專利名稱：大容量鈦合金脈沖微弧陽極氧化動態(tài)控制電源的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種大容量動態(tài)控制電源，特別適合在鈦合金脈沖微弧陽極氧化生產(chǎn)工藝過程動態(tài)控制使用。
背景技術：
鈦合金脈沖微弧陽極氧化工藝是目前一種較復雜的電化學表面處理工藝，對處理工藝的設備電源要求非常高，目前對鈦合金處理所采用的設備是采用內(nèi)置程序控制板的開關電源，使交流變直流時，電源的紋波率要求在1％以下，確保生產(chǎn)的產(chǎn)品質量穩(wěn)定，氧化膜厚度、顏色均勻一致，這種電源的要求，目前的開關電源很難達到，對于鈦合金陽極氧化科學準確的完成工藝過程中所涉及的參數(shù)有初始工作電壓、最終工作電壓、額定最高電壓、升壓速度、工藝過程的電壓范圍、額定恒流值、脈沖持續(xù)時間、脈沖跟蹤頻率、占空比、負向脈沖值、末段電壓電流下降速度及電解槽工作溫度等多參數(shù)全自動動態(tài)控制，目前查閱了所有相關資料，均未查到有關鈦合金脈沖微弧陽極氧化生產(chǎn)工藝過程的供電電源。

發(fā)明內(nèi)容
為解決鈦合金脈沖微弧陽極氧化生產(chǎn)過程中動態(tài)電源工藝參數(shù)的控制，本發(fā)明的目的提供一種大容量鈦合金脈沖微弧陽極氧化動態(tài)控制電源，利用單板機和控制程序以實現(xiàn)鈦合金脈沖微弧陽極氧化生產(chǎn)過程中對多個電源參數(shù)的寬范圍動態(tài)協(xié)調、自動匹配控制，使設備重量輕、體積小，以滿足技術要求的動態(tài)控制電源。
本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明大容量鈦合金脈沖微弧陽極氧化動態(tài)控制電源包括有硬件和控制程序兩部分組成。
硬件由交流電路和相應的控制電路組成，交流主電路為交流輸入電路，控制電路包括單板機電路、反饋電路、控制脈沖電路、保護電路及顯示電路，其連接是交流電路由動力電源供電，三相交流電源經(jīng)熔斷器、交流接觸器連接到三相主變壓器降壓，副邊為兩組方向相反的三相橋式閘流整流，其中交流輸入電路，交流電源經(jīng)移相變壓器、三相TC2降壓后，連接到控制電路作脈沖同步電壓；經(jīng)電源變壓器，單相TC1降壓后，兩組送到控制電路經(jīng)整流穩(wěn)壓作控制電源，另一組連接到顯示屏電源；電壓反饋、電流反饋控制電路與變壓器T的次級輸出，經(jīng)降壓后連接到穩(wěn)壓電路(500，600)和電壓保護電路(FL)相接，控制脈沖電路是通過顯示屏設定正或負脈沖的穩(wěn)壓和穩(wěn)流工作狀態(tài)，對脈沖頻率、脈沖占空比、給定值與反饋信號限壓、限流給定值進行計算，生成隨之變化而相位變化的高頻脈沖列，經(jīng)單板機接至可控硅驅動部件和高頻脈沖變壓器，控制正或負可控硅元件導通，為六對12路脈沖電路，從而產(chǎn)生與設定工作狀態(tài)相應的電壓電流，(如圖1所示)。
保護電路有過電壓保護、過電流保護，當電壓、電流超過設定值，保護電路動作，封鎖脈沖，結果直流輸出降為零，過熱保護和缺相保護都是如此進行。
