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        青島久印微弧氧化技術有限公司
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        微弧氧化設備

        微弧氧化(Microarc oxidation,MAO)又稱微等離子體氧化(Microplasma oxidation, MPO),是通過電解液與相應電參數的組合,在鋁、鎂、鈦及其合金表面依靠弧光放電產生的瞬時高溫高壓作用,生長出以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層。

        公司自主研發出多功能、雙極性、高頻大功率微弧氧化脈沖電源及微弧氧化生產線配套設備,已廣泛應用于我國航空、航天、兵器、船舶等企業對鋁、鎂、鈦及其合金材料表面進行陶瓷化的微弧氧化處理,該產品亦可用于大專院校、科研院所對其合金材料表面進行陶瓷化的微弧氧化研究......

        設備特點
        應用領域

        可用于航空、航天、兵器、船舶,配件等零部件表面微弧氧化處理。使其具有高的硬度、耐磨性、耐蝕能力及絕緣性等。
        尤其適用于幾何形狀復雜的鎂、鋁、鈦、鋯、鉭、鈮、鉈等合金的表面微弧氧化多品種批量生產。廣泛應用于船舶、汽車、軍工、智能機械及航空航天等領域。

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        技術參數

         

        開放式微弧氧化生產線專案技術參數

        (一)微弧氧化電源

        1.設備技術規格書(技術要求)

        1.1 MAO-200微弧氧化電源設備輸入參數:

        1.1.1 設備輸入電壓:AC 380V/50Hz,電壓波動在±10%以內。

        1.2 設備輸出參數:

        1.2.1 正脈沖額定輸出電壓:0~750 V,精度0.1V

        1.2.2 正脈沖額定輸出電流0~200 A,精度0.1A

        1.2.3 正脈沖最大輸出峰值電流:2000 A

        1.2.4 負脈沖額定輸出電壓:0~250 V,精度0.1V

        1.2.5 負脈沖額定輸出電流0~200 A,精度0.1A

        1.2.6 負脈沖最大輸出峰值電流:2000 A

        1.2.7 輸出脈沖數:50~1000

        1.2.8 輸出脈沖寬度:30μs~5000μs

        1.2.9 額定輸出功率:200KVA

        1.3 其他技術要求:

        1.3.1 計算機觸摸屏自動控制系統:自動或手動操作控制均可,任意設定加工電流、電壓、時間、脈寬及脈沖數組合等各種工藝參數。

        1.3.2具有典型材料工藝參數儲存(100條信息)和調用功能(包括電流、電壓、頻率、脈沖寬度/個數、加工時間等);通過接口可與外接計算機數據傳輸通訊。

        1.3.3 具有恒峰值控制模式,達到加工面積大,電流小的效果,節能明顯。

         

