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基于DIABEAM法的电子束能量密度测试分析 被引量:2
1
作者 付鹏飞 王亚军 +1 位作者 毛智勇 付钢 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期189-192,共4页
为了充分发挥电子束焊接技术在航空航天领域的作用,对反映束流品质的关键因素—电子束能量密度开展了研究;基于法拉第传感原理,通过DIABEAM测试法对真空电子束焊机电子束能量密度分布进行测试分析;结果表明:电子束能量密度分布呈非对称... 为了充分发挥电子束焊接技术在航空航天领域的作用,对反映束流品质的关键因素—电子束能量密度开展了研究;基于法拉第传感原理,通过DIABEAM测试法对真空电子束焊机电子束能量密度分布进行测试分析;结果表明:电子束能量密度分布呈非对称的近高斯分布,随着聚焦电流的增加,电子束能量密度趋于发散分布,达到焦点状态时dP90区域内电子束能量密度均值最高;电子束能量密度峰值随着灯丝加热电流增加而增加,但受灯丝尺寸等因素的影响,灯丝加热电流达到稳定值后能量密度分布不变。 展开更多
关键词 电子束焊接 能量密度分布 电子束测试 接头形状
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新型脉冲电子束焊接偏压电源设计 被引量:7
2
作者 齐铂金 徐国宁 +1 位作者 刘方军 肖攀 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1311-1316,共6页
开发了一种由偏压基值产生电路和偏压脉冲产生电路组成的新型脉冲电子束焊接偏压电源,该偏压电源装置能够实现直流偏压和脉冲偏压自由切换,即在同一套装置上既能够实现常规连续束流电子束焊接,又能够实现脉冲电子束流焊接.偏压基值产生... 开发了一种由偏压基值产生电路和偏压脉冲产生电路组成的新型脉冲电子束焊接偏压电源,该偏压电源装置能够实现直流偏压和脉冲偏压自由切换,即在同一套装置上既能够实现常规连续束流电子束焊接,又能够实现脉冲电子束流焊接.偏压基值产生电路控制偏压脉冲基值,偏压脉冲产生电路分别控制偏压脉冲峰值、偏压脉冲频率和偏压脉冲占空比.偏压电源的脉冲频率、占空比、脉冲基值和脉冲峰值均可调节,对应实现脉冲束流的脉冲频率、占空比和脉冲峰值调节.试验证明在平均束流焊透相同材料时,相比连续束流电子束焊接,脉冲电子束焊接热输入减少,焊缝宽度有减少趋势. 展开更多
关键词 脉冲电子束焊接 偏压电源 脉冲束流
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真空电子束焊接热源建模及功率密度分析 被引量:13
3
作者 罗怡 许惠斌 +1 位作者 李春天 伍光凤 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期73-76,共4页
分析了真空电子束深熔焊接的热源作用形成钉状焊缝的特征,建立了峰值功率递增型旋转高斯体热源,即热源作用半径在深度方向呈高斯规律递减,热源功率密度在深度方向呈指数函数规律递增.利用该热源模型计算了聚焦状态和散焦状态下,真空电... 分析了真空电子束深熔焊接的热源作用形成钉状焊缝的特征,建立了峰值功率递增型旋转高斯体热源,即热源作用半径在深度方向呈高斯规律递减,热源功率密度在深度方向呈指数函数规律递增.利用该热源模型计算了聚焦状态和散焦状态下,真空电子束焊接特殊热效应的功率密度分布.结果表明,热源数学模型得到的功率密度分布规律符合理想状态下的电子束热源作用特征,可用于不同聚焦状态下的真空电子束焊接的热效应数值模拟研究. 展开更多
关键词 电子束焊接 体热源 功率密度
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150kV/30kW逆变式电子束焊接高压电源设计 被引量:10
4
作者 张伟 杜慧聪 +1 位作者 齐铂金 许海鹰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1531-1536,共6页
