的参考价值。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2018年35期）
陈桂涛,钟彦儒,孙强[3]（2018）在《微弧氧化电源多时间尺度控制系统的设计》一文中研究指出首先确立微弧氧化(MAO)电源拓扑结构;然后研究MAO负载的等效电气模型,并得出不同阶段的负载模型参数,为MAO电源设计提供有效参数支撑;基于Buck电路小信号模型,建立移相全桥变换器小信号模型并推导相关传递函数,并针对电流和电压控制结合PI控制设计相应补偿环节;最后,以TMS320F2812为核心进行软件设计,使其产生MAO电源的触发脉冲,仿真和实验结果验证所研究的MAO负载等效电气模型的正确性和有效性。(本文来源于《电气传动》期刊2018年06期）
李鹏[4]（2018）在《高效叁相VSR-ZVZCS大功率微弧氧化电源研究》一文中研究指出微弧氧化表面处理技术是一种直接在有色金属表面生成陶瓷性氧化膜的综合应用技术,能够解决有色金属易腐蚀、易磨损、硬度低等缺点。微弧氧化技术是包含电化学、材料学以及电力电子技术等领域的交叉学科,属于目前材料表面处理的研究热点。微弧氧化电源是微弧氧化处理工艺的核心部分,目前微弧氧化电源大部分采用不控整流或全控型晶闸管整流电路以及硬开关电路,导致电源存在大量谐波含量和开关损耗大等问题,成为制约微弧氧化电源设备推广应用的“瓶颈”。课题针对该“瓶颈”对PWM整流技术以及软开关技术进行研究,设计了以叁相PWM整流器以及移相全桥ZVZCS DC/DC变换器为主电路拓扑结构的微弧氧化电源样机。本课题微弧氧化电源硬件部分采用以叁相PWM整流电路、移相全桥ZVZCS DC/DC变换器以及全桥斩波逆变电路构成的主电路,并对叁相VSR交流侧电感、直流母线电容以及移相全桥ZVZCS电路的高频变压器、阻断电容进行设计,选择SEMIKRON公司的IGBT作为主电路开关管,IGBT驱动电路采用落木源TX-DA102D驱动器,通讯电路采用人机界面ET100,并与DSP通过RS485接口进行数据交换和显示。软件部分以数字处理器TMS320F28335为核心,对主程序、外扩ADC采样程序、数字锁相环子程序、SVPWM子程序、双闭环控制子程序、PWM控制程序以及软启动程序进行编写。搭建微弧氧化电源实验平台,在输入叁相交流电压U_(ac)=220V,负载R_L=20?,输出功率P_(out)=2.4kW下对叁相不控整流与叁相PWM整流进行谐波含量以及效率测试,分析得出叁相不控整流谐波含量是叁相PWM整流器的20倍,且效率提升约10%;在输入直流电压U_(dc)=560V,开关频率f_s=40kHz,负载R=50?实验环境下对移相全桥ZVZCS电路与硬开关电路进行开关损耗测试以及效率测试,在输出功率达到4kW时,ZVZCS可以减少大约100W的开关损耗,这是硬开关开关损耗的73.8%;在所有负载条件下,ZVZCS电路的总功率损耗约为硬开关电路总功耗的50%。通过对比实验,验证了本课题所研制的微弧氧化电源具有高效纯净的性能。为了验证本课题研制的微弧氧化电源的微弧氧化处理效果,对铝片表面进行微弧氧化处理,通过对铝片加工前后外观对比以及电源输出波形分析,满足微弧氧化技术要求。为微弧氧化电源的推广应用提供实验依据和实现方案。(本文来源于《黑龙江科技大学》期刊2018-06-01）