控制電路結構是單板機輸出經(jīng)接口電路輸入到可控硅驅動電路輸入端，具體輸入到驅動電路JK004的控制輸入端，輸入的信號為頻率和導通角的大小，經(jīng)過兩極三極管驅動，通過變壓器直接控制可控硅的控制極輸入端，為六對可控硅輸出的正反向驅動電路12路(如圖3～7、9所示)，其中過壓保護電路為保護電路控制端(502)，標準電壓輸入端VBZ以及電壓輸入端500和600經(jīng)電壓比較器輸出，最后由IC14C輸出，直接輸入到可控硅驅動電路控制端，IC1～IC6的14角，同時另一路標準電壓輸出連接到IC1～IC6的12角(如圖8所示)；過流保護與過壓保護相同(如圖10所示)，電壓控制端與標準電流輸出端經(jīng)比較器輸出到IC1～IC6的14角，頻率由部件輸出到驅動控制部件的3角(如圖10所示)。
本發(fā)明大容量動態(tài)控制電源在鈦合金脈沖微弧陽極氧化動態(tài)生產(chǎn)控制過程中，所有參數(shù)的設定和調試都是通過計算機控制程序實現(xiàn)的，下面結合程序流程圖加以說明。
計算機控制程序包括下列步驟1、初始化，該程序能自動檢測設備的各種功能，顯示各種參數(shù)的安全數(shù)組，并進行相關提示；2、輸入?yún)?shù)，鈦合金的低溫脈沖微弧陽極氧化，由于不同成膜階段的特點使整個成膜過程分為三個不同的控制階段，三個階段的所有參數(shù)都在此一次輸入完成；3、生產(chǎn)過程的三個階段依次為T1段、T2段、T3段。
其中T1段由于鈦合金是活潑金屬形成的合金，陽極成膜技術要求高，因此最初(T1段)的微弧陽極氧化膜是在大電流下快速生成的，厚度為0.5～1.0μm；T1段設定下列參數(shù)時間控制1鈦的微弧陽極氧化第一階段一般只有0.5～1.5min；限定電壓范圍1在0.5～1.5min系統(tǒng)強制將工作電壓從零急劇增加到80～100伏；電流范圍1在這一階段陽極電流密度應盡可能的要大，最大會達到10～15A/dm2，根據(jù)不同零件種類和裝掛零件的總面積，系統(tǒng)自動推算出相應的總的電流范圍；限流保護1在整個微弧陽極氧化過程中，第一階段的電流最大，若計算不當或由于某些原因導致電流峰值達到或即將達到設備允許的最大電流時，軟件系統(tǒng)將自動進行限流調整，將電流值調整到允許的電流范圍的下限；脈沖持續(xù)時間1脈沖電源的特點是當交流電轉變?yōu)橹绷麟姇r，電源是間歇式供電，本程序輸出的波形為方型波，在陽極氧化的第一階段脈沖持續(xù)時間t1為0.8～0.9秒，間斷時間為0.01～0.2秒，跟蹤頻率為0.25～2.95HZ。
跟蹤頻率1陽極化第一階段，跟蹤頻率為1.25～2.95HZ；報警系統(tǒng)1、報警系統(tǒng)2、報警系統(tǒng)3在不同的時間段內(nèi)根據(jù)不同的不安全要素都有報警系統(tǒng)，當設備、參數(shù)、電路或槽液溫度出現(xiàn)異常時，程序將自動報警并斷電；溫度控制系統(tǒng)1、溫度控制系統(tǒng)2、溫度控制系統(tǒng)3鈦合金微弧陽極氧化過程是一個放熱過程，隨著反應的進行，槽液的溫度會不斷的增加，為了使生成的陽極氧化膜具有一定的硬度以提高其耐磨性，整個陽極氧化過程要在較低(-10～+10℃)的恒溫下進行，因此系統(tǒng)要不斷的進行降溫。溫度傳感器一頭與槽液中的溫度計相連，另一端則受程序控制，當溫度升高偏離設定值時，溫度計通過傳感器，傳遞到控制程序中，觸發(fā)程序發(fā)出命令，啟動制冷系統(tǒng)開始工作。
T2段鈦合金的微弧陽極氧化主要是在第二時間段，在這一時間段內(nèi)，大多數(shù)的工藝參數(shù)與陽極氧化第一階段的參數(shù)不同，由于鈦合金在高電壓下生成的陽極氧化膜是絕緣膜，當膜厚度達到0.5μm以上時，在500V測得氧化膜的電阻值達到105Ω，是絕緣層，若要氧化膜增厚，必須通過升高電壓，將先前生成的陽極氧化膜擊穿、導通才能使氧化膜增厚，通過不斷的升高電壓、不斷的擊穿來維持通過零件的電流密度。
