CN2556848Y - 电除尘用高频逆变电源 - Google Patents

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杨开彬
周宝林
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Abstract

一种电除尘用高频逆变电源，其三相电源输出端与变压器之间与三相整流滤波电路和逆变器连接，变压器的输出端连接全波整流器，全波整流器的输出端连接电压取样电路、电流取样电路和控制器；其逆变器是谐振式半桥逆变器；其控制器含有FPGA芯片，并与逆变器连接。其变压器是高压大功率脉冲变压器。三相整流滤波电路和控制器装在控制柜中，置于室内。逆变器、变压器、全波整流器、电压取样电路、电流取样电路组成高压发生装置，置于室外。此逆变电源无功损耗小，体积小，大大节省土建面积；以间歇振荡的供电方式，电晕效果好，运行击穿电压提高20％，收尘效率有明显提高。

Description

电除尘用高频逆变电源
技术领域
本实用新型涉及一种专门为电除尘器配套的高频逆变电源。
技术背景
电除尘器是目前电力、冶金、水泥等行业的主导除尘器，目前电除尘器配套的高压整流电源，仍为可控硅相控工频整流电源。众所周知，相控电源已逐步被开关逆变电源所取代，只在电除尘领域因逆变电源难以解决高电压(80-100KV)、大容量(20-100KW)的技术问题，目前还保留工频相控电源。
大量投运的电除尘器实际运行参数表明，如能提高电除尘器的运行电压，则电除尘器的收尘效率会明显提高，如只是运行电流提高，则收尘效率提高甚微。当粉尘的比电阻较高时，运行电流的提高反而容易引起反电晕的产生，使收尘率下降。对于传统的工频整流电源，受到自身特性及电除尘器运行工况的限制，难以使现有的电除尘器进一步提高收尘效率。
目前与电除尘器配套的工频整流电源，均采用一台控制柜(每柜一台控制器)配套一台整流变压器的配套摸式。如：一台电除尘器一般有3至5个供电分区，需要配套3至5台电源，土建设计时就要布置3至5台控制柜，提高了工程造价。
技术内容
本实用新型的目的是提供一种电除尘用高频逆变电源，使现有的电除尘器进一步提高收尘效率，解决无功损耗大、耗电高的技术问题。
电除尘用高频逆变电源的技术方案：三相电源输出端与变压器连接，并由控制器控制，其特征在于：
(1)、三相电源输出端与变压器之间与三相整流滤波电路和逆变器连接，变压器的输出端连接全波整流器，全波整流器的输出端连接电压取样电路、电流取样电路和控制器；
(2)、逆变器是谐振式半桥逆变器；
(3)、控制器含有FPGA芯片，与逆变器连接。
上述变压器是一次并联、二次串联、磁芯接中点电位的高压大功率脉冲变压器。
上述控制器包括FPGA芯片，具有通讯口，并与显示器连接。
上述三相整流滤波电路和控制器装在控制柜中，置于室内。
上述逆变器、变压器、全波整流器、电压取样电路、电流取样电路组成高压发生装置，置于室外，与电除尘器连接。
基本工作原理：电除尘用高压高频逆变电源，三相工频电源与三相整流滤波电路连接，滤波后的直流电压送到谐振逆变器，再经级连式脉冲变压器升压，然后经全波整流后负高压输出。其中控制器与逆变器及电压、电流取样电路连接实施控制。
三相工频电源经三相整流滤波后，得到500V直流电压，分别送到多台谐振逆变器，逆变成30kHZ-50kHZ的高频DC/AC变换，再经级连式高压大功率脉冲变压器升压至80KV，然后经全波整流后负高压输出，负高压为80-100KV，分别输送到电除尘器的多个供电分区。其中控制器与逆变器和电压、电流取样电路(由R1、R2、R3和RI组成)连接实施控制、保护、显示和数据通讯。有益效果
