润滑油净化用高压脉冲电源的设计

摘要

润滑油中水的存在会对润滑油造成污染，降低润滑油的理化机能，继而对整个系统造成破坏导致严重的工业损失。因此对润滑油的净化是十分有必要的。在诸多脱水方法中，高压脉冲电场脱水方法具有效率高、节能、安全、可稳定操作等优势。在润滑油净化脱水中，高压脉冲电场的三个参数电场强度、频率、占空比对脱水效率有很大的影响，所以本文根据静电破乳的原理设计一台电场强度、频率、占空比都可调的高压脉冲电源。课题采用单片机输出PWM波控制全桥逆变电路的开关管，改变逆变器的工作状态以得到稳定的双极性脉冲波形。
　　首先阐述了课题的研究背景及意义，高压脉冲电场对润滑油净化的影响规律以及国内外对于高压脉冲电源的研究现状并比对了几种实现途径的优缺点，然后介绍了系统整体框图与设计方案。并对系统的硬件电路和软件设计进行了分析。硬件电路包括:辅助电源电路、脉冲形成回路、电压检测电路、电流检测电路、输出电压控制电路、高压脉冲变压器设计、主电机指示电路，隔离电路等。软件编程部分的主要算法有:脉冲产生算法，直流可调电源输出电压控制算法，电压电流检测信号处理算法。同时给出了各程序模块的设计思想和流程图。
　　利用课题所设计的高压脉冲电源以及静电聚结器和净油机及其它除水装置搭建实验平台和设计实验流程，进行了多次试验，探究了频率、电场强度对润滑油的影响规律。发现在电场频率在1500Hz时，透亮时间最短除水量也最大，小于或大于1500Hz时，除水效果均有所下降;在电场强度4000V以下随着电场强度的增加，透亮时间缩短，除水量也增大且理论分析存在最优电场强度;在润滑油净化实验中，频率主要影响净化效率，电场强度主要影响净化效果。

目录

声明

摘要

符号说明

1．1 课题研究背景及意义

1．2 设计依据以及原理

1．3 国内外研究现状

1．4 论文主要研究内容

第2章 高压脉冲电源总体设计结构

2．1 脉冲电源总体结构

2．2 高压脉冲电源设计基本原理

2．2．1 PWM逆变电路基本原理

2．2．2 高压脉冲电源输出控制功能

2．3 本章小结

第3章 硬件设计与实现

3．1 高压脉冲电源硬件电路设计

3．1．1 辅助电源电路

3．1．2 脉冲形成回路及其驱动电路

3．1．3 输出电压控制电路

3．1．4 隔离电路

3．1．5 主电机指示电路

3．1．6 人机接口电路

3．2 外部接线说明

3．3 高压脉冲变压器设计

3．4 本章小结

4．1 整体程序流程

4．2 高压脉冲设计与实现

4．2．1 电压控制程序

4．2．2 脉冲产生程序

4．2．3 A／D转换程序

4．3 键盘输入与液晶显示程序

4．4 本章小结

第5章 测试结果分析

5．1 测试过程电压电流分析

5．2 电场参数对破乳效果的影响规律

5．2．1 脉冲频率的影响

5．2．2 电场强度的影响

5．3 系统可靠性分析

5．4 本章小结

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表学术论文和参加科研情况