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什么是高频脉冲

发布时间:2019-07-26 12:19 来源:未知 编辑:admin

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  将电解槽与脉冲电源相连接构成电解体系,其进行的电解过程就是脉冲电解。电流从接通到断开的时间Ton为脉冲持续时间,也叫脉冲宽度,即电解的工作时间。电流从断开到接通的时间Toff为电解间歇时间或叫脉冲间歇。

  输出脉冲可以是等间隔脉冲、疏密脉冲或脉动脉冲。脉冲电流的波形有方波、正弦半波、锯齿波、隔锯齿波等多种形式。典型的电脉冲波形如图1所示。脉冲具有3个独立的参数,即脉冲电压(或电流)幅值、脉冲宽度Ton和脉冲间歇Toff。为了达到较好的去污和节能效果,可对这3个参数进行调整。

  脉冲周期为脉冲宽度和脉冲间歇之和,脉冲频率则是脉冲周期的倒数。设占空比为r,则r为导通时间(脉冲宽度)与脉冲周期之比:r= Ton /(Ton + Toff),通过改变占空比r的值,就可得到不同的节能效果。高频脉冲即不断地重复进行“供电—断电—供电”的高频率脉冲电解过程,使电解效率得到大幅度地提高。脉冲电解,通电时间小于电解处理总反应时间,铁的溶解量将少于直流电解时的溶解量。因此,脉冲电解与直流电解相比,节电的同时也大幅度降低铁耗。由于施加脉冲信号,电极上的反应时断时续,有利于扩散、降低浓差极化,从而降低电耗。

  电解槽内的电流是离子在电场作用下流动而形成的。在供电时间内,离子浓度会迅速降低;而在断电间隙时间内,离子浓度又会得到迅速恢复和补充。所以在脉冲供电方式下电流密度要比直流供电下的电流密度有所提高,这就使电解去污效果增强。

  周期换向脉冲是在正向脉冲(阴极脉冲)后紧跟一个反向脉冲(阳极脉冲)。在电解过程中,如果施加周期换向的脉冲信号,既具备脉冲电解的特点,又由于两极均可溶,更有利于金属离子与胶体间的絮凝作用。同时两极极性的经常变化,对防止电极钝化也起到积极作用。这就是周期换向的脉冲电解新概念,在电镀领域已有应用,但在废水治理领域尚未见报道。

  脉冲电压通常在100~400V左右,相对直流供电的电压增大了不少。事实上,采用较高的电压,可以大大降低总电流强度和减少电解时间,从而提高电流效率,降低电耗、铁耗,电解效果会更好。由于整个平均电耗降低,电流又不大,因此变压器不易发热,设备运行安全可靠。

  在脉冲电镀过程中,当电流导通时,脉冲(峰值)电流相当于普通直流电流的几倍甚至几十倍,正是这个瞬时高电流密度使金属离子在极高的过电位下还原,从而使沉积层晶粒变细;

  当电流关断时,阴极区附近放电离子又恢复到初始浓度,浓差极化消除,这利于下一个脉冲同期继续使用高的脉冲(峰值)电流密度,同时关断期内还伴有对沉积层有利的重结晶、吸脱附等现象。

  这样的过程同期性地贯穿整个电镀过程的始末,其中所包含的机理构成了脉冲电镀的最基本原理。实践证明,脉冲电源在细化结晶,改善镀层物理化学性能,节约贵重金属等方面比传统直流电镀有着不可比拟的优越性。

  使用该产品,可以节省阳极材料20%-30%,镀层结晶细密,致密度高,增加了可焊性与防腐性及硬度与耐磨性。对镀铬、铜、锌、镍也可提高镀层沉积速度,减少电镀时间。

  1、体积小、重量轻: 体积与重量为可控硅电源的1/5-1/10,便于规划、扩建、移动、维护和安装。

  2、节能效果好: 开关电源由于采用了高频变压器,转换效率大大提高,正常情况下较可控硅设备提高效率10%以上,负载率达70%以下时较可控硅设备提高效率30%以上。

  3、输出稳定性高: 由于系统反应速度快(微秒级),对于网电及负载变化具有极强的适应性,输出精度可优于1%。开关电源的工作效率高、所以控制精度高,有利于提高产品质量。

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