电机冲模的电火花加工

我厂是以生产中小型电机为主的电机专业厂。自六十年代中期发展电火花加工以来,一直采用Cr_(12)钢电极加工Cr_(12)钢凹模的加工方法。由于我们使用四回路电子管脉冲电源,加工时稳定性好,在“钢打钢”时也很稳定。加上直流偏磁的使用,使脉冲变压器的工作状态得到改善,从而减小了电极的损耗,对提高模具的质量和产量带来了好处。     

D6140A 型晶体管脉冲电源机床

我厂电火花机床小组的工人遵照伟大领袖毛主席:“我们必须打破常规,尽量采用先进技术,在一个不太长的历史时期内,把我国建设成为一个社会主义的现代化的强国”的教导,在上海等兄弟单位先进经验的启发下,自己动手,制造了一台D6140A型晶体管脉冲电源机床(即晶体管高频电火花机床)。经过使用,我们感到应用D6140A型晶体管脉冲电源机床加工各种工模具,与我厂现用的双闸流管式,单电子管式电火花机床相比,具有电源箱体积小、结构紧凑、生产率高、电极损耗低和加工范围大等优点。现将D6140A型晶体管脉冲电源机床的结构,调试方法及使用概况介绍如下:     

脉冲激光波形和能量对多棒极型激光触发真空开关性能影响的实验研究

研究了脉冲波形对自行设计的多棒极型激光触发真空开关的时延、抖动和最低导通电压等参量的影响。理论分析并且实验研究了单峰脉冲与双峰脉冲在开关的触发阶段和导通阶段对主电路导通特性的影响。结果证明相同能量且脉宽较短的单峰脉冲导致的时延、抖动均比双峰脉冲小,两者最低导通电压相等,为优化触发激光脉冲波形提供依据和参考。通过改变照射的单峰脉冲能量,并且用场致发射扫描电子显微镜观测,研究了不同能量脉冲对靶电极质量损耗以及成分损耗比例的区别,为进一步提高靶电极寿命提供依据和参考。     

脉冲激光波形和能量对多棒极型激光触发空开关性能影响的实验研究

研究了脉冲波形对自行设计的多棒极型激光触发真空开关的时延、抖动和最低导通电压等参量的影响.理论分析并且实验研究了单峰脉冲与双峰脉冲在开关的触发阶段和导通阶段对主电路导通特性的影响.结果证明相同能量且脉宽较短的单峰脉冲导致的时延、抖动均比双峰脉冲小,两者最低导通电压相等,为优化触发激光脉冲波形提供依据和参考.通过改变照射的单峰脉冲能量,并且用场致发射扫描电子显微镜观测,研究了不同能量脉冲对靶电极质量损耗以及成分损耗比例的区别,为进一步提高靶电极寿命提供依据和参考.     

气液混合两相体中脉冲放电现象的研究

研究了气液混合两相体中线线电极脉冲放电现象。观测表明两相体的起晕电压降低,电晕区域明显加大,并且较为稳定,电极背侧也有较大区域的放电现象。分析表明上述现象的出现和空间水滴有很大关系,其作用为形成大体积两相体放电提供了依据。     

三电极脉冲沿面介质阻挡放电等离子体特性及除冰研究

风力发电机和飞机在低温潮湿环境下运行时存在表面覆冰问题，进而影响装备的正常工作，严重时甚至危害人身财产安全。已有文献发现两电极沿面介质阻挡放电(surface dielectric barrier discharge,SDBD)在除冰方面有潜在的应用前景，但仍存在温升小和效率低等问题。为有效提高SDBD表面温度和除冰效率，该文将一接地电极安装在高压电极同侧，构成三电极SDBD结构，研究三电极脉冲SDBD等离子体特性及除冰过程与效果。结果表明：在相同的放电条件下，与两电极脉冲SDBD相比，三电极脉冲SDBD在放电能量、表面温度、发射光谱强度和除冰效果等方面表现出更为优异的能力。在20kV脉冲电压作用下，13mm间隙的三电极SDBD比两电极SDBD的放电能量增加了约1.95倍，最高温度提高了8℃。数值模拟结果也进一步表明：通过脉冲快速加热，三电极SDBD温升范围广和热量空间分布均匀，在除冰方面有很大的潜力。研究结果可为脉冲放电等离子体除冰及相关应用提供参考。     

激光泵浦系统脉冲电容器残余电压研究

激光泵浦系统的脉冲电容器在工作一段时间之后会出现一定的残余电压,而且残压会越来越大,残余电压会对激光装备造成严重影响。笔者通过充放电试验,研究了影响脉冲电容器残余电压的因素,以及残余电压产生和升高的机理。结果表明:残压与电容充电电压以及损耗都有关。损耗越大残压越大,当损耗在一定的范围内时,残余电压随着电容充电电压的升高基本呈现线性递减的趋势,损耗越大递减越慢;当损耗超出这一范围时,残余电压随着充电电压的升高不再呈现线性递减,而是在一定的水平浮动。随着充放电过程的进行,残压呈现变化越来越快的趋势,残压的升高与电容器端部金属层的腐蚀退后有关。这些研究成果为脉冲激光装备的正确应用,以及进一步改善脉冲电容器制造工艺,抑制残压过快增长,有效延长工作寿命奠定了基础。     