        1.3.4 配置隔離專用三相變壓器,生產安全可靠,對網壓及周邊電子設備無明顯干擾,環保性好,電源運行更穩定,使用壽命長。

        1.3.5 電源采用風冷,結構合理,關鍵電器元件選用質量性能極佳的配件,設備安全可靠。

             1.3.6設備配備軟啟動方式;設備輸出功率應達到200KVA,輸出電流及電壓的穩定精度應不大于1%。

        1.3.7操作面側設置有安全擋板,該安全擋板與微弧氧化設備聯動,擋板在開啟的狀況下,整流器不能開啟,只有當擋板關閉的情況下,才能啟動設備。

        2.設計和制造所采用的技術標準

        若我公司能榮幸為貴單位提供此套設備,我們將嚴格按下列標準完成設計和生產任務,保質保量的向用戶提供最滿意的成套產品。

        2.1通用標準

        (1) GB/T3100-1993                                   國際單位制及其應用

        (2) GB/T3859.1-1993                        半導體電力變流器基本要求規定

        (3) GB/T3859.2-1993                           半導體電力變流器應用導則

        (4) JB/T8740-1998                                       電化學用整流器

        (5) JB/T5833-1991                             電力變流器用純水冷卻裝置

        (6) GB/T13422-1992                        半導體電力變流器電氣試驗方法

        (7) GB/T13539.4-1992        低壓熔斷器半導體器件保護用熔斷器的補充要求

        (8) JB/T7626-1994                           反向阻斷三極晶閘管測試方法

        2.2設備制造標準

         (1)電化學用整流器標準:JB/T8740-1998

         (2)其它標準:GB/T4940,GB/T13422-92,GB/T4208-93,GB/T14549-93JB/T5836-1991,JB/T5837-1991,JB/T5841-1991,JB/T5833-1991等。

         

         

        主電源技術設計和特有的技術

        公司數年從事微弧氧化電源生產和研究的經驗及教訓,并吸收國內外相關的先進技術,我們設計了主電路采用雙直流電源的橋式輸出電路結構。先以整流變壓器升壓和降壓,變壓器二次側通過晶閘管相控整流獲得兩組直流電源,再分別經平波電抗器限流后,輸入電容器組,然后斬波輸出。電源控制方案是我公司專門配合微弧氧化工藝開發的恒峰值電流運行模式,采用此控制方式保證了在工件加工中,時刻保證單脈沖功率最大化,使得起弧時間縮短、加工時間縮短、成膜速度快、膜層質量明顯提高更加致密,美觀。

         

         控制功能

        一.(1) 為便于操作和安裝,電源裝置的控制人機界面采用臺灣威倫觸摸屏,各狀態參數一目了然,設備便捷方便。

           (2) 采用可編程控制器PLC加可編程終端的方式實現監控。PLC及其配套器件裝在電源柜內,可編程控制器PLC和可編程終端選擇德國Siemens公司原裝的可編程控制器和可編程終端,該PLC和可編程終端具有良好的抗電磁干擾、長期運行可靠性高;PLC結構為模塊化結構,模塊間相互獨立,在不動接線的情況下,可方便地拆卸;軟件支持配該公司該品牌最新版本且容易實現升級的軟件,除滿足電源系統要求的監控功能外,還便于用戶對工藝部分監控、檢測及保護與報警功能的拓展。PLC輸入端和輸出端電源均采取隔離變壓器或隔離模塊進行電氣隔離??紤]到用戶今后拓展新的功能之需要,實際的檢測和控制輸出點數按20%富余量考慮,柜內今后能新增接線端子、I/O模塊的安裝空間等按20%富余量考慮。

        二.  控制部分主要工作

        MAO-300、200 、100 、60 、40 微弧氧化電源控制系統是我公司總結多年從事微弧氧化電源反復改進和完善而開發的第四代電源控制系統,它由觸摸屏、西門子可編程序控制器PLC、晶閘管的觸發器、采樣處理電路、斬波控制電路、繼電操作與控制等部分組成,充分發揮微機控制器與PLC配合的強大功能,控制設計完成的主要工作如下:

        ① 電源系統工作狀態的實時檢測及處理與顯示

        微機控制器與PLC配合以巧妙的巡回檢測程序實時檢測機組運行信息,通過霍爾電壓和霍爾電流傳感器的隔離后,實時檢測及顯示輸出直流電流、直流電壓;峰值電流,輸出脈寬、輸出頻率,整流器匯流母排和元件母排的溫度;冷卻水水壓、冷卻水水溫、變壓器溫度等信號。