针对150 k V/30 k W电子束焊接高压电源高电压、大功率输出的要求,低压电路采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)逆变隔离直流电源与逆变全桥串联的主电路拓扑,高压电路由3组升压变压器与10倍压整流电路的串联结构并联组成;设... 针对150 k V/30 k W电子束焊接高压电源高电压、大功率输出的要求,低压电路采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)逆变隔离直流电源与逆变全桥串联的主电路拓扑,高压电路由3组升压变压器与10倍压整流电路的串联结构并联组成;设计了高压采样电路、束流采样电路,以及双闭环控制电路.基于上述技术,实现了150 k V/30 k W高电压大功率输出.实验结果表明高压加速电源的输出线性度和束流输出线性度较好,同时高压稳定度和束流稳定度均在0.5%左右,能够满足电子束焊接的要求. 展开更多
关键词 电子束焊接 高压电源 逆变 高频变压器 倍压整流
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150kV高压逆变电源倍压整流电路仿真 被引量:10
5
作者 杜慧聪 刘方军 +1 位作者 张伟 赵晶 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期1001-1005,共5页
针对150kV电子束高压电源特点,采取高压变压器与倍压整流电路相结合的方式产生150kV高压.建立几种常见的倍压整流电路模型并进行分析,通过使用MULTISIM软件对倍压整流电路模型进行仿真,重点对科克罗夫特沃尔顿(C-W,Cockcroft-Walton)全... 针对150kV电子束高压电源特点,采取高压变压器与倍压整流电路相结合的方式产生150kV高压.建立几种常见的倍压整流电路模型并进行分析,通过使用MULTISIM软件对倍压整流电路模型进行仿真,重点对科克罗夫特沃尔顿(C-W,Cockcroft-Walton)全波倍压整流电路的电容参数进行仿真设计,研究不同倍压电容参数对输出电压特性的影响,结果表明C-W全波倍压整流电路为最优方案.最终通过试验调试验证,对倍压电容参数优化可以使输出特性更好,且设计方案满足参数要求. 展开更多
关键词 高压电源 电子束 逆变 倍压整流 电路仿真
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3.5MeV注入器脉冲功率系统 被引量:9
6
作者 李劲 戴光森 +8 位作者 刘小平 张开志 李欣 李远 夏连胜 谢敏 章林文 邓建军 丁伯南 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期263-267,共5页
用于直线感应加速器的3.5MeV注入器脉冲功率系统采用了感应叠加原理.整个系统包含了脉冲形成系统、触发系统以及感应腔负载.脉冲形成系统主要由Marx发生器和Blumlein脉冲形成线组成,产生12个脉宽约90 ns,幅度约200kV的高压脉冲,通过12... 用于直线感应加速器的3.5MeV注入器脉冲功率系统采用了感应叠加原理.整个系统包含了脉冲形成系统、触发系统以及感应腔负载.脉冲形成系统主要由Marx发生器和Blumlein脉冲形成线组成,产生12个脉宽约90 ns,幅度约200kV的高压脉冲,通过12个感应腔和变阻抗阴阳极杆,在阴阳极间隙处产生3.5 MV的二极管电压,由天鹅绒阴极发射强流电子束.触发系统主要由两级触发开关构成,严格控制12个高压脉冲的输出时间,时间分散性统计值小于1 ns(动作时间抖动).采用该脉冲功率系统注入器能产生能量约3.5 MeV,电流2~3 kA的强流电子束. 展开更多
关键词 直线感应加速器 脉冲功率系统 注入器 感应腔 强流电子束
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大功率电子束轰击炉电子枪电源控制策略 被引量:6
7
作者 韦寿祺 莫金海 何少佳 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期148-152,共5页
在电子束轰击炉中,加速电源采用六相十二脉波全波整流和开环控制,电子束流、聚焦电流和偏扫电流自动伺服加速电压变化的新控制策略。这样在运行过程中,即使加速电压波动较大,电子束功率、聚焦位置和偏扫角的变化被有效地控制在工程允许... 在电子束轰击炉中,加速电源采用六相十二脉波全波整流和开环控制,电子束流、聚焦电流和偏扫电流自动伺服加速电压变化的新控制策略。这样在运行过程中,即使加速电压波动较大,电子束功率、聚焦位置和偏扫角的变化被有效地控制在工程允许范围内。这种新的控制策略避免了大功率加速电源采用晶闸管移相交流调压时所带来的电网谐波污染大、功率因数低、主变压器余量大且效率低下等问题。此外,采用该控制策略后,加速电压纹波系数更低,提高了电子枪中电子束的流通率。 展开更多
关键词 电子束轰击炉 加速电源 电子光路电源 控制策略
