电镀用整流器的设计毕业论文

直流电镀电源 为低电压、大电流直流电源，电压一般不超过48V， 要求连续可调；输出电流可高达数千安。电镀电源均由市电直接供电。为了提高整机的功率因数，直流电镀电源的整流电路大都采用不控整流电路，而调压则由接在主变压器前侧的交流调压器完成。考虑到电镀电源的低电压、大电流的特点，整流电路常采用双反星形带平衡电抗器电路。调压器大都采用无级自耦变压器，可用电机遥控操纵，缺点是电刷易磨损，调节器响应速度慢。用饱和电抗器作为调压器的缺点是功率因数低。用晶闸管三相交流调压器调压时，同样存在功率因数低的缺点，但响应速度及控制效果等均优于上者。 根据电镀工艺要求的不同，直流电镀电源往往要完成以下控制功能：恒电流自动控制、恒电压自动控制、自动恒流稳压控制、恒电流密度控制和安培小时控制等。图1是直流电镀电源采用晶闸管调压器时的控制框图。为了提高整机功率因数，硅整流器采用不控整流，其电压、电流的输出反馈至移相控制环节。按电镀工艺对电流、电压的不同要求，改变晶闸管调压器的移相控制角，从而改变了主变压器的输入及输出电压，也即改变了硅整流器的直流输出电压或电流。 镀铁电源与一般电镀电源的要求不同。镀铁的起镀阶段，需供给可调不对称单相交流电，在不断电的情况下，由交流电镀转换为直流电镀。 在直流电镀中，电解液中金属正离子在被镀件所处的阴极上得到电子还原成金属，并沉积在阴极表面形成镀层。这样使阴极附近的电解液金属正离子浓度有所降低，从而减慢了电沉积的速度。因此，直流电镀使用较大的电流密度不但提不高镀速，反而使阴极上氢气析出量增加，电流效率降低，镀层质量变坏。 周期换向电镀电源和脉冲电镀电源为了提高镀槽阴极电流密度和电流效率，从而提高沉积速率和镀层质量，克服直流电镀带来的弊病，除改变电镀工艺外，又在直流电镀的基础上发展了各种电流波形的电镀，其中以周期换相电镀与脉冲电镀最为典型。其电流波形分别如图2a、b所示。这些电镀方法和直流电镀的根本区别是镀液中金属离子不是持续地在阴极上极积，而是随电镀的外电源的周期性变化，使镀液中阴极表面的金属离子浓度也发生周期性变化。这样在电流正向时间内在阴极附近迅速降低的金属离子浓度,在间歇或反向期间又迅速得到补充和恢复,所以使允许的电流密度相对直流电镀有所提高。 周期换向电镀用电源的整流电路通常用晶闸管全控电路。 中国也已有脉冲电镀电源的系列产品,其中MDD系列脉冲电镀电源的输出电源为方波，峰值电流为20A、50A、 100A、200A；输出电流脉冲频率为50～1000Hz；最小通断比为1/2、2/5、1/5、1/10等。采用GTO自关断元件的脉冲电镀电源也已问世。随着脉冲电镀的不断完善，脉冲电镀电源正在向大电流、脉冲频率及脉冲宽度连续可调、脉冲换向等方向发展。

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