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脈衝電流 |
以周期重複出現的電流或電壓脈衝稱為脈衝電流,它或是以同一方向出現,或是以正、負交替變換方向出現。通過整流從交流電中得到的脈衝電流也稱為「脈動直流電流」以及「脈動直流電壓」。
簡介
脈衝電流也叫脈動電流,就是指方向不變而強度不斷變化的電流。嚴格說來,直流發電機所輸出的電流,就是脈動電流。只不過這種電流強度變化的程度很小。脈衝電流也可以說是單向(陰極)電流周期性地被一系列開路(無電流通過)所中斷的電流。它與換向電流所不同的是不把鍍件作陽極,而是間歇地停止供電,由於間歇中斷電流,陰極電位隨時間周期性地變化。其波形有方波、正弦波、三角波和鋸齒波等。給一套並聯脈衝電容充電並以相同方式給測試物體放電(比如分流器或高容量電容熔絲放電),產生的雷電脈衝電流峰值可高達200000A,波形到達峰值的時間為8μs,在波尾到達50%值的時間為20μs。下圖表示其實際連接方式以及電容通過測試對象放電的等效電路。在一些特殊測試中,將脈衝電流在波形的合適點處施加到工頻電壓上,電路如下圖2所示。觸發間隙TG安排在50Hz波形的選擇點上進行觸發。利用在合適的無並聯電感上的電壓降來測量脈衝電流和功率電流。工頻電壓可以通過電壓互感器(PT)進行測量,而阻性電壓分壓器用在脈衝發生器側二極管VD的匕方來測量充電電壓。容性分壓器通過測試件的連接來測量脈衝電壓。電容器充電電壓的範圍在100~200kV。
評價
脈衝電源對驅動線圈放電過程中,會產生十幾千安甚至幾十千安的脈衝大電流。常用大電流測量方法有分流器法、光學法、霍爾效應法及羅氏線圈法等。近年來,研究人員對電光法、磁光法等脈衝大電流測試新技術進行了探索。這些方法在實際中也得到了一些應用,其優點是對被測對象的介入性較小,但系統的複雜性大大增加,並且測試的可靠性取決於光學、電子學系統的實際性能,一般用於比較特殊的條件下,目前仍處在不斷地發展之中根據歐姆定律,把一個已知的純電阻放在被測電流的放電迴路中,只要測得電阻上的電壓,就可以測得放電迴路中的電流,這就是分流器法的測量原理。分流器法也叫無感電阻法,分流器是用於測量大電流的標準量具、它是一個低阻值和極低電感值的電阻器。它的阻值一般為0.1~10mΩ,能測量的電流範圍為幾千安到幾十千安在熔化極氣體保護焊中,脈衝電弧通過專門的脈衝電源裝置向焊接迴路提供了一個間歇的、周期性的、具有高峰值的脈衝電源,從而產生與該脈衝峰值電流的平方成正比的電磁力,同時也使等離子流力明顯增大。並周期性地把大的電流加在像短路電弧那樣小的維弧電流上去,使之實現強制性的射流過渡。脈衝電流焊接還可以節約能源,由於脈衝電源獨特的裝置和基值電流以及峰值電流的應用,就能對一些只能在短路電弧的低電流焊接的材料,實現射流過渡電弧狀態。如用脈衝焊接薄板,不但可以實現高速焊接,而且可得到質量較好的焊縫,可靠件更高的焊接結構。[1]