一種等離子體電解氧化電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種等離子體電解氧化電源。
【背景技術】
[0002]等離子體電解氧化鋁基表面的陶瓷化技術，即在鋁合金基體上制備一定厚度的耐磨抗腐蝕的陶瓷涂層，可顯著提高鋁合金表面的理化性能。
[0003]其技術核心是利用直流正負脈沖電源技術使其放置在電解液中的工件和電解液容器壁之間形成正負脈沖波電場，電場通過電解液對工件表面進行大面積的微弧放電氧化，從而進行鋁基表面的氧化反應，進而在工件表面形成陶瓷涂層。
[0004]若想得到高質量的均勻的陶瓷涂層，需要調節電源脈沖的頻率、占空比和脈沖數量，配合調節電源的電壓，至使電場通過電解液對工件表面進行大面積的均勻微弧放電氧化，從而進行鋁基表面的氧化反應，進而能在工件表面形成均勻的陶瓷涂層。這就需要一種能夠實現上述功能的適用于鋁基表面陶瓷化工藝生產線的專用配套電源。
【發明內容】
[0005]為克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種功率為300kW的等離子體電解氧化電源，實現恒壓、恒流、恒功率控制;可將三相交流電分正負兩組直流脈沖，其單組連續脈沖個數、脈沖寬度、脈沖間隔、脈沖頻率、脈沖幅值均可設置。
[0006]為實現上述目的，本發明通過以下技術方案實現:
[0007]—種等離子體電解氧化電源，三相交流電經變壓整流、濾波后分正負兩組直流脈沖，直流脈沖可由控制單元控制，包括三相變壓器、三相可控硅整流橋、電解電容、IGBT單元、控制單元，三相可控硅整流橋包括可控硅1K1?1K6、可控硅2K1?2K6 ；電解電容包括電解電容Cl 1、電解電容C12; IGBT單元包括IGBT器件VT1、IGBT器件VT2以及與之配套的驅動核;具體電路結構為:
[0008]三相交流電經斷路器QF1與三相變壓器一次側相連，三相變壓器二次側有三相AC540V和三相AC220V兩個繞組，AC540V繞組的A21端與可控硅1K1陽極、可控硅1K4陰極相連;AC540V繞組的B21端與可控硅1K3陽極、可控硅1K6陰極相連;AC540V繞組的C21端與可控硅1K5陽極、可控硅1K2陰極相連;AC220V繞組A31端與可控硅2K1陽極、可控硅2K4陰極相連；AC220V繞組B31端與可控硅2K3陽極、可控硅2K6陰極相連;AC220V繞組C31端與可控硅2K5陽極、可控硅2K2陰極相連；
[0009 ] IGBT器件VT 1的集電極與可控硅1K1陰極、可控硅1K3陰極、可控硅1K5陰極電解電容C11正極、熔斷器FU10—端相連，IGBT器件VT1的發射極與IGBT器件VT2的集電極通過鍍件與電解液相連；
[0010]可控硅2K4陽極、可控硅2K6陽極、可控硅2K2陽極、電解電容C12正極、熔斷器FU11一端與IGBT器件VT2的發射極相連；
[0011]電解電容C12負極、熔斷器FU11另一端、電解電容C11負極、熔斷器FU10另一端、可控硅1K4陽極、可控硅1K6陽極、可控硅1K2陽極、可控硅2K1陰極、可控硅2K3陰極、可控硅2K5陰極與0V端相連接;電解液容器壁與0V端相連接；
[0012]所述的控制單元包括觸摸屏、PLC控制器、1#單片機、2#單片機，PLC控制器與觸摸屏、1#單片機、2#單片機相連接，PLC控制器將信號通過RS485接口發送到1#單片機、2#單片機，1#控制IGBT單元的脈沖輸出，2#單片機控制三相可控硅整流橋;觸摸屏用以顯示工藝畫面并與PLC通訊并通過PLC向單片機下發設定參數，進行各項數據的顯示。