不同占空比脉冲电压激励下的高频铁芯损耗

ＰＷＭ功率变换器的磁性元件一般工作在不同占空比的脉冲电压激励下，本文提出了计算不同占空比脉冲电压下的铁芯损耗的简单方法。该方法通过建立脉冲激励与正统激励下铁芯损耗的等效关系，使我们可以利用厂家提供的正弦下的铁芯损耗数据来计算脉冲铁芯损耗，并用实验验证了该方法的准确性。     

高压窄脉冲传输的研究

研究了利用储能电容产生（脉宽为５０－３００ｎｓ）的高压窄脉冲的传输，讨论了火花隙和传输线上脉冲耗能和畸变，结果表明旋转火花隙开关ＲＳＧＳ使单次脉冲能量可控并决定着脉冲特性。在传输过程中脉冲能量主要损耗在ＲＳＧＳ上，传输线长小于１０ｍ时，其上的损耗和畸变可以忽略。     

芘污染土壤的脉冲放电等离子体修复分析

脉冲放电等离子体作用于难生物降解有机污染物表现出高氧化性。土壤污染物中,多环芳烃具有高稳定性特征。为此,以典型多环芳烃——芘为目标物,建立了多针-网电极形式的脉冲放电等离子体土壤修复体系,考察了该体系用于芘污染土壤修复时其主要电气参数如脉冲峰值电压、脉冲频率和电极间距,以及系统空气载气速率等变化对修复体系中芘降解速率的影响规律。制成的模拟芘污染土壤中,芘的初始质量分数为0.01%。研究结果表明:建立的芘污染土壤修复体系中,升高脉冲峰值电压和脉冲频率可以提高修复体系的输出功率,有利于修复体系中芘的降解;加大电极间距不利于修复体系中芘的降解,10 mm的电极间距条件下该修复体系中芘的降解速率较高;相较0和2 L/min,该修复体系采用1 L/min的空气体积流量时的芘降解效果最佳。     

不锈钢管板高频脉冲氩弧焊工艺

简述了采用逆变脉冲氩弧焊电源,不填加焊接材料,手工操作焊接方法,解决了凝汽器SA213-TP316L钢冷却水管与复合端板焊接问题。阐明了经高频脉冲氩弧焊焊接的焊口,有效地提高了焊接的质量,高频脉冲可以有效避免焊缝的高温氧化、晶界腐蚀、避免热裂纹的产生,较好地实现了SA213-TP316L钢冷却水管与复合端板的永久连接。通过工程实践总结出一套简洁易行的操作及防止缺陷产生的办法,以最小工程成本保证了凝汽器的焊接质量,对同类型火电机组凝汽器焊接具有一定的指导性。     

高压脉冲放电等离子体溶液中苯酚的降解

为了满足有机物难生化降解的特殊处理要求,研究建立了多针-板电极形式的高压脉冲放电等离子体体系,以苯酚作目标物,考察该体系中影响苯酚降解的因素并分析了降解产物。结果表明,脉冲放电等离子体体系对苯酚废水的降解效果明显,苯酚降解的中间产物主要有邻苯酚二酚、对苯二酚、对苯醌和间苯二酚;在相同脉冲电压下,电极间距、曝气量和溶液的电导率等因素对苯酚降解效果有影响,溶液初始pH值影响很小;在脉冲电压20kV、脉冲频率50 Hz、电极间距15 mm、pH6.4、电导率10 mS/m、初始质量浓度100 mg/L、水样循环流量100 mL/min的实验条件下,反应体系放电60min对苯酚降解率可达86.2%。     

不同电极结构处理腔下的脉冲电场灭菌对比

对同轴电极处理腔和细管组-板电极处理腔内的牛初乳进行了动态脉冲电场灭菌(PEF)处理,研究了稍不均匀电场与极不均匀电场下的灭菌效果。分别比较了两种电极结构下试品流速相同和高于临界场强区域内脉冲个数相同时的灭菌率。试验结果表明:在脉冲个数相同情况下,细管组-板电极结构处理腔灭菌效果始终好于同轴电极处理腔。     

脉冲放电反应器的电极结构和放电特性研究

脉冲放电等离子体化学过程广泛用于处理气态污染物的研究 ,反应器的电极结构直接关系到放电等离子体的形成和放电能量的利用效率 ,研究电极结构可为脉冲放电等离子体化学过程的应用提供参考。用线 -板式脉冲放电等离子体的电极结构 ,正极性纳秒级脉冲高压电源供电 ,研究了线 -板电极间距、放电线相邻间距、电场中放电线的分布对放电特性的影响 ,得到放电线间距和线 -板电极间距的合适比例范围 ,在该范围内流光所消耗的能量高     