侯家威[5]（2018）在《双向不对称脉冲型微弧氧化电源研究》一文中研究指出随着时代的发展,工业领域对轻质金属材料的需求不断增加。但因轻质金属材料存在耐蚀性和耐磨性较差的问题,其应用范围受到了限制。微弧氧化技术作为一种金属表面加工技术,可以显着改良膜层质量,提高金属性能。微弧氧化电源是实现微弧氧化技术的核心设备,因此研制新型微弧氧化电源,对推动微弧氧化技术的发展具有极为重要的学术意义与实用价值。首先,本文研究了微弧氧化机理。通过分析氧化膜层质量与微区热循环效应的关系,确定了脉冲型微弧氧化电源的输出电参数的调整范围。基于微弧氧化膜层特性,建立了不同阶段微弧氧化负载的电气模型,通过仿真分析得到了电源输出方式与负荷电压变化之间的规律。基于上述分析,提出了微弧氧化电源的设计要求。其次,基于微弧氧化电源的设计要求,本文设计了一种新型双向不对称脉冲型微弧氧化电源。主电路采用整流-斩波-逆变叁级拓扑结构,以保证电源能够输出双向不对称脉冲。为了减小微弧氧化电源的体积,选择PIC18F4580单片机作为整个电源的控制核心。为了防止加工过程中发生大弧放电,本文编写了双闭环模糊PID控制算法,提高了加工过程中输出电压和电流的稳定性。基于威纶通触摸屏设计了人机交互界面,实现了实时显示电源参数和加工时间等信息的功能,提高了操作的便捷性。最后,根据设计方案制作了微弧氧化电源样机。对样机性能进行测试,结果表明,本文设计的电源设备能够输出双向不对称波形,可以有效避免大弧放电的发生,控制过程稳定,人机界面简洁。通过电镜实验观察试件形貌,结果表明,采用模糊PID控制算法的微弧氧化电源生成的氧化膜膜层平滑,膜孔均匀,表面无明显烧灼现象,膜层质量更优。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2018-06-01）
侯家威,蔡志远,李海波[6]（2017）在《基于触摸屏的微弧氧化电源人机交互系统设计》一文中研究指出本文在分析微弧氧化工艺要求,指出传统旋钮式交互界面难以实现电参数准确测量、记录与修改的基础上,设计了一种基于威纶通TK6070ip触摸屏的新型人机交互系统。该系统满足微弧氧化加工前电参数可设置,加工过程中电量数据可修改、记录,加工结束后数据可备份、导出的要求,可用于微弧氧化过程的研究与优化。本文介绍了微弧氧化平台搭建与各模块间的连接,设计了人机交互界面窗口结构,基于通讯帧结构及MODBUS通讯协议,编写了触摸屏与控制系统之间的通讯程序,通过试验验证了模块之间的通讯功能。本文设计的人机交互系统拓宽微弧氧化电源功能,提高了生产应用能力,有着良好而广泛的应用前景。(本文来源于《第十四届沈阳科学学术年会论文集（理工农医）》期刊2017-08-31）
张靖韵[7]（2017）在《针对微弧氧化电源的滤波补偿装置》一文中研究指出通过对微弧氧化技术应用、电源结构和工作过程特性的分析,以及用电能质量的测量数据分析依据,针对微弧氧化电源运行过程中产生严重的谐波问题制定治理方案,并根据其特点设计制造了滤波补偿装置。通过安装滤波装置前后的电能质量数据对比分析,进一步验证了自行设计制造的无源滤波器的滤波效果显着。该装置投入运行后,谐波电压、谐波电流均满足国家标准《电能质量公用电网谐波》(GB/T 14549-1993)的规定,功率因数满足供电部门和企业的要求,设备运行稳定,达到了预期目标。(本文来源于《2017年电网节能与电能质量论文集》期刊2017-07-12）
周迪[8]（2017）在《基于SiC MOSFET的微弧氧化脉冲电源研究》一文中研究指出微弧氧化脉冲电源是微弧氧化工艺中的关键设备,同时也是影响和制约微弧氧化技术发展的关键因素。然而,现阶段微弧氧化脉冲电源自身存在一些不足,且对于该电源性能改善的研究较少。基于此背景,本文研制了一台微弧氧化脉冲电源样机,电源主电路采用有源箝位PS-FB-ZVZCS变换器,控制方式采用二阶PWM滑模电压型控制,开关器件选用SiC MOSFET,基于该样机对微弧氧化脉冲电源的桥臂串扰效应、脉冲负载适应性等性能进行研究。针对全桥变换器副边输出整流二极管上存在严重寄生振荡的问题,采用了一种在功率变压器副边加入有源箝位环节的措施,同时实现了滞后臂开关管的ZCS与输出整流二极管寄生振荡的抑制。