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新型PWM-BUCK电子束焊机稳定高压电源的设计 被引量:9
8
作者 莫金海 韦寿祺 +1 位作者 何少佳 邹云屏 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期34-38,共5页
设计了一种新型PWM-BUCK电子束焊机高压加速稳压源电路系统,系统内设精密开关限流电路,能有效防止浪涌电流和过流的产生,提高了系统工作的可靠性和稳定性.通过SABER仿真,全面分析了系统的开、闭环特性,结合系统特点提出了一个含电源前... 设计了一种新型PWM-BUCK电子束焊机高压加速稳压源电路系统,系统内设精密开关限流电路,能有效防止浪涌电流和过流的产生,提高了系统工作的可靠性和稳定性.通过SABER仿真,全面分析了系统的开、闭环特性,结合系统特点提出了一个含电源前馈补偿的PID控制器,同时论述了控制器的参数设计原理和步骤.结果表明,系统具有稳压精度高、动态特性好、换能效率高、工作条件要求低、整机系统可靠性高等优点. 展开更多
关键词 电子束焊机 高压电源 脉宽调制 开关电源 SABER仿真
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焊接结构对真空电子束焊焊接气孔的影响 被引量:3
9
作者 王文平 张志伟 +1 位作者 武胜勇 王建 《电焊机》 2018年第6期113-117,共5页
以电磁阀、推力器为例,阐述环缝典型结构真空电子束焊接工艺,发现影响焊缝质量的主要因素是焊接过程中产生的气孔缺陷。分析焊接气孔产生主要原因为硅油使用不合理、内腔未处于真空状态、退刀槽位置不合理以及清根后留有空腔。通过采取... 以电磁阀、推力器为例,阐述环缝典型结构真空电子束焊接工艺,发现影响焊缝质量的主要因素是焊接过程中产生的气孔缺陷。分析焊接气孔产生主要原因为硅油使用不合理、内腔未处于真空状态、退刀槽位置不合理以及清根后留有空腔。通过采取合理的焊接工艺措施,可以很好地控制接头中的气孔缺陷,保证焊缝的力学性能,满足设计使用要求。 展开更多
关键词 电子束焊 焊接结构 密闭空间 焊接气孔
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串联谐振型电子束熔炼炉高压电源的研究 被引量:4
10
作者 樊生文 杜军 +1 位作者 王泽庭 王鹏 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2015年第3期38-39,共2页
目前电子束熔炼炉高压电源大多是由晶闸管控制的工频升压电源,不仅变压器和滤波器体积庞大,而且电源不具有抗短路特性和快速保护与重启的特点,这严重影响了电子枪的寿命和冶炼质量。针对工频升压电源的缺点和电子束熔炼的特点,将一种高... 目前电子束熔炼炉高压电源大多是由晶闸管控制的工频升压电源,不仅变压器和滤波器体积庞大,而且电源不具有抗短路特性和快速保护与重启的特点,这严重影响了电子枪的寿命和冶炼质量。针对工频升压电源的缺点和电子束熔炼的特点,将一种高频谐振变换器应用于高压电源。减小了电源体积,降低了开关损耗,实现了快速保护与重启。实验研究表明该电源能满足冶炼要求。 展开更多
关键词 高压电源 串联谐振 电子束熔炼炉
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基于移相全桥的电子束焊机高压电源的研制 被引量:7
11
作者 樊生文 王泽庭 李正熙 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2010年第12期62-64,共3页
传统电子束焊机高压电源采用400 Hz中频发电机组,其噪声大、纹波大、效率低,不能满足现代工业实际需要。为解决上述问题,研制了一台60 kV/6 kW的基于移相全桥的全数字电子束焊机高频高压电源样机。该电源由DSP,CPLD,IPM等组成,实现了高... 传统电子束焊机高压电源采用400 Hz中频发电机组,其噪声大、纹波大、效率低,不能满足现代工业实际需要。为解决上述问题,研制了一台60 kV/6 kW的基于移相全桥的全数字电子束焊机高频高压电源样机。该电源由DSP,CPLD,IPM等组成,实现了高压电源的自动调节、过压过流保护及高压自放电快速恢复功能。实验表明,该电源的各项性能指标都达到了设计目标,能满足焊接工艺的实际要求。 展开更多
关键词 电源 全桥移相 电子束焊机 高频高压
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逆变弧焊电源的三相功率因数校正器 被引量:4
12
