RU2733852C1 - Устройство для микродугового оксидирования металлов и сплавов - Google Patents
Устройство для микродугового оксидирования металлов и сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2733852C1 RU2733852C1 RU2020103442A RU2020103442A RU2733852C1 RU 2733852 C1 RU2733852 C1 RU 2733852C1 RU 2020103442 A RU2020103442 A RU 2020103442A RU 2020103442 A RU2020103442 A RU 2020103442A RU 2733852 C1 RU2733852 C1 RU 2733852C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control system
- current
- bath
- inverter
- output
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D11/00—Electrolytic coating by surface reaction, i.e. forming conversion layers
Abstract
Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для нанесения покрытий на вентильные металлы и сплавы. Устройство содержит источник напряжения, подключенный к выпрямителю, выход которого соединен с корректором коэффициента мощности (ККМ) с независимым регулированием анодного и катодного напряжений на выходе. Выходы ККМ соединены со входами автономного инвертора, в выходной цепи которого расположена гальваническая ванна с деталью. При этом устройство содержит датчики напряжения и тока на ванне с деталью, подключенные к системе управления, которая подключена также к инвертору и ККМ. Дополнительно в электрической цепи последовательно с обрабатываемой деталью установлен дроссель, а параллельно ему - электрический ключ, подключенный также к системе управления. Технический результат: расширение технологических возможностей устройств микродугового оксидирования, получение режимов обработки с резкими и плавными изменениями фронтов тока в одном устройстве. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области металлургии, конкретно к оборудованию для электрохимической обработки поверхностей вентильных металлов и их сплавов и может быть использовано в машиностроении и других отраслях для повышения износостойкости и коррозионной стойкости изделий.
Известно устройство, состоящее из конденсатора, включаемого последовательно между однофазной сетью переменного тока и выводами гальванической ванны с деталью. [Суминов И.В. Микродуговое оксидирование (Теория, технология, оборудование) / И.В. Суминов, А.В. Эпельфельд, В.Б. Людин, Б.Л. Крит, A.M. Борисов. - М.: ЭКОМЕТ, 2005. - С. 157, рис. 3.5-а]. Устройство работает в анодно-катодном режиме с плавным нарастанием и спаданием импульса формовочного напряжения. Регулировка действующего тока в схеме осуществляется изменением емкости конденсатора. Это устройство имеет недостатки, заключающиеся в невозможности независимого регулирования значения токов анодной и катодной составляющей, а также в нерегулируемой частоте процесса обработки. Это сужает возможности использования технологии для различных металлов и сплавов, так как соотношение токов в анодной и катодной части процесса, частота и скважность импульсов формовочного напряжения, а также скорость нарастания и спадания фронта тока через деталь являются значимыми технологическими параметрами для свойств формируемых покрытий [Суминов И.В. Микродуговое оксидирование (Теория, технология, оборудование) / И.В. Суминов, А.В. Эпельфельд, В.Б. Людин, Б.Л. Крит, A.M. Борисов. - М.: ЭКОМЕТ, 2005. - С.157, рис. 3.5-а].
Известно также устройство - технологический источник тока, принятое за прототип. Оно содержит выпрямитель с подключенным на его выходе корректором коэффициента мощности (ККМ) с независимым регулированием анодного и катодного напряжений, к которому подключен автономный инвертор тока. К выходу инвертора подключены клеммы гальванической ванны, а управление системой осуществляет система управления. [Патент №110090 Российская Федерация, МПК C25D 11/02 В02С, C25D 19/00 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ТОКА ДЛЯ МИКРОПЛАЗМЕННОГО ОКСИДИРОВАНИЯ: №2011117912/02, заявл. 2011.05.04: опубл. 2011.11.10 / Болыненко Андрей Викторович; заявитель ГОУ ВПО "Южно-Российский государственный технический университет"]. Это устройство по сравнению с аналогом может независимо регулировать значение тока нагрузки и соотношение анодной и катодной составляющих тока. Устройство способно также регулировать частоту импульсов тока. Однако это устройство не способно регулировать скорость нарастания и спада фронта импульса тока. Это ограничивает технологические возможности источника питания при работе с разными металлами и их сплавами.
Предлагаемое изобретение направлено на расширение технологических возможностей устройств микродугового оксидирования: получение режимов обработки с различными скоростями нарастания и спада импульса тока в одном устройстве.