T2段設定下列參數(shù)時間控制2微弧陽極氧化第二階段時間的長短，取決于零件設計圖紙對厚度的要求，一般情況下，氧化膜厚度在2-25μm，這一時段的時間35-120min；脈沖持續(xù)時間2本程序輸出的波形為方型波。除正向波在陽極氧化的第二階段脈沖持續(xù)時間t2為0.2-0.6秒；負向波的持續(xù)時間為0.1-0.2秒；跟蹤頻率2陽極化第二階段，系統(tǒng)將陽極化脈沖跟蹤頻率控制在為0.8-1.2HZ；正向恒定電流+在這一階段脈沖正向陽極電流密度恒定，通過不斷生高負載的電壓來維持陽極的電流密度在1.5-2A/dm2，根椐裝掛零件的總面積，準確計算出總的電流；負向恒定電流-本階段脈沖負向陽極電流密度也恒定，在0.1-0.3A/dm2根椐裝掛零件的總面積，準確計算出總的電流；自動升壓保恒流為了保持工件的導電性，系統(tǒng)將不斷的生高陽極氧化的電壓，以維持整個(第二階段)過程的恒流；限壓保護在第二階段的微弧陽極氧化過程中，為了保證電流的恒定，電壓在不斷的升高。當某些原因導致電壓峰值達到或即將達到設備允許的最大電壓時，軟件系統(tǒng)將自動進行限壓調整，將電壓值調整到允許的范圍內(nèi)。
T3段鈦合金的微弧陽極氧化的第三時間段，在這一時間段的工藝參數(shù)與前兩個時間段的參數(shù)也不同，由于鈦合金陽極氧化膜是多孔的，當氧化膜厚度達到圖紙規(guī)定時，不能立即斷電停止，而要進行封孔處理—T3段。
T3段設定下列參數(shù)時間控制3微弧陽極氧化第三階段—封孔處理的時間，取決與零件設計圖紙對厚度的要求.通常該過程控制在4～8分鐘；脈沖持續(xù)時間3本程序輸出的波形為方型波，正向波在陽極氧化的第三階段，脈沖持續(xù)時間t3為0.2～0.6秒；與第一時段相似，沒有負向波；恒壓降流在本時段里系統(tǒng)將停止升壓，在較高的恒定電壓下，4～8分鐘系統(tǒng)強制將電流電正向恒定電流+降至零；降壓歸零電流歸零后，系統(tǒng)將電壓由100～300伏自動降至零；斷電\提示脈沖微弧陽極氧化結束時(整個程序即將執(zhí)行完畢)系統(tǒng)會發(fā)出特殊的聲音，提示陽極氧化結束，可以從電解槽中取出零件。
本發(fā)明的優(yōu)點電路設計合理，以單板機為核心，控制靈活，精度高，電路穩(wěn)定可靠，對于大容量鈦合金脈沖微弧陽極氧化動態(tài)檢測過程中實現(xiàn)了多參數(shù)，寬范圍動態(tài)協(xié)調，自動匹配控制，解決了鈦合金氧化膜增厚難的問題，具有很大的經(jīng)濟效益。


圖1為本發(fā)明外電路動力電連接圖；圖2為本發(fā)明內(nèi)電路相位、相序、正壓、負壓顯示控制電原理圖；圖3～7、9為本發(fā)明12路正、反向觸發(fā)可控硅控制電原理圖；
圖8為本發(fā)明過壓保護電原理圖；圖10為本發(fā)明過流保護電原理圖；圖11為本發(fā)明控制程序流程圖；圖12為本發(fā)明單板機控制電原理圖。
具體實施例方式
本發(fā)明詳細結構及工作原理結合附圖加以詳細說明。
本發(fā)明硬件部分由內(nèi)、外電路兩部分組成，其中機器內(nèi)部電源-15V、-5V電源經(jīng)TC1變壓器次級001、002經(jīng)B2正流C9濾波送穩(wěn)壓7915濾波后輸出-15V。又經(jīng)7905穩(wěn)壓塊C11濾波輸出-5V。
