应用于等离子体喷涂的脉冲电源的研制

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1、分类号：密级；＿＿＿＿ＵＤＣ；单位代码：急傲玉茲乂ｆ硕壬学位论文论文题目；应用于等离子体喷涂的脉冲电源的研制１４２０１９０２５７：学号作新罔鹏专业名称：由气下辞（专＃巧）２０１６年４月２２日独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得研巧成果及其总结。尽我所知，除了义中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安徽工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料一。与我同工作的同志对本

2、研巧所做的任何贡献均己在论文中做了明确的说明并表达了谢意。雜名爲參曰期：Ｊｌ关于论文使用授权的说明本人完全了解安徽工业大学有关保留、使用学位论文的规定，目Ｐ：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可公布论文的全部或部分内容，可臥采用影印、缩印或其他复制手段保存论文保，密的论文在解密后应遵循此规定。吉签名句满奪导师签名日斯；？＾＼以．＼安徽工业大学硕士学位论文论文题目：应用于等离子体喷涂的脉冲电源的研制DesignofthePulsePowerSourceforPlasmaSprayi

3、ng作者：闫鹏学院：电气与信息工程学院指导教师：马小三教授单位：安徽工业大学协助指导教师：冯德仁教授单位：安徽工业大学单位：论文提交日期：2016年4月22日学位授予单位：安徽工业大学安徽马鞍山243002摘要摘要目前，等离子体技术发展逐渐成熟，基于等离子体技术发展起来的等离子体喷涂设备也日趋完善，极大地提高了喷涂涂层的质量，延长了产品的使用寿命。但是，等离子体喷涂技术也存在一些缺点，如喷涂过程温度过高使喷涂对象产生一定的形变；射流中氧气含量相对较高；射流中粒子的运动速度不是很高，导致涂层不能很好地与基体结合，涂层不均匀不致密。此外，现在等离子体

4、喷涂技术主要是采用直流或脉冲供电的方式，能量消耗大，喷涂效率低。为了提高等离子体喷涂效率，减小能量消耗，一种新型的脉冲供电电源就显得尤为重要。本文研究了一种应用于等离子体喷涂的脉冲电源。首先分析了等离子体形成机理及喷涂原理，并对整个脉冲电源电路进行了设计。本课题研究的脉冲电源系统创造性地使用高压脉冲与高压直流叠加的方式来获得新的脉冲，这种耦合叠加能够获得高幅值、陡前沿、窄脉宽、大功率、具有高压直流基础的高压脉冲。本系统采用模块化纯硬件设计方案，对高压直流电路、高压脉冲电路、控制电路分模块设计，同时对整个电路进行仿真分析，以验证此电路的可行性和可靠

5、性。由于脉冲要具有稳定可靠、幅值可调、频率可变等要求，因此选用IGBT作为开关器件，选择SG3525作为控制核心。本文完成了脉冲电源样机的研制，为了验证电源的实际工作性能，对电源各部分进行了测试。经测试，输出脉冲频率为100Hz，幅值高达48kV。此外，又进行了多次对比试验，最终确定了达到最佳喷涂效果时所对应的脉冲占空比。在实际应用中，为了验证喷涂效果，对其喷涂的涂层仔细观察，并与传统等离子体喷涂的涂层进行对比，最后，使用本课题所研究的脉冲电源进行的等离子体喷涂取得了良好的喷涂效果。关键字：等离子体；喷涂；高压脉冲；耦合叠加；高效低耗IAbstr

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

7、stsomedrawbacksoftheplasmasprayingtechnology.Forinstance,thetemperatureduringthesprayingprocessishighsomuchthatthesprayedobjectsaredeformed.Thepercentsoftheoxygenislargeinthejetstreamandthespeedoftheparticlesinthejetstreamisslowsothatthesprayingcoatingdoesnotcombinedtotheobje

8、ctswellandthesprayingcoatingisnothomogenous.Furthermore,thecurrentpl