本文分析了变换器软开关的实现原理;建立了变换器及二极管等效电路模型,详细分析了副边寄生振荡的产生和抑制机理,讨论了几个关键参数对寄生振荡抑制效果的影响并给出设计原则。针对桥臂电路中SiC MOSFET高频动作引起的串扰效应问题,详细分析了移相控制的变换器中SiC MOSFET的工作条件和开关情况,分别对超前臂和滞后臂上串扰效应的解析表达式进行了推导,得出了超前臂串扰效应非常轻微、滞后臂只存在正向串扰电压的结论。在此基础上,采用了一种有源米勒箝位电路对桥臂串扰效应进行有效抑制,完成了SiC MOSFET驱动电路的设计。针对脉冲负载的阶跃变化对前级变换器输出电压稳定性提出的要求,提出了两项改善前级变换器脉冲负载适应性的措施:通过改进主电路结构和空载时封锁PWM驱动信号,消除前级变换器的空载过压现象;通过采用二阶PWM滑模电压型控制策略,提高前级变换器的动态响应速度和稳定性。并通过PSIM仿真分析验证了所提措施的有效性。在理论分析及仿真验证的基础上,制作了一台输出6k W/300V、开关频率50k Hz的实验样机,对上述研究内容分别进行了实验验证。实验结果表明了采用所提方法可以达到设计指标要求,验证了理论分析的正确性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2017-06-01）
郭豫鹏[9]（2016）在《钨极惰性气体保护焊与微弧氧化集成电源及其试验研究》一文中研究指出压力容器、化工反应釜、船舶等领域结构件接头的力学性能、耐腐蚀性、耐磨性一直是研究者们关注的焦点,焊接设备与表面处理设备作为保障接头性能的重要装置倍受青睐。然而,工件焊接完成后因装夹、场地、设备功率等问题难以实现高质量表面改性,研究焊接和微弧氧化(Micro-arc Oxidation,MAO)设备的集成成为解决工件焊接与在位表面处理的关键。本文研制了一种钨极惰性气体保护焊(Gas Tungsten Arc Weld,GTAW)与微弧氧化集成电源,用于类似空间狭小的核岛管道焊接作业场景,旨在保障接头力学性能并对焊接后工件表面改性,提高其耐腐蚀性和耐磨性。为保障接头性能,提出了200k Hz电流斩波调制技术和氧化铈掺杂MAO膜层的方法。分析了斩波频率对电流、电感对电流的影响,利用200k Hz电流斩波调制技术改善了电流稳定性。同时,研究了氧化铈掺杂MAO膜层的作用过程,及其对时间-电压响应、膜层厚度和膜层禁带宽度的影响,应用氧化铈掺杂MAO膜层的方法提高了膜层耐腐蚀性和耐磨性。在此基础上,分析了GTAW与MAO的脉冲波形和负载特性,为研制集成电源提供了理论依据。为实现GTAW与MAO电源集成,满足正极性、变极性和MAO恒流的功能,设计了电源结构,并研制了电源的主电路和控制模块,实现了低压大电流的焊接功能和高压小电流的微弧氧化功能。通过设计主电路的Buck降压模块、全桥功率逆变模块、全桥功能逆变模块、200k Hz斩波模块,提取了Buck降压模块和全桥功率逆变模块的传递函数,建立了200k Hz斩波模块的闭环控制模型,分析了占空比和负载对频率特性的影响,验证了设计的合理性。同时,研制了基于ARM与FPGA的控制模块,为集成电源控制策略的研究提供了重要基础。针对集成电源的电流控制、弧压调节、功能实现等问题,对集成电源的控制策略进行了研究。分析了200k Hz斩波模块电流逐步衰减法、电流上升沿和下降沿控制策略,并利用PID控制对该模块输出电流校正,改善了电流稳定性。之后,设计了应用于全位置焊接的弧压采样模式,实现了电流峰值阶段的弧压采样、电流基值阶段的弧压采样和连续采样模式,拓展了电源应用范围。此外,采用两阶型控制策略实现了GTAW正极性模式、GTAW变极性模式、MAO恒流模式。利用研制的集成电源开展了焊接试验研究。