+24V、+15V、+5V電源經(jīng)TC1變壓器次數(shù)003、004，又經(jīng)B1正流C6濾波7824穩(wěn)壓塊C7濾波輸出+24V。+24V經(jīng)7815穩(wěn)壓塊C8濾波輸出+15V，+15V經(jīng)7805穩(wěn)壓塊輸出+5V。
顯示屏直流電源經(jīng)TC1變壓器次級005、006、007后由D7、D8全波正流、C12濾波，又經(jīng)IC10穩(wěn)壓塊由P1調節(jié)可以輸出顯示屏所需電壓。
相序檢測與保護對于任何一個設備一定保證相序符合要求，若相序不對或缺相一定要切斷供電電路，而且對50周供電頻率要求47HZ＜f＜53HZ。
相序檢測電路接在012、013、014經(jīng)正流D1、D2、D3后由電阻R1-R6分壓，分別驅動三極管T1、T2、T3，又經(jīng)施密特觸發(fā)電路IC1A、IC1B、IC1C將其正形，IC2(4027)是正沿觸發(fā)的雙JK觸發(fā)器，相序由IC2和IC1D來檢測。當012相電壓上升至146V時IC1A/3由低變高時，結果使IC2經(jīng)C1清“0”，012相在146V以上，013相電壓也上升146V，IC1B/4輸出也變高，它一方面使IC2B的J變高，另一方面為IC2A/3(CLK)提供觸發(fā)脈沖，使IC2A/1變高，IC1C/10變高，使IC2B/11獲得觸發(fā)脈沖，IC2B/15輸出高電平，這種變化是周期性變化，說明相序是對的，IC1D/11輸出為低電平，觸發(fā)IC3使RL1繼電器吸合，RL1繼電器觸點接入直流供電電路輸入端，(如圖2所示)。
如果相序不對，可以把B、C相對調，如缺相可以檢查主回路。
保護電路過壓保護過壓保護從輸出電壓分壓獲得，(502、600)，將取得分壓轉換為-15V-+15V電壓作為標準，將輸出電壓按分壓后比例轉換成電壓Vout1，如果Vout1＞Vout3，Vout3為保護電壓，則IC7A/1輸出低電壓，經(jīng)IC14A、IC14C后，IC14C/10輸出低電平，封鎖IC1-IC6/14，IC1-IC6為觸發(fā)可控硅芯片，可控硅無觸發(fā)脈沖停止工作。使直流電壓輸出為“0”。
過濾保護過濾保護從主回路電阻FL取樣，將其電流值轉換為電壓Vout4，電壓范圍為-15V-+15V，保護電流定義為Ib，也把它轉換為-15V-+15V范圍內(nèi)，電壓Vout5，然后Vout4、Vout5通過比較器IC15A(LM324)進行比較，如果Vout4＞Vout5時，IC15A/1輸出低電平，送至IC14/2，最后使IC14C/10變低電平封鎖IC1-IC6觸發(fā)脈沖，使直流輸出為“0”。
可控硅超溫保護將溫度繼電器附在可控硅散熱片上，由于某種原因超溫時，溫度繼電器觸關閉合，K1繼電器通導，斷開主回路。
設定值對輸出電壓、電流，輸出波形、占空比、幅值脈沖頻率等進行設定。
首先把設定值轉換為-15V-+15V電壓，然后送至觸發(fā)可控硅芯片對應腳上。
如電壓設定，設定值Vbz，將Vbz轉換為-15V-+15V電壓，Vout2需反復進行比例調試，送至IC1-IC6/12。
頻率的設定，設定值為f，將f通過f/v轉換，輸出f對應的Vout6(-15V-+15V)送IC1-IC6/3。當然此值經(jīng)過反復調試得到。
同步脈沖同步脈沖單個可控硅只用一個，三相電壓結過TC2變壓器輸出011、010送至IC1-IC6/8、7。
對其中KJ004器件的說明。