Технический результат достигается тем, что устройство содержит источник напряжения, подключенный к выпрямителю, а к выходу выпрямителя подключен ККМ с независимым регулированием анодного и катодного напряжений. Выход ККМ соединен со входом автономного инвертора, а в выходной цепи инвертора располагается гальваническая ванна с деталью. При этом устройство также содержит датчик тока, подключенный в цепь ванны, и датчик напряжения, включенный параллельно ванне с деталью. Оба датчика подключаются к системе управления, которая в свою очередь подключена к инвертору и ККМ, при этом в отличие от прототипа в электрическую цепь последовательно с обрабатываемой деталью введен дроссель, а параллельно ему - электрический ключ.
Изобретение иллюстрировано структурной схемой предлагаемого устройства (фиг.1).
В состав устройства входят: выпрямитель 1, источник напряжения 2, ККМ 3, автономный инвертор 4, система управления 5, деталь 6, гальваническая ванна 7, дроссель 8, датчик тока 9 детали 6, датчик напряжения 10 между деталью 6 и ванной 7, электрический ключ 11.
Устройство работает следующим образом. Выпрямитель 1 (фиг.1) выпрямляет входное сетевое напряжение от источника 2, при этом ККМ 3, подключаемый последовательно с выпрямителем 1, осуществляет электропотребление из сети с высоким коэффициентом мощности. Также ККМ 3 на своем выходе формирует два канала постоянного стабилизированного регулируемого напряжения (для питания анодной и катодной составляющих напряжения на инверторе 4). Указанные каналы подключаются на входы инвертора 4, который управляется от системы управления 5. Система управления 5 управляет также ККМ 3. Инвертор 4 формирует напряжение в цепи нагрузки из элементов: деталь 6, ванна 7, дроссель 8, датчик тока 9. Дроссель 8 ограничивает скорость нарастания тока в цепи ванны 7 и детали 6. Система управления 5 формирует импульсы управления на основе сигналов тока и напряжения, полученных от нагрузки через датчики тока 9 и напряжения 10. Датчик напряжения устанавливается параллельно соединению "деталь 6 - ванна 7". Параллельно дросселю 8 установлен ключ 11, который замыкается системой управления 5 для осуществления резкого нарастания тока в цепи "деталь 6 - ванна 7".
Если формировать напряжение в инверторе по заданному закону, например методом широтно-импульсной модуляции (ШИМ), то можно добиться получения сглаженного тока в цепи "деталь 6 - ванна 7". Таким образом, дроссель выступает в роли динамического токоограничивающего элемента и позволяет формировать заданный закон изменения тока на нагрузке. Используя алгоритмы управления, можно также получить заданную по форме кривую напряжения на нагрузке, что расширяет функциональность источника.
По данной схеме изготовлен опытный образец устройства, на котором проведены практические исследования. Результаты представлены в виде осциллограмм напряжения и тока на ванне с деталью в разных режимах (на фиг.2, 3).
Для исследования схемы использовалось измерительное оборудование: для измерения напряжения на нагрузке - дифференциальный пробник DP-150 Pro производителя Pintek, для измерения тока нагрузки - токовый пробник ТРА-622 для осциллографов и мультиметров того же производителя, для регистрации процессов в файлы данных - плата ввода/вывода PCI-1714UL-ВЕ производителя Advantech.
Технический результат проиллюстрирован графиками (фиг.2, 3): при подключении дросселя и управлении инвертором с помощью ШИМ скорость нарастания тока изменилась с 500 кА/с до 0,67 кА/с, что для эвтектического алюминиево-кремниевого сплава дало рост оксидного слоя с 0,7-0,8 мкм/мин, до 1,7-1,8 мкм/мин.
