一、技术说明
1、电源的用途和特点
该电源专用于铝、镁、钛等轻金属材料表面微弧氧化处理。电源采用先进的高频开关电源技术，使用最可靠的开关器件，具有良好输出波形及输出特性。电源具有正脉冲输出，频率、正电压幅度及脉冲宽度均可独立调节。电源设有过流、过热等保护，具有较高稳定性。
2、电源主要特点
（1）采用先进的开关电源技术，具有体积小、效率高、运行稳定、噪声低、对电网干扰小等优点。
（2）触摸屏操作方式。
（3）电源频率、正电压幅值及脉冲宽度均可独立连续调节，具有较宽的可调范围。
（4）具有恒电流、恒电压、工艺运行等控制方式执行输出，设计多重实用保护措施，确保电源稳定运行。
（5）外观要求：电源外观整洁，无破损，外观颜色灰白色；内部结构固定，无晃动部件或脱落现象，正负极及开关标注明显，触摸屏界面清晰，易于操作。
3、电源功能
WH系列微弧氧化电源采用先进的开关电源控制技术和元件，设计合理，整体体积小、重量轻、效率高，保证长期满负荷运行的稳定可靠。电源输出正、负电压，正负电流、占空比、频率连续可调，恒定电压，恒定电流可以转换。
完善的保护功能：供水和过热自动停机保护；输出过压、过流和短路保护。
产品采用模块化设计，参数通过控制器设置，以提高运行可靠性和调节精度，具有自诊断功能和事件记录功能。产品面板触摸屏具有控制和监测功能，通过触摸屏显示运行状态、运行参数，当出现异常事件时，能给出文字说明及记录相关事件。
4、电源使用环境条件
（1）海拔不超过2000米；
（2）空气温度不低于10摄氏度，不高于45摄氏度，设备在工作期间不允许空气温度- 25摄氏度至50摄氏度；
（3）空气的最大相对湿度不超过98%（相当于25摄氏度的空气温度）；
（4）没有震动和冲击的基础，垂直倾角不超过5%；
（5）设备周围无导电或爆炸性粉尘，无金属腐蚀和绝缘气体或蒸汽的破坏；
（6）空气温度变化率不超过5小时/小时，相对温度变化率不超过5%／h；
（7）交流输入电压波形为正弦波，电压波动幅度不大于20%；
（8）交流输入频率波动范围不超过10%；
（9）室内使用，通风良好。
（10）产品采用模块化设计，参数通过控制器设置，以提高运行可靠性和调节精度，具有自诊断功能和事件记录功能。产品面板触摸屏具有控制和监测功能，通过触摸屏显示运行状态、运行参数，当出现异常事件时，能给出文字说明及记录相关事件。
5、微弧氧化的优势
微弧氧化是一种直接在有色金属表面原位生长陶瓷层的新技术，微弧氧化技术是近十几年在阳极氧化基础上发展起来的，但两者在机理上、工艺上以及膜层性能上都有许多不同之处。所谓等离子体就是由大量的自由电子和离子组成，微弧氧化电源原理，且在整体上表现为电中性的物质，它被称为固态、气态和液态以外的第四态。处于热等离子态的物质具有强的导电性，且能量集中，温度较高，是一个高热、高温的能源。与传统的阳极氧化法相比，双极性微弧氧化电源，微弧氧化陶瓷膜与基体结合牢固，结构致密，具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击击和电绝缘等特性、具有广阔的应用前景。
6、微弧氧化的应用
微弧氧化工艺技术广泛应用于航天、航空、机械、兵刃、汽车、交通、石油化工、纺织、印刷，盐城微弧氧化电源，烟机，电子3C产品、轻工、医用等行业。如：铝合金加工成的子母dao弹推进器、pao弹的弹底、内燃机中的活塞、气动元件中的气缸和阀芯、风动工具中气缸、yan草机械的**和耐腐零件、纺织机械中导纱轮和纺杯、印刷机中搓纸辊和印刷辊等。
7、微弧氧化技术的突出特点
（1）大幅度地提高了材料的表面硬度，显微硬度在1000至2000HV，最高可达3000HV，可与硬质合金相媲美，大大超过热处理后的高碳钢、高合金钢和高速工具钢的硬度；
（2）良好的耐磨损性能；
（3）良好的耐热性及抗腐蚀性。这从根本上克服了铝、镁、钛合金材料在应用中的缺点，因此该技术有广阔的应用前景；
（4）有良好的绝缘性能，绝缘电阻可达100MΩ。
（5）溶液为环保型，符合环保排放要求。
（6）工艺稳定可靠,设备简单.