[0013]所述的三相變壓器為角形入、星形出的三相干式電源變壓器，起到電源隔離和升壓、降壓的作用。
[0014]所述的三相變壓器的電流、電壓通過電壓表、電流表測量，電壓表、電流表與2#單片機相通訊，電壓表、電流表將所測數值發送到2#單片機上。
[0015]還包括脈沖控制板，所述的三相可控硅整流橋的可控硅脈沖觸發由脈沖控制板完成，脈沖觸發板由2#單片機控制。
[0016]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0017]本電源將三相交流電經變壓整流、濾波后分正負兩組直流脈沖，其單組連續脈沖個數、脈沖寬度、脈沖間隔、脈沖頻率、脈沖幅值均可設置，可實現恒壓、恒流、恒功率控制。本電源在等離子體電解氧化工藝中可使鋁基金屬表面形成剛玉陶瓷層。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的電路原理圖。
[0019]圖2是本發明的邏輯框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合說明書附圖對本發明進行詳細地描述，但是應該指出本發明的實施不限于以下的實施方式。
[0021]見圖1、圖2，一種等離子體電解氧化電源，三相交流電經變壓整流、濾波后分正負兩組直流脈沖，單組連續直流脈沖個數、脈沖寬度、脈沖間隔、脈沖頻率、脈沖幅值均可通過控制單元設置的矩形波，其波形可由由示波器時時監控；控制單元采用PLC控制器通過RS485接口(或者RS232接口)與單片機(1#單片機、2#單片機)通訊，可實現恒壓、恒流、恒功率控制并可檢測電流、電壓、溫度值;其電源功率可達到300kW。
[0022]等離子體電解氧化電源包括三相變壓器、三相可控硅整流橋、電解電容、IGBT單元、控制單元，三相可控硅整流橋包括可控硅1K1?1K6、可控硅2K1?2K6 ；電解電容包括電解電容Cl 1、電解電容C12; IGBT單元包括IGBT器件VT1、IGBT器件VT2以及與之配套的驅動核;本電源采用PLC控制器通過RS485與單片機通訊，可實現恒壓、恒流、恒功率控制并可檢測電流、電壓、溫度值。其電源功率可達到300kW。
[0023]具體電路結構為:
[0024]三相交流電經斷路器QF1與三相變壓器一次側相連，三相變壓器二次側有三相AC540V和三相AC220V兩個繞組，AC540V繞組的A21端與可控硅1K1陽極、可控硅1K4陰極相連;AC540V繞組的B21端與可控硅1K3陽極、可控硅1K6陰極相連;AC540V繞組的C21端與可控硅1K5陽極、可控硅1K2陰極相連;AC220V繞組A31端與可控硅2K1陽極、可控硅2K4陰極相連；AC220V繞組B31端與可控硅2K3陽極、可控硅2K6陰極相連;AC220V繞組C31端與可控硅2K5陽極、可控硅2K2陰極相連；
[0025]IGBT器件VT1的集電極與可控硅1K1陰極、可控硅1K3陰極、可控硅1K5陰極電解電容C11正極、熔斷器FU10—端相連，IGBT器件VT1的發射極與IGBT器件VT2的集電極、通過鍍件與電解液相連；
[0026]可控硅2K4陽極、可控硅2K6陽極、可控硅2K2陽極、電解電容C12正極、熔斷器FU11一端與IGBT器件VT2的發射極相連；
[0027]電解電容C12負極、熔斷器FU11另一端、電解電容C11負極、熔斷器FU10另一端、可控硅1K4陽極、可控硅1K6陽極、可控硅1K2陽極、可控硅2K1陰極、可控硅2K3陰極、可控硅2K5陰極與0V端相連接;電解液容器壁與0V端相連接；
[0028]所述的控制單元包括觸摸屏、PLC控制器、1#單片機、2#單片機，PLC控制器與