        電源系統工作狀態的檢測及保護與故障報警,巧妙設計構成完善的保護系統

        控制部分利用PLC及我公司專門設計的在近百臺設備中實際使用證明極為可靠的電子式保護板,以保證系統的可靠及穩定工作,與配套的數字觸模屏顯示器,故障類型和故障點及保護類別的位置直接以漢字形式給出,具有直觀、明確、一目了然的效果,故障或保護原因清晰,保護或故障點直接指出,方便了檢修及維護,避免了應用PT單元僅能指出那個組件損壞,需要逐個檢查組件故障點的麻煩。給用戶觀察和處理帶來極大方便。主要設計的檢測及保護與故障保護及報警功能為:水壓兩級欠壓保護功能、冷卻水水溫超限保護報警功能、變壓器溫度超限保護報警功能、匯流母排和元件母排溫度超限保護報警功能、控制角上下限超限保護報警(限位值可調)、元件損壞保護、過電壓保護、過電流保護、冷卻水壓力低保護、冷卻水流量不足保護、當工藝聯鎖停車信號有效時,控制系統迅速把輸出降為零,并進行脈沖封鎖、PLC判斷正在工作的控制通道有故障將先減該控制器的給定,并將備用的控制通道的給定增加到原給定的位置,延時一段時間后報警。過壓或過流時進行故障的保護及報警;向爐體控制操作臺傳送整流機組的運行狀態及故障信號信息((各種送入PLC系統的模擬信號(0-5V)經過霍爾電流與電壓傳感器隔離模塊電氣隔離,輸出的開關量通過繼電器方式隔離)。

        電源系統工作狀態的診斷與運行控制,方便使用的人機接口和功能

        1) 電源柜及外部配套設備的監控:水冷卻裝置的啟、停;內外水的水壓和流量;母線溫度及冷卻水的溫度是否超限,系統運行是否發生過壓或過流。

        2) 電源柜及配套設備的運行控制:為便于使用和操作,在電源柜上設計有低壓進線接觸器合、分操作按鈕;輸出直流電壓;輸出直流電流;晶閘管的觸發移相控制角指示等按鈕和儀表。通過PLC的診斷與控制低壓進線接觸器合閘/分閘狀態、控制電源合/分狀態、手動/自動轉換、恒壓/恒流、緊急停車等;

        3) 輸出電流給定采用臺灣威倫觸模屏實現輸出電流、電壓、頻率、脈沖寬度等參數的直接設定。方便用戶使用中調節與給定。

         

        4) 自動運行參數組,設置有多組參數設置項,可以時時在線設置或提前設置自動運行的參數,參數組執行完畢自動停機,封鎖輸出。

        5) 系統專門預留有RS485通訊口方便用戶進行上下位組態,升級或數據的傳輸。

        ④ 優良的控制效果

        控制部分巧妙與獨特的設計,可以保證系統實現下列關鍵性能指標:

        1) 設備開機自檢,自檢正常無誤可以正常開機運行,給定不在0不能解除封鎖。設備沒有輸出,設備設置有四種工作模式,依據需要可任意選擇。手動恒壓,手動恒流,自動恒壓,自動恒流。

        2) 瞬態調節靈敏,動態響應好,動態電流的超調不大于調節電流的±1℅ ,調節時間不超過10ms;

        3) 具有完善的保護措施,如冷卻水保護,母排過熱,變壓器與電源的過流保護,操作過壓保護、整流元件的損壞指示等。

            ⑤ 晶閘管的觸發控制部分

            該部分主要應用我公司獨有的、專門為微弧氧化電源系統工作應用而設計的、具有相序和相位自適應功能的數字化觸發控制器,該控制器以可編程邏輯器件為核心,外配以高質量的外圍元器件,構成相序自適應觸發控制器,與高精度的電流反饋環節和高穩定度高精度的調節器相適應,從而實現快速方便準確的調節,保證輸出電流的高度穩定,調試中不需要對相序,幾乎調試中不需要示波器,該觸發器脈沖均衡性好,對稱性高、可保證整流元件之間更嚴格的均流,并可內部自動檢測工作狀況,極大的提高了運行的可靠性。

        電源柜盤面儀表配置

        為便于及時觀察與監控設備系統的工作狀態,在電源柜面板設置母線電壓,母線電流這些表的顯示值在觸摸屏界面上同時動態顯示。

        安裝于某公司的微弧氧化生產線

         

         

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