循环冷却水中的微藻繁殖会造成微生物污垢滋生,可采用电磁脉冲进行灭藻。为此,首先提出了一种基于Marx发生器和H桥固态调制器的高压脉冲源拓扑,并研制了一台多参数可调高压脉冲发生器,输出的方波脉冲的脉冲频率为1~1 000 s-1,脉冲电压0~6 k V,脉宽1~5μs,最大瞬时输出电流为12 A。同时,针对电场强度、脉宽、频率和处理时间这4个参量设计了正交实验方案,开展脉冲电场对蛋白核小球藻和铜绿微囊藻的灭藻实验。结果表明,脉冲电场处理对微藻生长具有显著抑制作用,且电场强度为抑制实验微藻生长的最重要因素,提高电场强度可以显著增强对微藻生长的抑制效果。此外,正交设计方案有助于以少量实验频次推测获得最佳的电磁脉冲处理参数,实验证实此脉冲源的最佳电参数组合分别为5 k V、5μs、800 Hz、5 min和5 k V、5μs、800 Hz、10 min,对应的藻细胞密度下降率分别为86.2%和94.1%进一步研究脉冲电场抑制藻类生长的机理提供实验数据支持。1脉冲源设计与研制1.1拓扑电路目前，脉冲功率技术已经被广泛应用于地质勘探、高能物理、核技术研究、医疗器械生产等领域，不同类型的脉冲电源研制层出不穷[18-22]。为了便于开展实验、微藻的实验研究-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动弯管机滚圆机滚弧机分析不同电磁参数的变化对微生物杀灭效果的影响，要求脉冲源输出脉冲的频率、电压、脉宽可调，输出脉冲极性可变。本文以Marx发生器为基本拓扑电路，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com利用其结构简单、扩展性好、对输入电压等级要求低等优点，提出了可改变输出极性的脉冲源系统总体方案，其结构框图见图1。脉冲源系统由可调高压直流电源、单极性Marx发生器、H桥(全桥固态调制器)、数字信号处理器(DSP)控制电路4部分组成。设计中将电压倍增和脉冲极性可控2个主要功能分别交由单极性Marx发生器和H桥实现，其优点在于当输出脉冲电压幅值并不是特别高时，可以大大简化电路的结构。脉冲源主回路原理图如图2所示，以4级Marx电路为例。图2中，Udc为可调高压直流电源两端电压；Ri为充电限流电阻；C1–C4为充电电容，Tdn(n=1,2,3,4)为放电开关；D1n为级间隔离二极管；D2n为级内隔离二极管。Marx电路各级采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)和二极管替代传统的气体开关和充电隔离元件(电阻、电感)，结合控制电路实现可控放电。串联IGBT堆构成的高压开关组件A(+/)、B(+/)组成H桥；Marx发生器经H桥与负载相连。该电路通过Marx电路输出高压脉冲，通过H桥控制输出脉冲极性。脉冲宽度和每s输出脉冲数的调整由控制电路实现，输出脉冲的幅值通过调节充电电源电压进行控制。忽略开关器件的导通压降，假定充电电源电压幅值为Udc，且充电时间足够长，则系统输出双极性脉冲电压幅值为LoaddcU=±nU(微藻的实验研究-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动弯管机滚圆机滚弧机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com