Полупроводниковые преобразователи напряжения для специальных электротехнологических установок в сельском хозяйстве

• Автор: Людин, Валерий Борисович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 308 с.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОСОБЕННОСТИ СПЕЦИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

1.1. Классификация специальных электротехнологий

1.2. Влияние параметров электрического тока на процессы модификации

поверхности металла

1.3. Полупроводниковые преобразователи напряжения для

электротехнологических установок модификации поверхности металла

1.4. Цель и задачи исследования

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ

2.1. Схемы замещения и параметры нагрузки
2.2. Параметры электрического тока в технологических режимах
2.3. Способы управления током в электротехнологиях
2.4. Компьютерный мониторинг технологических режимов
2.5. Выводы по главе
3. РАЗРАБОТКА УНИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
3.1. Классификационная и функциональные схемы полупроводниковых
преобразователей напряжения
3.2. Способы управления силовыми преобразовательными ключами
3.3. Выбор силовых преобразовательных ключей
3.4. Унифицированные узлы систем управления, автоматизации и
мониторинга
3.5. Выводы по главе
4. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ
4.1. Тиристорный преобразователь постоянного напряжения с
дозированной передачей энергии
4.2. Тиристорные преобразователи реверсивного напряжения
4.3. Тиристорнотранзисторные преобразователи реверсивного напряжения
4.4. Выводы по главе
5. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ ФОРМОВАНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВОЛОКОН
5.1. Преобразователь напряжения системы плавления
5.2. Преобразователи электроприводов двигателей
5.3. Особенности системы автоматизации и компьютерного мониторинга
технологического процесса
5.4. Выводы по главе
6. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЙ МИКРОДУГОВОГО ОКСИДИРОВАНИЯ
6.1. Тиристорные преобразователи реверсивного напряжения с балластной емкостью
6.2. Тиристорные преобразователи реверсивного напряжения
с дозированной передачей энергии
6.3. Особенности систем управления, автоматизации и компьютерного
мониторинга
6.4. Выводы по главе
7. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОПРОИЗВОДСТВЕННАЯ АПРОБАЦИЯ РАЗРАБОТАННЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
7.1. Методика экспериментальных исследований
7.2. Экспериментальная апробация преобразователей
7.3. Экономическая эффективность и результаты производственной апробации преобразователей
7.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


За счет этих превращений происходит разработка пор активного материала (увеличение пористости) и улучшение условий доступа электролита к глубинным слоям активного материала, что создает предпосылки для форсирования процесса заряда [,]. Во время действия обратных импульсов реверсивного тока на отрицательном электроде СК аккумулятора выделяется кислород. Тем самым создаются предпосылки для десульфатации СК аккумуляторов в процессе заряда и повышения эффективности электротехнологических способов регенерации АБ []. Период повторения прямого и обратного импульсов реверсивного тока значительно влияет на электрохимические процессы в аккумуляторе при его заряде. Применяемый первоначально в электротехнологиях заряда реверсивный ток имел период повторения прямого и обратного импульсов в интервале от 0,5 с до минут. Такой ток можно трактовать как реверсивный НЧ ток. В этом способе заряда рекомендуемое соотношение длительностей импульсов прямого и обратного токов составляет от :1 до :1 при равной силе тока. Значение этой силы тока не должно превышать численно 0, от номинальной емкости аккумулятора. Все это позволяет снизить минимальную продолжительность процесса заряда АБ по сравнению с зарядом постоянным током в 1,3 -1,5 раза [5,,,,]. Уменьшение периода следования импульсов реверсивного тока до - мс (реверсивный среднечастотный ток - СЧ) приводит к' качественным изменениям характера электрохимических процессов в АБ при их заряде. В результате регулярного заряда АБ таким током происходит: уменьшение их внутреннего сопротивления на %, увеличение электрохимической емкости АБ на -% и продление срока службы АБ на -%. Минимальная продолжительность процесса заряда на реверсивном токе оказывается не менее, чем в 2 раза меньше по сравнению с зарядом на постоянном токе. Кроме того, повышается эффективность электрической регенерации, сокращается ее продолжительность при тех же режимах, что и на постоянном по направлению токе [,,,,]. При плазменно-электролитических способах модификации поверхности металла в электролите процессы протекают при воздействиях электрического тока и газовых электрических разрядов. Поэтому на скорость их протекания влияет не только поляризационные перенапряжения электродов, но и условия зажигания и гашения газовых электрических разрядов. Процесе МДО проводится на постоянном (анодный режим), реверсивном (анодно-катодный режим) токах или их комбинациях (циклирование) при гальва-ностатическом, потенциостатическом, программном способах регулирования тока или при стабилизации электрической мощности. В анодном режиме к обрабатываемой детали относительно противоэлектрода (электролитическая ванна) прикладывают положительное электрическое напряжение или его импульсы, а в анодно-катодном деталь поляризуют чередующимися положительными (анодными) и отрицательными (катодными) импульсами электрического напряжения. Причем во время действия катодного импульса происходит не только деполяризации электрода, но и частичное восстановление оксида, образовавшегося во время действия анодного импульса [,,,,-4]. А/дм , а в анодно-катодном режиме и соотношения 1|/1а - средних значений катодной и анодной составляющих реверсивного тока. Кроме технологического режима на свойства МДО-покрытия существенное влияние оказывают состав сплава детали и электролита [,,,,-4]. На качество формируемых МДО-покрытий существенным образом влияют частота чередования импульсов реверсивного тока формовки, их амплитуды и напряжения на их фронтах [,5,6]. В приложение 1 приведены параметры электрического тока для наиболее распространенных в АПК электротехнологий модификации поверхности металла в электролитах. В установках ЭВКР применяются системы электропитания нагревателя, привода асинхронного двигателя (АД), приводов шаговых двигателей (ШД) и приводов двигателей постоянного тока (ДПТ). Преобразователи этих систем формируют Гц (электронагреватель) и - кГц (привод асинхронного двигателя) переменные и импульсные токи (приводы ШД и ДПТ) [,]. На основании проведенного анализа предложена классификация (рис. Рис. Классификация технологических токов и типов нагрузки ППН установок модификации поверхности металла. Повышенной частоты (ПЧ) - более 3 значений частоты в промышленной сети.