（7）反应在常温下进行，操作方便，易于掌握。
（8）基体原位生长陶瓷膜，结合牢固,陶瓷膜致密均匀。
8、生产所需所需设备
1、输入电源：采用三相380V电压。
2、微弧氧化电源：因电压要求较高(一般在510—700V之间)，需专门定制。电源输出电压：0—750V可调电源输出最大电流：200A等可选。
3、微弧氧化槽及配套设施：槽体可选用PP、PVC等材质。
二、微弧氧化电源技术功能参数
微弧氧化系列电源，单极性30A,70A100A,200A,500A及并联系列和双极性
30A,100A,70A200A,500A及并联系列具有横流恒压功能分不同的功率范围可供用户选择，也可由用户提出需求定制。
100A单极性微弧氧化电源技术指标一览表
|
技术参数 |
1 |
平均电流 |
0.0—100.0A |
2 |
最大峰值电流 |
1500A |
3 |
空载电压 |
850V |
4 |
输出电压 |
0—700V |
5 |
输出功率 |
0—60Kw |
6 |
占空比 |
3—90% |
7 |
频率 |
50—2000Hz |
8 |
控制精度 |
±1% |
9 |
控制方式 |
恒压、恒流 |
10 |
运行方式 |
自动工艺运行 |
11 |
输出脉冲 |
单极性脉冲 |
12 |
冷却方式 |
风冷，水冷 |
13 |
尺寸 |
1800*800*1200（H*W*D） |
三、微弧氧化电源工作原理
1、工作原理流程简图
2、工作原理简述介绍
（1）主回路原理
三相交流电经EMI滤波器滤波后，由整流桥模块整流，再经电容滤波，由IGBT构成的桥式逆变电路，该直流高压经逆变电路逆变为脉宽按正弦波规律变化的高频脉冲波，经变压器升压（或降压），得到高压（或低压）高频脉冲波，再经过整流桥整流，得到高压（或低压）直流，最后经IGBT斩波，输出单极性脉冲波
3、辅助和控制电路原理
辅助和控制电路：辅助电路的作用是根据主控电路发出的控制信号，依次控制接触器的吸合和分断，保证主电路依正确的顺序加电，在保护电路工作时切断主电路的供电电源。辅助电路还为风扇提供电源。控制电路功能是在主控电路的控制下，显示和控制系统的工作状态，如电压、电流、频率、功率、占空比等。当系统出现故障时对故障进行显示和报警，报警信号包括过流、过压、短路、过热报警等
4、传统微弧氧化设备的缺点
5、传统微弧氧化设备的缺点
6、传统微弧氧化设备的缺点
7、并联微弧氧化设备的原理
8、并联微弧氧化设备的原理
四、微弧氧化电源使用方法
1、开机与模式选择
当您选择进行电源操作前请确认线路和水冷设备是否连接正确和运行。电源操作顺序如下：
1、将电源柜体前门打开，将空气开关合闸；
2、将电源柜体后门打开，将空气开关合闸；
3、依次将电源柜体前门急停开关拔出，左上角旋钮开关打开（向右为开位），此时电源得电为待机状态，指示绿灯亮起；
4、进入开机画面，点击“登录”按钮，输入操作员密码后再次点击“登录”按钮（初始密码为123456），输入密码后如图4-1-0；
5、进入操作界面，电源可以选择手动运行或自动运行模式，点击“手动、自动”模拟旋钮可以实现切换，见图4-1-1和图4-1-2 。
2、手动恒流模式操作方法