作者 白志范 孔祥天 +1 位作者 杨延军 沈跃 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期61-64,68,共5页
对于三相输入的大功率逆变弧焊电源,采用三相升压拓扑进行功率因数校正,以矢量变换的思想研究其调制过程。总体系统的控制采用了双环思想,内环为电流环,用以实现输入电流对电压的相位跟踪,外环为电压环,负责控制输出电压的恒定,并为电... 对于三相输入的大功率逆变弧焊电源,采用三相升压拓扑进行功率因数校正,以矢量变换的思想研究其调制过程。总体系统的控制采用了双环思想,内环为电流环,用以实现输入电流对电压的相位跟踪,外环为电压环,负责控制输出电压的恒定,并为电流内环提供调制指令,系统采用双环控制,为使系统实现单个开关周期校正控制误差的无差拍控制,整个系统通过TMS320LF2407A DSP芯片控制,采用saber软件进行了仿真辅助分析,给出了电路系统的结构框图和控制方案以及软件流程,实现了电源系统的数字化。试验结果实现了功率因数为1,三相输入电流与输入电压均同相,且为较为标准的正弦波,电流谐波畸变远小于10%的目的,满足了国际上关于谐波限制的标准。 展开更多
关键词 逆变弧焊电源 三相功率因数校正 DSP芯片控制 空间矢量调制
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150 kV逆变电源性能优化及其束源特性 被引量:3
13
作者 许海鹰 桑兴华 +1 位作者 张伟 齐铂金 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1550-1558,共9页
为了进一步提高电子束流发生系统工作的可靠性和稳定性,提高电子束加工质量,采用AC-DC-AC-DC-AC-DC的拓扑电路、新型功率变压器、高压脉冲检测技术、优化的束流反馈控制与灯丝加热电流闭环反馈控制技术等,分别优化了高压加速电源、偏压... 为了进一步提高电子束流发生系统工作的可靠性和稳定性,提高电子束加工质量,采用AC-DC-AC-DC-AC-DC的拓扑电路、新型功率变压器、高压脉冲检测技术、优化的束流反馈控制与灯丝加热电流闭环反馈控制技术等,分别优化了高压加速电源、偏压电源与灯丝加热电源。将所研制逆变电源与150 k V/30 k W电子枪、真空系统等组成了一套电子束流发生系统,测试了该电子束流发生系统输出的高压、最大束流以及灯丝加热电流、偏压变化对束流输出的影响。试验结果表明:经过优化的逆变电源高压输出达到-150 k V,高压输出线性度较好,最大束流达到200 m A;高压、灯丝加热电流给定时,随着偏压降低,束流输出逐渐增大;高压、偏压给定时,随着灯丝加热电流增大,束流输出存在死区、线性增大区和恒流区。 展开更多
关键词 逆变电源 高压 电子束 偏压 灯丝加热电流
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用DSP控制的三相弧焊逆变电源PFC技术 被引量:2
14
作者 黄继强 陈树君 +2 位作者 殷树言 王冬平 曾华 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期151-154,共4页
针对三相弧焊逆变电源功率因数校正控制较为复杂的特点,采用数字信号处理芯片为控制载体,能够实现复杂的控制算法,同时使控制方法的选择更加灵活。在对空间矢量控制原理研究的基础上,通过数字信号处理芯片将其引入到弧焊逆变电源功率因... 针对三相弧焊逆变电源功率因数校正控制较为复杂的特点,采用数字信号处理芯片为控制载体,能够实现复杂的控制算法,同时使控制方法的选择更加灵活。在对空间矢量控制原理研究的基础上,通过数字信号处理芯片将其引入到弧焊逆变电源功率因数校正控制中,达到较好的谐波抑制效果,功率因数近似为1,并具有良好的动态响应特性,通过变动负载实验验证了其用于弧焊逆变电源功率因数校正的可行性。 展开更多
关键词 弧焊电源 逆变器 功率因数 谐波 数字信号处理器 空间矢量调制
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高能束焊接技术在舰船建造中的应用 被引量:8
15
作者 武春学 张俊旭 朱丙坤 《材料开发与应用》 CAS 2010年第3期79-83,共5页
高能束焊接技术具有集束、高功率密度、焊接精度高等优点,应用领域非常广泛,本文着重分析了电子束焊接和激光焊接技术在舰船建造方面的应用。
关键词 高能束焊接 高功率密度 电子束 激光 舰船建造
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电子束焊接技术在航天领域中应用 被引量:4