纳秒脉冲表面滑闪放电的电气和光学特性

为了研究纳秒脉冲表面滑闪放电特性,本文采用一种新型三电极结构的激励器,通过纳秒脉冲叠加负直流的混合激励模式产生表面滑闪放电。实验研究了电压脉冲分量、电压直流分量及两者的差值对纳秒脉冲表面滑闪放电特性的影响。实验结果表明,当脉冲电压幅值固定时,直流电压幅值的改变对脉冲侧电流的影响较小,但对直流源侧电流却影响显著,直流源侧电流随直流电压幅值的增加而增加,发生表面滑闪放电后峰值和速度均增加。直流电压幅值越大,直流源侧电流出现时刻越早。当直流电压幅值固定时,脉冲侧电流和直流源侧电流均随着脉冲电压幅值的增加而增加。实验中存在一个电压阈值(脉冲分量和直流分量电压差值)使纳秒脉冲表面滑闪放电发生,该阈值为22k V。此时发生表面滑闪放电,瞬时功率峰值、单脉冲能量峰值和稳态能量均迅速增加。脉冲直流电压差值相同时,脉冲分量主导脉冲侧电流的大小,直流分量主导直流源侧电流的大小,脉冲分量所占比例的大小对功率和能量损耗的影响较大。此外,利用数码相机拍摄放电图像研究了纳秒脉冲表面滑闪放电的光学特性,放电图像表明,在电极间施加合理的脉冲电压和负直流电压均可产生表面滑闪放电,实现等离子体的拉伸效果,在阻挡介质表面获得大面积的等离子体。     

脉冲重复频率对微秒脉冲滑动放电特性影响的实验研究

脉冲滑动放电能够在大气压下产生高能量、高电子密度的低温等离子体,在废水处理、点火助燃、甲烷转化等领域具有广泛的应用前景。为了研究重复频率微秒脉冲电源对滑动放电特性的影响,采用自主研制的重复频率微秒脉冲电源,通过改变电源的脉冲重复频率进行了实验研究。结果表明在大气压空气中滑动放电产生的火花通道能够顺着气流的方向沿刀型电极刃面向上滑动,最大高度和长度可以达到29 mm和43 mm,各火花通道彼此分散。进一步分析脉冲重复频率对滑动放电的影响规律可知,高频时(500~1 500 Hz),随着脉冲重复频率的增大,火花放电通道逐渐向上发展,发生火花放电的最高位置逐渐向刀型电极的刀尖处靠拢。滑动放电的击穿电压逐渐减小,工作电压逐渐分散。这与驻留粒子的记忆效应和电极间隙的变化有关。低频时(1~300 Hz),由于气流的作用,电极间隙内驻留的粒子较少,其记忆效应对滑动放电的影响较弱,火花通道不能沿刀型电极刃面向上滑动。     

线—板式脉冲电晕放电系统研究

线—板式电晕放电系统被广泛应用于大型除尘器及烟气脱硫反应器上。通过改变收集极板间距、放电极邻距及脉冲成形电容值,研究这些参数变化对高压ｎｓ级脉冲波形的影响,为设计脉冲电晕脱硫反映器内部电极结构提供了实用性实验依据。     

同轴电极脉冲电晕放电形态的研究

通过理论推导得到脉冲电晕放电等离子体的电子平均能量 (用电子温度表示 )与同轴电极系统中的击穿电压有成正比的关系。实验研究了同轴电极系统中脉冲电晕等离子体中脉冲波形参数 (脉宽和上升时间 )对电极击穿电压峰值 (电子平均能量 )的影响 ,结果表明 ,减短脉冲宽度和减少脉冲上升时间可提高反应器的击穿电压并增加激发电子的能量。     

直流和操作波迭加脉冲时的空气击穿试验研究

实验研究了一系列脉冲作用下正针—负板电极空气间隙的直流和操作波电压击穿特性 ,结果发现 ,针电极施加脉冲时的击穿电压比不加脉冲时明显下降 ,击穿时延也减小 ,且负脉冲比正脉冲效果更明显。     

纳秒脉冲表面放电等离子体影响因素的实验研究

在大气环境条件下,以环氧为介质阻挡材料,基于单极性ns脉冲电源进行了表面介质阻挡放电实验,研究了电压幅值、电极宽度、电极间距和重复频率对放电等离子体的影响。结果表明ns脉冲表面介质阻挡放电是丝状放电,放电发生在电压脉冲的上升沿阶段;放电电流主要包括两部分脉冲,与放电丝分布的均匀性有着一定的内在关系,外加电压对放电的均匀性以及产生等离子体的长度起作用;电极宽度和间距对放电电流和产生等离子体的发光强度影响不大,电极宽度和间距越小,放电丝分布越均匀,电极宽度存在一个最优值,使得激励器的放电稳定且产生等离子体相对均匀;脉冲重复频率仅对等离子体强度起作用,对放电特性的影响较复杂,不同电极参数下这些影响与放电丝的分布状态有关。