1、此逆变电源的整流输出为前沿陡峭的脉动波形，30-50kHZ供电，比较50HZ供电，其电压上升率有很大提高。对于相同的电除尘器，其运行时击穿电压可提高约20％。同时高频脉动电压的电晕效果明显高于直流电压的电晕效果，再加以间歇振荡的供电方式，使电除尘器的收尘效率有明显提高。
2、因为采用谐振逆变，磁路平衡，电源回路内阻较高，使电源具有恒流源特性。当除尘器击穿时，瞬时过电流受到有效限制，避免造成回路器件的损坏。
3、因为采用三相供电，且经整流滤波后逆变，所以不会因谐波而降低电网质量。
4、功率因数提高约10％，减少了无功损耗。
5、可在较大范围内调整逆变频率，调整供电间歇占空比，实现多种供电方式。
6、在保证相同收尘效率前提下降低电能消耗。
7、因为高频脉冲变压器体积很小，把功率器件和变压器合成一体，实现一台控制柜安装多台控制器，即一台除尘器只配套一台控制柜即可，大大节省土建面积。高压发生装置在户外安装，可节省户内布置面积。
8、此电源的特点为高频、高压、且负载频繁闪络。所以抗干扰能力的高低决定了设备的可靠性。为此采用FPGA芯片设计成专用微机主控制器。此控制器在运行时，尽量降低检测及控制环节的程序量，提高硬件的处理能力，克服了以往的控制器，因干扰使程序跑飞或死机的弊病，确保高速、高可靠性运行。同时此主控制器还增加了汉显、远程通讯等功能。可实施调频/调压控制、调脉宽/恒流控制、以及间歇振荡供电控制。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是本实用新型实施例的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，该电除尘用高频逆变电源的结构特征：
(1)、三相电源输出端与变压器之间与三相整流滤波电路和逆变器连接，变压器的输出端连接全波整流器，全波整流器的输出端连接电压取样电路、电流取样电路和控制器。
(2)、逆变器是谐振式半桥逆变器。
(3)、控制器含有FPGA芯片，与逆变器连接，变压器的输出端经全波整流器后负高压输出。
变压器是一次并联、二次串联、磁芯接中点电位的高压大功率脉冲变压器。
控制器包括FPGA芯片，具有通讯口，并与显示器连接。
实施例如图2所示：三相整流滤波电路1#、2#、3#和控制器1#、2#、3#装在控制柜中，置于室内。
逆变器、变压器、全波整流器、电压取样电路、电流取样电路组成高压发生装置1#、2#、3#，置于室外，与电除尘器连接。
高频脉冲变压器的次级连接全波整流器，全波整流器的输出端连接由电阻R1、R2、R3和Ri组成的电压取样电路、电流取样电路。

Claims (5)

1、一种电除尘用高频逆变电源，其三相电源输出与变压器连接，并由控制器控制，其特征在于：
(1)、三相电源输出端与变压器之间分别与三相整流滤波电路和逆变器连接，变压器的输出端连接全波整流器，全波整流器的输出端连接电压取样电路、电流取样电路和控制器；
(2)、逆变器是谐振式半桥逆变器；
(3)、控制器含有FPGA芯片，与逆变器连接。
2、根据权利要求1所述的电除尘用高频逆变电源，其特征在于：所述变压器是一次并联、二次串联、磁芯接中点电位的高压大功率脉冲变压器。
3、根据权利要求1所述的电除尘用高频逆变电源，其特征在于：所述控制器包括FPGA芯片，具有通讯口，并与显示器连接。
4、根据权利要求1所述的电除尘用高频逆变电源，其特征在于：所述三相整流滤波电路和控制器装在控制柜中，置于室内。
5、根据权利要求1所述的电除尘用高频逆变电源，其特征在于：所述逆变器、变压器、全波整流器、电压取样电路、电流取样电路组成高压发生装置，置于室外，与电除尘器连接。
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