1、设定好手动、恒流控制模式后，可在“设定值：”区间内设置“电流”、“频率”、“占空比”参数（此时“电压”设定区间为无法操作区），点击“脉宽计算”模拟按钮可以显示当前设置的“频率”、“占空比”条件下的“脉宽”（单位为us）。检查设置参数无误后，点击“启动”按钮，点击后电源三相电接触器吸合（可以听见一“啪”响），右侧计数器开始倒计时10秒，10秒后电源前级接触器吸合（可以再听见一声“啪”响），两个接触器均吸合后，可见启动状态绿灯亮起，表示电源已处于启动状态，此时再点击“运行/暂停”模拟按钮时电源即按设定参数输出运行，“实时值：”区间显示各设置参数的实时反馈值。“运行/暂停”模拟按钮右侧为记录运行时间。
2、电源在输出运行中，可以在“设定值：”区间内在线修改“电流”、“频率”、“占空比”参数（此时“电压”设定区间为无法操作区），点击“脉宽计算”模拟按钮可以显示当前修改后的“频率”、“占空比”条件下的“脉宽”（单位为us）。
通过虚拟键盘修改参数后点击虚拟键盘的“Enter”键，电源即以新修改的参数继续运行。
3、电源在输出运行中，如果需要暂停工作，可点击“运行/暂停”模拟按钮，电源即暂停运行不再输出。如果此时再次点击“运行/暂停”模拟按钮，则电源即以暂停前的参数恢复运行状态。（因微弧氧化反应在不同阶段对工件的放电强弱差异不同，不推荐用户暂停之后再次以原参数立即恢复运行。）
4、电源在输出运行中，点击“曲线监控”模拟按钮，可以实时显示运行过程中电压、电流参数的变化曲线，点击曲线上任意点，则可显示该点对应时间的电压、电流参数。
图4-1-3 曲线监控界面 点击右上角“主画面”模拟按钮可返回至操作界面6、手动恒压模式操作方法
（1）、设定好手动、恒压控制模式后，可在“设定值：”区间内设置“电压”、“频率”、“占空比”参数（此时“电流”设定区间为无法操作区），点击“脉宽计算”模拟按钮可以显示当前设置的“频率”、“占空比”条件下的“脉宽”（单位为us）。检查设置参数无误后，点击“启动”按钮，点击后电源三相电接触器吸合（可以听见一“啪”响），右侧计数器开始倒计时10秒，10秒后电源前级接触器吸合（可以再听见一声“啪”响），两个接触器均吸合后，可见启动状态绿灯亮起，表示电源已处于启动状态，此时再点击“运行/暂停”模拟按钮时电源即按设定参数输出运行，“实时值：”区间显示各设置参数的实时反馈值。“运行/暂停”模拟按钮右侧为记录运行时间。
（2）、电源在输出运行中，可以在“设定值：”区间内在线修改“电压”、“频率”、“占空比”参数（此时“电流”设定区间为无法操作区），点击“脉宽计算”模拟按钮可以显示当前修改后的“频率”、“占空比”条件下的“脉宽”（单位为us）。
通过虚拟键盘修改参数后点击虚拟键盘的“Enter”键，电源即以新修改的参数继续运行。
（3）、电源在输出运行中，如果需要暂停工作，可点击“运行/暂停”模拟按钮，电源即暂停运行不再输出。如果此时再次点击“运行/暂停”模拟按钮，则电源即以暂停前的参数恢复运行状态。（因微弧氧化反应在不同阶段对工件的放电强弱差异不同，不推荐用户暂停之后再次以原参数立即恢复运行。）
（4）、电源在输出运行中，点击“曲线监控”模拟按钮，可以实时显示运行过程中电压、电流参数的变化曲线，点击曲线上任意点，则可显示该点对应时间的电压、电流参数。