16
作者 周广德 陶守林 《电工电能新技术》 CSCD 1999年第1期25-28,共4页
本文简略介绍了人类空间技术发展概况,着重分析航天领域使用电子束焊接技术的特点,简述应用概况以及空间使用电子束焊机的特殊技术要求。
关键词 空间科学 航天 电子束焊接
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空间电源固态配电技术研究 被引量:3
17
作者 于磊 岳立桐 +1 位作者 党蓉 郑琼林 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2014年第3期45-47,共3页
固态配电技术以固态电子开关为基础,应用于高电压、大功率、长寿命空间飞行器,可克服传统"继电器+熔断器"配电体系所面临的诸多技术难题。详细介绍了固态配电技术的优势和特点,并针对3种类型固态电子开关分别介绍了其特性和... 固态配电技术以固态电子开关为基础,应用于高电压、大功率、长寿命空间飞行器,可克服传统"继电器+熔断器"配电体系所面临的诸多技术难题。详细介绍了固态配电技术的优势和特点,并针对3种类型固态电子开关分别介绍了其特性和适用领域。在此基础上,通过搭建固态配电原型系统对系统应用中过流保护、带载特性等关键问题进行实验验证。 展开更多
关键词 空间电源 固态配电 电子开关
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一种用于恒流充电电源的保护系统的研制 被引量:3
18
作者 詹天文 葛斌 +2 位作者 殷毅 冯加怀 刘金亮 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1682-1686,共5页
在大功率恒流充电电源给高压脉冲电容器充电时,由于高压电容的放电回路电流是一个几十kA的振荡电流,该电流反馈到充电电源会导致充电系统损坏。为解决此问题,研制了一个保护系统,该系统由大、小电感和高压硅堆等组成,结构简单,能够有效... 在大功率恒流充电电源给高压脉冲电容器充电时,由于高压电容的放电回路电流是一个几十kA的振荡电流,该电流反馈到充电电源会导致充电系统损坏。为解决此问题,研制了一个保护系统,该系统由大、小电感和高压硅堆等组成,结构简单,能够有效隔离大电流反馈到充电电源。介绍了该保护系统的保护原理后设计了其结构、材料和尺寸,并推导了空芯螺线管电感值的计算公式;用ANSYS软件对空芯螺线管和实际制作的电感的磁力线分布进行了模拟,算出其磁阻,从而得到了实际电感的理论计算值,该计算值与RLC精密仪器测得的电感值很接近,从而验证了该计算公式的正确性。用Pspice软件对系统的保护效果进行模拟计算的结果表明,该保护电路的存在对主放电回路几乎没有影响;当反向脉冲电流过大时,首先损坏的是反向保护硅堆,从而保护了恒流充电电源。 展开更多
关键词 强流电子加速器 恒流充电电源 电感 高压硅堆 保护电路 模拟
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电子束焊功率密度分布与温度场关系的研究 被引量:3
19
作者 凌泽民 周上祺 +2 位作者 徐楚韶 郝金玺 程雄文 《焊接》 1999年第5期16-19,共4页
采用大型有限元ADINAT程序,对电子束焊三种功率密度分布模型进行了分析。结果表明,三角形模型和高斯模型计算温度与焊接接头实际温度存在偏差,按实际温度改进高斯模型使之相吻合。
关键词 电子束焊接 功率密度 温度场 焊接
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电子束焊接用高压直流电源设计 被引量:3
20
作者 赵卫东 王俊峰 孙建坤 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2010年第3期295-298,共4页
给出电子束在束腔内的运动方程并得出解,分析电子束在束腔内运动时的发散情况与加速电压性能之间的关系,以及整流变压器的变比对功率因数的影响。在此基础上设计1台120 kV/12 kW电子束加速用高压直流电源,实验结果表明该电源性能满足电... 给出电子束在束腔内的运动方程并得出解,分析电子束在束腔内运动时的发散情况与加速电压性能之间的关系,以及整流变压器的变比对功率因数的影响。在此基础上设计1台120 kV/12 kW电子束加速用高压直流电源,实验结果表明该电源性能满足电子束焊接装置的要求。 展开更多
关键词 电子束焊接 高压电源 束流运动 24脉波整流
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