Claims (1)
- Устройство для микродугового оксидирования металлов и сплавов, содержащее источник напряжения, подключенный к выпрямителю, выход которого соединен с корректором коэффициента мощности с независимым регулированием анодного и катодного напряжений, выходы которого соединены со входами автономного инвертора, в выходной цепи которого расположена гальваническая ванна с деталью, при этом устройство содержит датчики напряжения и тока на ванне с деталью, подключенные к системе управления, также к системе управления цепями управления подключены инвертор и корректор коэффициента мощности, отличающееся тем, что в электрической цепи последовательно с обрабатываемой деталью установлен дроссель, а параллельно ему - электрический ключ, подключенный к системе управления.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020103442A RU2733852C1 (ru) | 2020-01-27 | 2020-01-27 | Устройство для микродугового оксидирования металлов и сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020103442A RU2733852C1 (ru) | 2020-01-27 | 2020-01-27 | Устройство для микродугового оксидирования металлов и сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2733852C1 true RU2733852C1 (ru) | 2020-10-07 |
Family
ID=72926693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020103442A RU2733852C1 (ru) | 2020-01-27 | 2020-01-27 | Устройство для микродугового оксидирования металлов и сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2733852C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU211746U1 (ru) * | 2022-03-28 | 2022-06-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Остек-Электро" | Активный дифференциальный пробник |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101311325A (zh) * | 2008-02-25 | 2008-11-26 | 华南理工大学 | 两级逆变式微弧氧化电源及其输出调节控制方法 |
RU110090U1 (ru) * | 2011-05-04 | 2011-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Технологический источник тока для микроплазменного оксидирования |
RU2441108C1 (ru) * | 2011-01-11 | 2012-01-27 | Учреждение Российской академии наук Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (Институт химии ДВО РАН) | Устройство для плазменно-электролитического оксидирования металлов и сплавов |
RU2623531C1 (ru) * | 2016-10-24 | 2017-06-27 | Акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (АО "ВНИКТИ") | Устройство для плазменно-электролитического оксидирования металлов и сплавов |
-
2020
- 2020-01-27 RU RU2020103442A patent/RU2733852C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101311325A (zh) * | 2008-02-25 | 2008-11-26 | 华南理工大学 | 两级逆变式微弧氧化电源及其输出调节控制方法 |
RU2441108C1 (ru) * | 2011-01-11 | 2012-01-27 | Учреждение Российской академии наук Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук (Институт химии ДВО РАН) | Устройство для плазменно-электролитического оксидирования металлов и сплавов |
RU110090U1 (ru) * | 2011-05-04 | 2011-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" | Технологический источник тока для микроплазменного оксидирования |
RU2623531C1 (ru) * | 2016-10-24 | 2017-06-27 | Акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (АО "ВНИКТИ") | Устройство для плазменно-электролитического оксидирования металлов и сплавов |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU211746U1 (ru) * | 2022-03-28 | 2022-06-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Остек-Электро" | Активный дифференциальный пробник |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210344277A1 (en) | Power conversion device | |
RU2733852C1 (ru) | Устройство для микродугового оксидирования металлов и сплавов | |
Rakshit et al. | Fuzzy logic controlled ćuk converter | |
Mushi et al. | Fast and robust nonlinear deadbeat current control for boost converter | |
JP4582092B2 (ja) | 放電加工機の電源装置及び電源制御方法 | |
US5963435A (en) | Apparatus for coating metal with oxide | |
IE48978B1 (en) | Control system for an electrolytic bath | |
CN110677034B (zh) | 一种基于幂次等速趋近律的dc-dc变换器滑模控制器及方法 | |
JP6879906B2 (ja) | 電気アークガスヒータのための電力供給装置 | |
RU2441108C1 (ru) | Устройство для плазменно-электролитического оксидирования металлов и сплавов | |
RU75393U1 (ru) | Устройство для микродугового оксидирования вентильных металлов | |
RU100082U1 (ru) | Устройство для микродугового модифицирования поверхности металлов и сплавов | |
RU2681590C1 (ru) | Комбинированный способ электрохимической обработки деталей из титановых сплавов | |
RU110090U1 (ru) | Технологический источник тока для микроплазменного оксидирования | |
RU175505U1 (ru) | Устройство управления перестраиваемым инвертором тока для индукционного нагрева при сильно изменяющейся нагрузке | |
Prejbeanu | Power Supply Control and Adaptation System for Plasma Discharge Equipment | |
Dong et al. | Fuzzy temperature control of induction cooker | |
RU2395631C2 (ru) | Устройство для микродугового оксидирования изделий из металлов и металлических сплавов | |
RU97734U1 (ru) | Устройство для микродугового оксидирования алюминиевых сплавов и покрытий | |
RU2746192C1 (ru) | Устройство для электрохимического формирования керамикоподобных покрытий на поверхностях изделий из вентильных металлов | |
RU2746191C1 (ru) | Устройство для электрохимического формирования керамикоподобных покрытий на сложнопрофильных поверхностях изделий из вентильных металлов | |
JP2012100485A (ja) | 電源装置 | |
RU2757154C1 (ru) | Способ управления статическим компенсатором | |
RU2181392C1 (ru) | Устройство для микродугового оксидирования металлов и их сплавов | |
RU2613250C2 (ru) | Устройство для микродугового оксидирования |