以IC1為例，該集成電路由同步檢測電路、鋸齒形成電路、偏移電壓、移相電壓及鋸齒波電壓綜合比較，放大電路和功放電路組成，鋸齒波斜率取決于外接電阻R16、RW2流出的充電電流和積分電容C3數(shù)值，。對于不同的移相控制電壓Vy，只要改變權電阻R12、R13的比例，調節(jié)相應的偏移電壓Vp，同時調鋸齒波斜率電位器RW2可以使不同的移相控制電壓獲得正個移相范圍，觸發(fā)電路為正極性型，即移相電壓增加，導通角愈大。R11、C4形成微分電路，改變R11、C4可以獲得不同脈寬輸出。
可控硅觸發(fā)按主電路有六支正向、六支反向可控硅。本發(fā)明以V1、V7為例，KJ04/1、KJ04/15輸出相位差為180°脈沖，用KJ04/1驅動T1、DT1經(jīng)驅動變壓器在RL2繼電器吸合時觸發(fā)正向可控硅V1，同樣用KJ04/15驅動T2、DT2，經(jīng)驅動變壓器RL5吸合，觸發(fā)反向可控硅V7。
V1與V7受繼電器RL2、RL5控制，RL2、RL5取決于是正壓輸出還是負壓輸出。
K1、K2、K3、K4、K5、K6為正向可控硅陽極；
G1、G2、G3、G4、G5、G6為正向可控硅控制極；K7、K8、K9、K10、K11、K12為反向可控硅陽極；G7、G8、G9、G10、G11、G12為反向可控硅控制極。
正向可控硅、反向可控硅控制Vout2經(jīng)過高壓電路IC11進行比較Vout2＞0，IC11/7為高電平T6導通，繼電器RL2、RL3、RL4吸合，觸點1-2、3-4接通，可控硅V1、V2、V3、V4、V5、V6的控制極G1、G2、G3、G4、G5、G6分別與脈沖變壓器接通，正向可控硅可以工作，反向可控硅的G7、G8、G9、G10、G11、G12與脈沖變壓器斷開。
Vout2＜0，IC11/1為高電平T7導通，繼電器RL4、RL5、RL6吸合，觸點1-2、3-4接通，可控硅V7、V8、V9、V10、V11、V12的控制極G7、G8、G9、G10、G11、G12與脈沖變壓器接通，反向可控硅可以工作，正向可控硅的G1、G2、G3、G4、G5、G6與脈沖變壓器斷開。
權利要求
1.一種大容量鈦合金脈沖微弧陽極氧化動態(tài)控制電源，該控制電源由硬件和控制程序兩部分組成，其特征在于硬件由交流電路和相應的控制電路組成，交流主電路為交流輸入電路，控制電路包括單板機電路、反饋電路、控制脈沖電路、保護電路及顯示電路，其連接是交流電路由動力電源供電，三相交流電源經(jīng)熔斷器、交流接觸器連接到三相主變壓器降壓，副邊為兩組方向相反的三相橋式閘流整流，其中交流輸入電路，交流電源經(jīng)移相變壓器、三相TC2降壓后，連接到控制電路作脈沖同步電壓；經(jīng)電源變壓器，單相TC1降壓后，兩組送到控制電路經(jīng)整流穩(wěn)壓作控制電源，另一組連接到顯示屏電源；電壓反饋、電流反饋控制電路與變壓器T的次級輸出，經(jīng)降壓后連接到穩(wěn)壓電路(500，600)和電壓保護電路(FL)相接。
2.按權利要求1所述的大容量鈦合金脈沖微弧陽極氧化動態(tài)控制電源，其特征在于控制脈沖電路是通過顯示屏設定正或負脈沖的穩(wěn)壓和穩(wěn)流工作狀態(tài)，對脈沖頻率、脈沖占空比、給定值與反饋信號限壓、限流給定值進行計算，生成隨之變化而相位變化的高頻脈沖列，經(jīng)單板機接至可控硅驅動部件和高頻脈沖變壓器，控制正或負可控硅元件導通，為六對12路脈沖電路，從而產(chǎn)生與設定工作狀態(tài)相應的電壓電流。