通过GTAW与MAO集成电源和常规焊接电源外特性、动特性和焊接性能对比实验,分析了其接头金相组织和抗拉强度,证明了集成电源的优越性。利用研制的集成电源开展了纯钛、铝合金的实验研究,获得了质量优异的接头。实验结果表明,集成电源满足GTAW正极性模式和GTAW变极性模式的要求。同时,为接头表面改性的MAO处理提供了数据支撑。开展了集成电源在MAO表面改性中的试验研究。通过集成电源在位MAO与常规电源电解槽MAO对比实验,分析了其对电流密度和成膜速度的影响。此外,通过纯钛、铝合金接头MAO的实验研究,分析了接头MAO膜层的差异及电流密度对接头膜层的影响。为进一步提高膜层耐腐蚀性和耐磨性,通过电泳微弧氧化复合(EPD-Enhanced MAO,EEMAO)技术制备出CeO_2-TiO_2和CeO_2-Al_2O_3复合膜层,分析了电流密度和CeO_2浓度对膜层组织和性能的影响。实验结果表明,集成电源电流密度高、成膜速度快,经MAO处理提高了接头耐腐蚀性,EEMAO处理提高了纯钛和铝合金MAO膜层耐腐蚀性和耐磨性,集成电源满足MAO恒流模式的要求。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2016-10-01）
刘晶,曹彪[10]（2016）在《基于DSP和ARM的微弧氧化电源控制系统设计》一文中研究指出为了解决目前微弧氧化电源控制系统中存在的实时性不高,人机交互复杂的问题,提出了一种基于DSP数字信号处理器TMS320F28335和ARM微处理器S3C2440的双核构架控制系统方案,并完成软硬件设计。其中DSP控制模块负责微弧氧化过程中多信息检测,数据处理及实时控制,ARM控制模块完成触摸屏人机交互功能和数据管理,两个芯片之间采用SPI总线通信。实际应用表明,该系统具有响应速度快,人机界面友好的特点,达到了设计要求。(本文来源于《电子设计工程》期刊2016年10期）
微弧氧化电源论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
通过MATLAB中SimPowerSystems模型库建立单脉冲电源模型,对主回路以及相应的保护电路进行模拟仿真,通过负载模型的建立分析IGBT和负载波形的变化。结果表明,利用MATLAB对微弧氧化电源进行仿真,能够实现微弧氧化工艺要求,对电源的设计以及深入研究有着重要的参考价值。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微弧氧化电源论文参考文献
[1].刘金忠.不同电源模式下电参数对AM60B微弧氧化膜的影响[D].兰州理工大学.2019
[2].何飞,李宏战,赵文,付有,乔江江.基于MATLAB的微弧氧化电源仿真与分析[J].科技创新与应用.2018
[3].陈桂涛,钟彦儒,孙强.微弧氧化电源多时间尺度控制系统的设计[J].电气传动.2018
[4].李鹏.高效叁相VSR-ZVZCS大功率微弧氧化电源研究[D].黑龙江科技大学.2018
[5].侯家威.双向不对称脉冲型微弧氧化电源研究[D].沈阳工业大学.2018
[6].侯家威,蔡志远,李海波.基于触摸屏的微弧氧化电源人机交互系统设计[C].第十四届沈阳科学学术年会论文集（理工农医）.2017
[7].张靖韵.针对微弧氧化电源的滤波补偿装置[C].2017年电网节能与电能质量论文集.2017
[8].周迪.基于SiCMOSFET的微弧氧化脉冲电源研究[D].哈尔滨工业大学.2017
[9].郭豫鹏.钨极惰性气体保护焊与微弧氧化集成电源及其试验研究[D].哈尔滨工业大学.2016
[10].刘晶,曹彪.基于DSP和ARM的微弧氧化电源控制系统设计[J].电子设计工程.2016
论文知识图
