CN201965498U - 用于低温无刻蚀镀铁工艺的智能电源装置 - Google Patents
用于低温无刻蚀镀铁工艺的智能电源装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种用于低温无刻蚀镀铁工艺的智能电源装置，三相交流电向可控硅整流电路供电，可控硅整流电路的输入端与脉冲信号发生器的信号输出端相连，可控硅整流电路的输出端与低温镀铁负载相连，同步信号发生器、PLC可编程控制器的信号输出端均与脉冲信号发生器的信号输入端相连。本实用新型通过PLC可编程控制器产生的移相控制信号控制脉冲信号发生器，实现交直流幅度大小的调整，PLC可编程控制器产生的交直流切换信号实现交流和直流输出的切换。直流信号输出时长和交流信号输出时长均由电源装置设定，自动控制，无需用户手动操作，供电的可靠性强，便于操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源装置，尤其是一种用于低温无刻蚀镀铁工艺的智能电源装置。
背景技术
镀铁主要应用于磨损零部件的修复，对汽车、船舶、机车发动机曲轴和大型机械磨损件的修复方面有很高的实用价值和经济效益。目前，董氏无刻蚀镀铁工艺在镀铁技术中最为有名，它具有镀铁层与基体金属结合力强的特点，又因为是在常温下操作，可以通过适当提高电流密度来提高镀层硬度，镀层质量稳定，原料价格便宜，设备工艺简单，节约能源。电镀电源质量的优劣，直接影响镀层与基体结合强度和镀层的性能。性能差的镀铁电源会降低基体与镀层的结合强度，使镀层在沉淀的初始阶段变的粗糙、强度明显下降，致使在机械加工中镀层会剥离。
在低温修复性镀铁工艺中，如果使用直流电源，那么镀铁要获得高结合强度、高硬度的镀层，只能在低电流密度下进行电镀，沉积速度慢。若想提高电镀的沉积速度，就必须采用较大的沉积密度，电解液问题也必须相应提高，这样，就需要复杂的升温和保温设备，且电解液蒸发快，需要经常调整，镀层的硬度很不稳定。为了得到质量较好的镀层，人们提出一种采用不对称交---直流电源电沉积铁，这样可以改变阴极的极化行为和改善沉积金属离子在阴极界面上浓差极化的问题，从根本上解决了镀层质量问题，从而使得不对称交流—直流低温镀铁技术成为极有前途的修复处理新工艺，然而这种工艺是采用手动旋钮去控制交流和直流电信号的输出，操作复杂，无法保证供电的可靠性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够实现不对称交直流供电、操作简单、供电可靠性强的用于低温无刻蚀镀铁工艺的智能电源装置。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种用于低温无刻蚀镀铁工艺的智能电源装置，三相交流电向可控硅整流电路供电，可控硅整流电路的输入端与脉冲信号发生器的信号输出端相连，可控硅整流电路的输出端与低温镀铁负载相连，同步信号发生器、PLC可编程控制器的信号输出端均与脉冲信号发生器的信号输入端相连。
由上述技术方案可知，本实用新型通过PLC可编程控制器产生的移相控制信号控制脉冲信号发生器，实现交直流幅度大小的调整，PLC可编程控制器产生的交直流切换信号实现交流和直流输出的切换。直流信号输出时长和交流信号输出时长均由电源装置设定，自动控制，无需用户手动操作，供电的可靠性强，便于操作。同步信号发生器产生的信号为交流同步信号，使输出的交/直流信号与该交流同步信号的时序一致。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图。
具体实施方式
一种用于低温无刻蚀镀铁工艺的智能电源装置，三相交流电向可控硅整流电路1供电，可控硅整流电路1的输入端与脉冲信号发生器3的信号输出端相连，可控硅整流电路1的输出端与低温镀铁负载相连，同步信号发生器2、PLC可编程控制器5的信号输出端均与脉冲信号发生器3的信号输入端相连，如图1所示。所述的PLC可编程控制器5的信号输出端与报警器相连，所述的可控硅整流电路1采用节能型五柱式整流变压器电路。脉冲信号发生器3通过调整输出脉冲的时序，可以调整可控硅整流电路1的输出。
如图1所示，三相交流电通过继电器与变压器的初级线圈相连，变压器的次级线圈与可控硅整流电路1的输入端相连，低温镀铁负载通过反馈电路4与脉冲信号发生器3的信号输入端相连，所述的同步信号发生器2通过继电器接三相交流电。所述的PLC可编程控制器5与触摸屏6相连，辅助电源7通过继电器接三相交流电，辅助电源7分别向脉冲信号发生器3、PLC可编程控制器5、触摸屏6供电，PLC可编程控制器5与远程监控终端通讯。反馈电路4采集的反馈信号包括电压信号和电流信号，根据具体工作状态的不同，系统可以设置为稳压工作模式或者稳流工作模式。