（5）、当工艺完成后，请先点击“运行/暂停”模拟按钮将电源置于非输出状态，再点击“停止”模拟按钮将电源主回路与外部三相电断开。此时运行指示绿灯会自动熄灭。建议用户此时将“电压”设定值归零（设定为0），以防下一轮工艺时误操作。电源停止后，请用户关注“实时值：”区间的电压值，确定无触电危险后再去工件作业区操作。
7、自动恒流模式操作方法
（1）、设定好自动、恒流控制模式后，点击“工艺选择”下拉菜单，可以选择或编辑10套（工艺一、工艺二、工艺三……工艺十）工艺流程。
图4-1-4 自动恒流控制 点击“工艺选择”下拉菜单选择工艺
图4-1-5工艺编辑界面
4-1-6 点击“操作选择”下拉菜单选择“更新”设置目标步的参数
图4-1-7点击“操作选择”下拉菜单选择“插入”后可新增一步于最后
（
5）、如需删除某目标步，可点击“操作选择”下拉菜单选择“删除当前”。
（6）、如需删除所编辑所有步参数，可点击“操作选择”下拉菜单选择“删除所有”，用户重新进行编辑。
（7）、选择“序号N”下拉菜单后，再点击“脉宽”模拟按钮可以显示当前序号步所设置的“频率”、“占空比”条件下的“脉宽”（单位为us）。
图4-1-8 点击“序号N”下拉菜单选择步序号
注：如果新下载工艺的步数少于上一次下载工艺的步数，在查看“工艺数据”时会显示出上一次下载工艺所多出步数的参数，但电源控制器只执行新下载工艺的步骤。
（9）、下载工艺后返回操作界面，点击“启动”按钮，点击后电源三相电接触器吸合（可以听见一“啪”响），右侧计数器开始倒计时10秒，10秒后电源前级接触器吸合（可以再听见一声“啪”响），两个接触器均吸合后，可见启动状态绿灯亮起，表示电源已处于启动状态，此时再点击“运行/暂停”模拟按钮时电源即按下载的工艺参数逐步自动输出运行，“实时值：”区间显示各设置参数的实时反馈值。自动运行时，操作界面右上角将会显示所下载工艺的总秒时、总步数、当前步（当前运行在第几步）、步秒时（当前步的时长）、步计时（倒计时）等信息。
（10）、电源在自动输出运行中，点击“曲线监控”模拟按钮，可以实时显示运行过程中电压、电流参数的变化曲线，点击曲线上任意点，则可显示该点对应时间的电压、电流参数。
（11）、电源在自动输出运行中，“运行/暂停”模拟按钮的优先级最高，即无论工艺运行至第几步，用户都可以随时点击“运行/暂停”模拟按钮中断电源输出。注意，此时请用户勿再点击“运行/暂停”模拟按钮，自动运行一经中断将不再继续运行剩余步骤。
（12）、当工艺自动运行完成后，自动执行将电源置于非输出状态，并将电源主回路与外部三相电断开。此时运行指示绿灯会自动熄灭。电源停止后，请用户关注“实时值：”区间的电压值，确定无触电危险后再去工件作业区操作。
（13）、如果在工艺编辑界面中所编辑步数大于10行，即使点击“工艺下载”模拟按钮，该套工艺也无法进行正常下载，返回操作界面后“工艺选择”下拉菜单上方将闪烁“无工艺”提示。
图4-1-9 “工艺选择”下拉菜单上方“无工艺”闪烁提示
8、自动恒压模式操作方法
1、设定好自动、恒压控制模式后，点击“工艺选择”下拉菜单，可以选择或编辑10套（工艺一、工艺二、工艺三……工艺十）工艺流程。
2、选择其中一套工艺后（以工艺一为例），进入工艺编辑界面。在此界面中可为该套工艺编辑10步工艺参数。此时顶行“编辑：”区间的“电流”为无法操作区。点击右下角“主画面”模拟按钮可以返回至操作界面。
