电子照射、电场、电流脉冲等导致金属材料塑 性增大的电塑性效应在工业生产中的应用已有相 当多的研究,例如,脉冲电流在金属拔丝工艺中所 产生的电塑性效应能显著地降低钢丝的拔制力和 拔制应力,提高钢丝的延伸率和塑性变形能力,改善钢丝的表面质量等。而脉冲电流幅值和频 收稿日期:2006—10—16 率可调的窄脉冲型大电流脉冲电源是深入进行电 流脉冲作用下的金属拔丝工艺电塑性效应试验研 究和促进其工业生产应用的基础。 脉冲电源的理论基础为脉冲功率技术,即把 “慢暠存储起来的能量,进行快速压缩、转换或直接 释放给负载。脉冲电源的形式多种多样,一般来 说,包括初级能源、中间储能环节和脉冲形成、转 换系统以及负载等。在不同的应用场合,对脉 冲电源的输出电压、电流和频率的要求也各不相同,按照其输出特征可分为高压脉冲型、窄脉冲 型、大电流脉冲型和复合型等。 目前,应用于电塑性金属拔丝的窄脉冲型大 电流脉冲电源,其主功率开关器件均采用晶闸管, 能输出幅值较大的脉冲电流,系统工作简单可靠, 然而,它们皆采用开环控制,因而输出脉冲电流的 幅值与负载和电网电压的波动关系较大,难以实 现实时调节和精确控制[5飊8]。随着功率开关器件 的发展,GTO、GTR、MOSFET 和IGBT 等全控 型开关器件得到越来越广泛的应用,从而为采用 闭环反馈控制、实现输出脉冲电流幅值可实时调 节和精确控制的、用于电塑性金属拔丝的窄脉冲 型大电流脉冲电源的研制提供了可行性。 用于金属拔丝的窄脉冲型大电流 脉冲电源,综合运用了IGBT 和晶闸管的优势,其 中间储能环节采用全控型功率开关器件IGBT, 通过输出峰值电流反馈进行控制,以实现对输出 脉冲电流幅值的精确调节,而输出级则采用晶闸 管,以获得大电流脉冲输出。同时,电源的工作频 率可根据工艺要求实时调节,并采用了直观的数 字显示。
客服