3.按權利要求1所述的大容量鈦合金脈沖微弧陽極氧化動態(tài)控制電源，其特征在于控制電路結構是單板機輸出經(jīng)接口電路輸入到可控硅驅動電路輸入端，具體輸入到驅動電路JK004的控制輸入端，輸入的信號為頻率和導通角的大小，經(jīng)過兩極三極管驅動，通過變壓器直接控制可控硅的控制極輸入端，為六對可控硅輸出的正反向驅動電路12路，其中過壓保護電路為保護電路控制端(502)，標準電壓輸入端VBZ以及電壓輸入端500和600經(jīng)電壓比較器輸出，最后由IC14C輸出，直接輸入到可控硅驅動電路控制端，IC1～IC6的14角，同時另一路標準電壓輸出連接到IC1～IC6的12角；過流保護與過壓保護相同，電壓控制端與標準電流輸出端經(jīng)比較器輸出到IC1～IC6的14角，頻率由部件輸出到驅動控制部件的3角。
4.一種大容量鈦合金脈沖微弧陽極氧化動態(tài)控制程序，其特征在于控制程序包括下列步驟1)、初始化，該程序能自動檢測設備的各種功能，顯示各種參數(shù)的安全數(shù)組，并進行相關提示；2)、輸入?yún)?shù)，鈦合金的低溫脈沖微弧陽極氧化，由于不同成膜階段的特點使整個成膜過程分為三個不同的控制階段，三個階段的所有參數(shù)都在此一次輸入完成；3)、生產(chǎn)過程的三個階段依次為T1段、T2段、T3段。
5.按權利要求4所述的控制程序，其特征在于其中T1段，由于鈦合金是活潑金屬形成的合金，陽極成膜技術要求高，因此最初(T1段)的微弧陽極氧化膜是在大電流下快速生成的，厚度為0.5～1.0μm；設定下列參數(shù)時間控制1鈦的微弧陽極氧化第一階段一般只有0.5～1.5min；限定電壓范圍1在0.5～1.5min系統(tǒng)強制將工作電壓從零急劇增加到80～100伏；電流范圍1在這一階段陽極電流密度應盡可能的要大，最大會達到10～15A/dm2，根據(jù)不同零件種類和裝掛零件的總面積，系統(tǒng)自動推算出相應的總的電流范圍；限流保護1在整個微弧陽極氧化過程中，第一階段的電流最大，若計算不當或由于某些原因導致電流峰值達到或即將達到設備允許的最大電流時，軟件系統(tǒng)將自動進行限流調整，將電流值調整到允許的電流范圍的下限；脈沖持續(xù)時間1脈沖電源的特點是當交流電轉變?yōu)橹绷麟姇r，電源是間歇式供電，本程序輸出的波形為方型波，在陽極氧化的第一階段脈沖持續(xù)時間t1為0.8～0.9秒，間斷時間為0.01～0.2秒，跟蹤頻率為0.25～2.95HZ；跟蹤頻率1陽極化第一階段，跟蹤頻率為1.25～2.95HZ；報警系統(tǒng)1、報警系統(tǒng)2、報警系統(tǒng)3在不同的時間段內(nèi)根據(jù)不同的不安全要素都有報警系統(tǒng)，當設備、參數(shù)、電路或槽液溫度出現(xiàn)異常時，程序將自動報警并斷電；溫度控制系統(tǒng)1、溫度控制系統(tǒng)2、溫度控制系統(tǒng)3鈦合金微弧陽極氧化過程是一個放熱過程，隨著反應的進行，槽液的溫度會不斷的增加，為了使生成的陽極氧化膜具有一定的硬度以提高其耐磨性，整個陽極氧化過程要在較低(-10～+10℃)的恒溫下進行，因此系統(tǒng)要不斷的進行降溫，溫度傳感器一頭與槽液中的溫度計相連，另一端則受程序控制，當溫度升高偏離設定值時，溫度計通過傳感器，傳遞到控制程序中，觸發(fā)程序發(fā)出命令，啟動制冷系統(tǒng)開始工作。