如图1所示，三相交流电经过继电器后进入变压器的初级，然后在脉冲信号发生器3的控制下经过可控硅整流电路1加载到低温镀铁负载上，同时脉冲信号发生器3可以对输出信号进行采样，采样的反馈会经过PLC可编程控制器5的处理，用于调整对可控硅整流电路1的控制。辅助电源7主要为脉冲信号发生器3和PLC可编程控制器5、触摸屏6供电，同时为整机提供同步信号。PLC可编程控制器5作为自动控制的核心，按照设定的程序执行指令，和脉冲信号发生器3之间通过信号线相连，脉冲信号发生器3将PLC可编程控制器5指令转化为具体的响应输出。同步信号发生器2产生的信号为幅值为12V的交流正弦波形，频率为50Hz。脉冲信号发生器3的控制信号有两部分：一是同步信号，由同步信号发生器2提供；另一个是移相控制信号，该信号提供0～10V的直流电压，该信号的产生由PLC可编程控制器5自动控制，该信号的幅值决定控制脉冲产生的时序，进而控制直流输出的幅值大小。
上电后，PLC可编程控制器5判断电路是否出现故障，若出现故障，通过报警器报警，若未出现故障，则判断是否处于自动工作模式，若处于自动工作模式，PLC可编程控制器5判断可控硅整流电路1输出的信号是否为交流信号，否则，则处于手动工作模式，由用户手动调节。
PLC可编程控制器5判断内部设置的输出信号类型是否是交流信号，若判断结果为否，PLC可编程控制器5输出移相信号至脉冲信号发生器3，否则继续判断是否到达设定的交流信号输出时长t1，若到达设定的交流信号输出时长t1，PLC可编程控制器5先后输出交直流切换信号、移相信号至脉冲信号发生器3，否则PLC可编程控制器5不动作。PLC可编程控制器5发送到到脉冲信号发生器3的信号一共包括3种：第一种是移向控制信号，用于控制输出的直流幅度的大小；第二种是交直流切换信号，当达到设定的时间给出一个控制信号，开始实施交直流切换；第三种是换向信号，当输出为直流时，直流的正负极需要和负载一致，这个时候需要自动调整正负极性，自动换向。
PLC可编程控制器5根据内部存储的直流信号大小，对应输出移相信号至脉冲信号发生器3后，可控硅整流电路1输出直流信号，PLC可编程控制器5判断是否到达设定的直流信号输出时长t2，若未到达设定的直流信号输出时长t2，PLC可编程控制器5不动作，否则，PLC可编程控制器5继续判断电镀是否结束；若电镀未结束，则返回步骤判断可控硅整流电路1输出的信号是否为交流信号；否则供电结束。
低温镀铁负载要求的信号是：先是25Hz的交流信号，然后经过时间t1后交流信号转换成直流信号，直流信号的时间是t2。PLC可编程控制器5通过编程，主要实现以下功能：一是对时间的管理，包括每一种方式中的时间长度存储，以及定时管理和时间节点的触发，时间节点的触发信号输出启闭开关量信号；二是脉冲控制信号，该直流信号由PLC可编程控制器5直接提供，直流幅度为0到10V按要求无极调整；三是完成同上位机的通信，实现上位机对脉冲信号发生器3的控制；四是触摸屏6控制，完成触摸屏6人机交互界面的控制。
Claims (4)
1.一种用于低温无刻蚀镀铁工艺的智能电源装置，其特征在于：三相交流电向可控硅整流电路（1）供电，可控硅整流电路（1）的信号输入端与脉冲信号发生器（3）的信号输出端相连，可控硅整流电路（1）的输出端与低温镀铁负载相连，同步信号发生器（2）、PLC可编程控制器（5）的信号输出端均与脉冲信号发生器（3）的信号输入端相连。
2.根据权利要求1所述的用于低温无刻蚀镀铁工艺的智能电源装置，其特征在于：三相交流电通过继电器与变压器的初级线圈相连，变压器的次级线圈与可控硅整流电路（1）的输入端相连，低温镀铁负载通过反馈电路（4）与脉冲信号发生器（3）的信号输入端相连，所述的同步信号发生器（2）通过继电器接三相交流电。
3.根据权利要求1所述的用于低温无刻蚀镀铁工艺的智能电源装置，其特征在于：所述的PLC可编程控制器（5）与触摸屏（6）相连，辅助电源（7）通过继电器接三相交流电，辅助电源（7）分别向脉冲信号发生器（3）、PLC可编程控制器（5）、触摸屏（6）供电，PLC可编程控制器（5）与远程监控终端通讯。
4.根据权利要求1所述的用于低温无刻蚀镀铁工艺的智能电源装置，其特征在于：所述的PLC可编程控制器（5）的信号输出端与报警器相连，所述的可控硅整流电路（1）采用节能型五柱式整流变压器电路。
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| CN2011200882121U CN201965498U (zh) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | 用于低温无刻蚀镀铁工艺的智能电源装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102185498A (zh) * | 2011-03-30 | 2011-09-14 | 黄山市金屹电源制造有限公司 | 用于低温无刻蚀镀铁工艺的智能电源装置及其供电方法 |
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2011
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