3、编辑工艺参数时，首先点选所要编辑（或修改）参数的目标步，被选中的目标步会显示蓝色，选中目标步后可在顶行“编辑：”区设置“电压”、“频率”、“占空比”、“时间（单位为s）”参数。检查设置参数无误后，点击“操作选择”下拉菜单选择“更新”，则将“编辑：”区编辑（或修改）的参数设置于目标步。
4、如需新增工艺步骤，可点击“操作选择”下拉菜单选择“插入”，则以“编辑：”区所编辑参数新增一步于最后，用户可根据需要修改参数。
5、如需删除某目标步，可点击“操作选择”下拉菜单选择“删除当前”。
6、如需删除所编辑所有步参数，可点击“操作选择”下拉菜单选择“删除所有”，用户重新进行编辑。
7、选择“序号N”下拉菜单后，再点击“脉宽”模拟按钮可以显示当前序号步所设置的“频率”、“占空比”条件下的“脉宽”（单位为us）。
8、检查编辑各步工艺参数无误后，点击“工艺下载”模拟按钮，将该套工艺形成菜单下载入控制器待自动运行。用户可在点击“工艺下载”模拟按钮后，返回操作界面点击左下角“工艺数据”模拟按钮确认所下载数据是否完整、正确。
注：如果新下载工艺的步数少于上一次下载工艺的步数，在查看“工艺数据”时会显示出上一次下载工艺所多出步数的参数，但电源控制器只执行新下载工艺的步骤。
9、下载工艺后返回操作界面，点击“启动”按钮，点击后电源三相电接触器吸合（可以听见一“啪”响），右侧计数器开始倒计时10秒，10秒后电源前级接触器吸合（可以再听见一声“啪”响），两个接触器均吸合后，可见启动状态绿灯亮起，表示电源已处于启动状态，此时再点击“运行/暂停”模拟按钮时电源即按下载的工艺参数逐步自动输出运行，“实时值：”区间显示各设置参数的实时反馈值。自动运行时，操作界面右上角将会显示所下载工艺的总秒时、总步数、当前步（当前运行在第几步）、步秒时（当前步的时长）、步计时（倒计时）等信息。
10、电源在自动输出运行中，点击“曲线监控”模拟按钮，可以实时显示运行过程中电压、电流参数的变化曲线，点击曲线上任意点，则可显示该点对应时间的电压、电流参数。
11、电源在自动输出运行中，“运行/暂停”模拟按钮的优先级最高，即无论工艺运行至第几步，用户都可以随时点击“运行/暂停”模拟按钮中断电源输出。注意，此时请用户勿再点击“运行/暂停”模拟按钮，自动运行一经中断将不再继续运行剩余步骤。
12、当工艺自动运行完成后，自动执行将电源置于非输出状态，并将电源主回路与外部三相电断开。此时运行指示绿灯会自动熄灭。电源停止后，请用户关注“实时值：”区间的电压值，确定无触电危险后再去工件作业区操作。
13、如果在工艺编辑界面中所编辑步数大于10行，即使点击“工艺下载”模拟按钮，该套工艺也无法进行正常下载，返回操作界面后“工艺选择”下拉菜单上方将闪烁“无工艺”提示。
图4-10-0“工艺选择”下拉菜单上方“无工艺”闪烁提示
9、关机
当电源使用完毕时，依次将电源柜体前门左上角旋钮开关关闭（向左为关位），急停开关按下，此时电源断电为关机状态，指示绿灯熄灭。
此处补充：1、一张前门急停开关的“压下”、“拔出”两个状态的局部特写近照。
2、一张旋钮开关在关位，指示绿灯不亮的局部特写近照。
五、故障信息处理及安全注意事项
1、报警记录界面