6.按權利要求4所述的控制程序，其特征在于T2段，鈦合金的微弧陽極氧化主要是在第二時間段，在這一時間段內(nèi)，大多數(shù)的工藝參數(shù)與陽極氧化第一階段的參數(shù)不同，由于鈦合金在高電壓下生成的陽極氧化膜是絕緣膜，當膜厚度達到0.5μm以上時，在500V測得氧化膜的電阻值達到105Ω，是絕緣層，若要氧化膜增厚，必須通過升高電壓，將先前生成的陽極氧化膜擊穿、導通才能使氧化膜增厚，通過不斷的升高電壓、不斷的擊穿來維持通過零件的電流密度。設定下列參數(shù)時間控制2微弧陽極氧化第二階段時間的長短，取決于零件設計圖紙對厚度的要求，一般情況下，氧化膜厚度在2-25μm，這一時段的時間35-120min；脈沖持續(xù)時間2本程序輸出的波形為方型波，除正向波在陽極氧化的第二階段脈沖持續(xù)時間t2為0.2-0.6秒；負向波的持續(xù)時間為0.1-0.2秒；跟蹤頻率2陽極化第二階段，系統(tǒng)將陽極化脈沖跟蹤頻率控制在為0.8-1.2HZ；正向恒定電流+在這一階段脈沖正向陽極電流密度恒定，通過不斷生高負載的電壓來維持陽極的電流密度在1.5-2A/dm2，根椐裝掛零件的總面積，準確計算出總的電流；負向恒定電流-本階段脈沖負向陽極電流密度也恒定，在0.1-0.3A/dm2根椐裝掛零件的總面積，準確計算出總的電流；自動升壓保恒流為了保持工件的導電性，系統(tǒng)將不斷的生高陽極氧化的電壓，以維持整個(第二階段)過程的恒流；限壓保護在第二階段的微弧陽極氧化過程中，為了保證電流的恒定，電壓在不斷的升高，當某些原因導致電壓峰值達到或即將達到設備允許的最大電壓時，軟件系統(tǒng)將自動進行限壓調整，將電壓值調整到允許的范圍內(nèi)。
7.按權利要求4所述的控制程序，其特征在于T3段，鈦合金的微弧陽極氧化的第三時間段，在這一時間段的工藝參數(shù)與前兩個時間段的參數(shù)也不同，由于鈦合金陽極氧化膜是多孔的，當氧化膜厚度達到圖紙規(guī)定時，不能立即斷電停止，而要進行封孔處理—T3段；設定下列參數(shù)時間控制3微弧陽極氧化第三階段—封孔處理的時間，取決與零件設計圖紙對厚度的要求.通常該過程控制在4～8分鐘；脈沖持續(xù)時間3本程序輸出的波形為方型波，正向波在陽極氧化的第三階段，脈沖持續(xù)時間t3為0.2～0.6秒；與第一時段相似，沒有負向波；恒壓降流在本時段里系統(tǒng)將停止升壓，在較高的恒定電壓下，4～8分鐘系統(tǒng)強制將電流電正向恒定電流+降至零；降壓歸零電流歸零后，系統(tǒng)將電壓由100～300伏自動降至零；斷電\提示脈沖微弧陽極氧化結束時(整個程序即將執(zhí)行完畢)系統(tǒng)會發(fā)出特殊的聲音，提示陽極氧化結束，可以從電解槽中取出零件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種大容量鈦合金脈沖微弧陽極氧化動態(tài)控制電源，其結構由硬件和控制程序兩部分組成，硬件以單板機為核心，通過變壓器變比，多路輸出再經(jīng)控制電路有單板機主回路、主流控制電路、反饋電路、控制脈沖電路、保護電路實現(xiàn)對工藝要求的初始工作電壓、最終工作電壓、自動升壓速度、工藝過程電流范圍、額定恒定流值、脈沖持續(xù)時間、脈沖跟蹤頻率、占空比、負向脈沖、末端電壓、電流下降速度及電解槽工作溫度等12個參數(shù)范圍和動態(tài)的控制，優(yōu)點以單板機為核心，控制靈活，精度高，電路穩(wěn)定可靠，對于大容量鈦合金脈沖微弧陽極氧化動態(tài)檢測過程中實現(xiàn)了多參數(shù)，寬范圍動態(tài)協(xié)調，自動匹配控制，解決了鈦合金氧化膜增厚難的問題。
文檔編號H02M7/155GK1619021SQ20041005047
公開日2005年5月25日 申請日期2004年9月21日 優(yōu)先權日2004年9月21日
發(fā)明者周英杰, 雒明林, 吳延寶, 可成河, 雷鳴, 滿洪娜 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責任公司