單-雙極性高壓脈沖源的研制及抑藻實驗研究.pdf

1、大量的細菌、藻類存在于工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，其不斷繁殖生成的產(chǎn)物不但對設備換熱效率產(chǎn)生嚴重影響，還會造成設備腐蝕，造成每年多達10億的經(jīng)濟損失。因此，研制高壓脈沖電源，實驗研究高壓脈沖電場抑制冷卻水中微生物的生長非常有意義，也具有良好的應用前景。
　　目前關于高壓脈沖參數(shù)諸如電場強度、單秒脈寬時間、脈沖極性等參數(shù)對抑菌的報道比較豐富，對于藻細胞生長影響的研究報道不多，且缺乏藻溶液負載特性的研究數(shù)據(jù)，因此該文研制了一種具有多負載（例

2、如阻性、容性和感性）適應性的基于半橋式Marx和H橋級聯(lián)結構的高壓脈沖源，可輸出單/雙極性脈沖用于微藻實驗研究。通過PSIM軟件仿真驗證了電路工作原理，并完成了脈沖源各模塊電路的器件選型、組裝和調(diào)試工作。該脈沖源所采用的IGBT浮地驅動技術安全可靠，其最大輸出電壓達±7kV，此時輸出最大電流達±10A，脈沖數(shù)達1kpps，額定輸出時上升沿可達160ns，脈寬4μs，能在阻性、容性、感性等各類負載下正常穩(wěn)定工作，并易于實現(xiàn)電壓、頻率、脈寬

3、、極性的調(diào)節(jié)，易于實現(xiàn)模塊化和小型化。
　　采用上述高壓脈沖源開展實驗研究，測試了蛋白核小球藻溶液的負載特性，發(fā)現(xiàn)藻溶液呈現(xiàn)電阻性，而且藻溶液的體積、濃度以及溫度均對其阻值有著明顯的影響。同時，確定了為使處理后藻液溫度不超出其適宜生長溫度范圍時脈沖源所能輸出的最高臨界參數(shù)，并驗證了脈沖源工作的可靠性和新型石墨電極處理腔的可行性。然后，設計詳細的抑藻實驗方案，探究脈沖源各參數(shù)對抑藻效果的影響。并確定了最佳的處理參數(shù)。通過分析實驗數(shù)據(jù)