当电源出现故障或工艺出现问题时，电源会因触发保护机制而报警并伴随蜂鸣器发出高分贝报警音提示。此时点击“报警记录”模拟按钮可以进入报警记录界面，该界面将显示报警信息记录作为排除故障的提示。出现报警事件时，电源将无法启动运行，必须先点击操作界面右上角“报警复位”模拟按钮消除报警信号方能重新使用电源。
2、报警信息
若报警记录中出现如下信息，请参考如下操作：
（1）“峰值电流超过1500A”
参考以下峰值电流、占空比、平均电流、脉宽及频率的换算关系，调整参数设置。
峰值电流、占空比、平均电流、脉宽及频率的换算关系
频率： 单位时间内完成周期性变化的次数，常用符号f表示，单位为秒分之一，符号为Hz。
周期： 一个完整循环的时间，常用符号T表示，单位为秒（s）或者微秒(μs)
脉宽： 一个完整循环内通电的时间，常用符号W表示
占空比： 在一个脉冲循环内，通电时间（脉宽）相对于循环总时间（周期）所占的比例，常用符号D表示。
占空比=脉宽/周期
峰值电流：电源通电时的最大电流，常用符号Ip表示。
峰值电流=平均电流/占空比
平均电流：电源通电时单位时间通过的平均电量，常用符号Ia表示。
平均电流=峰值电流×占空比 如图5-1-1
（2）“电压超过850V”
触发过压保护，疑似电源空载运行，请到工件作业区检查工件是否连接正常。
（3）“总电流超过100A”
触发过流保护，疑似负载端轻微短路，请到工件作业区检查工件是否连接正常。
（4）“电源超温”
触发超温保护，请打开电源柜体前门，检查直流风扇是否正常旋转。如电源使用的环境温度过高请将电源置于待机状态，待直流风机为散热器降温10到15分钟，并设法降低环境温度后再使用电源。
（5）“频率不在合理范围，请设置”
此报警信息一般出现于厂家维护时，如电源主机程序经历重刷，则频率值归零，超出合理范围，按50~2000Hz之间重置即可。如用户在使用中出现该报警信息提示，请与厂家联系以确认是否存在程序跳飞可能性。
（6）“占空比不在合理范围，请设置”
此报警信息一般出现于厂家维护时，如电源主机程序经历重刷，则频率值归零，超出合理范围，按3~90%之间重置即可。如用户在使用中出现该报警信息提示，请与厂家联系以确认是否存在程序跳飞可能性。
（7）“外部电路保护”
检查设置参数是否合理，点击“报警复位”模拟按钮清除报警信息后，再次将电源启动运行，观察工件工艺是否正常。如电源再次启动运行后，出现无法启动、工件不起弧或仍然出现该报警信息提示，请及时与厂家联系。
六、公司微弧氧化电源一览图
图6-1-0调试中设备
图6-1-1 XXX研究所设备
图6-1-2 调试完成后设备
图6-1-3 XXX环保基地客户设备
图4-1-3 曲线监控界面 点击右上角“主画面”模拟按钮可返回至操作界面
图4-1-4 自动恒流控制 点击“工艺选择”下拉菜单选择工艺
图4-1-5工艺编辑界面
4-1-6 点击“操作选择”下拉菜单选择“更新”设置目标步的参数
图4-1-7点击“操作选择”下拉菜单选择“插入”后可新增一步于最后
图4-1-8 点击“序号N”下拉菜单选择步序号
图4-1-9 “工艺选择”下拉菜单上方“无工艺”闪烁提示
图4-10-0“工艺选择”下拉菜单上方“无工艺”闪烁提示
图6-1-0调试中设备
图6-1-1 XXX研究所设备
图6-1-2 调试完成后设备
图6-1-3 XXX环保基地客户设备