CN105048856A - 一种基于pwm的正弦脉冲原油电脱水电源及其产生方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源及其产生方法。所述电脱水电源包括升压变压器、正向电力电子开关组、负向电力电子开关组及测量控制装置。所述测量控制装置分别与正向电力电子开关组、负向电力电子开关组、电流互感器、负载连接，用于根据电流互感器的采样信息，对当前脉冲宽度状态下的电流瞬时值进行判断，将电流瞬时值与电流阈值进行对比控制脉冲的开通关断，实现对负载进行供电，该基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源同时具有交流、直流和脉冲电场的特点，结构简单，成本低廉，控制容易且性价比较高。

Description

一种基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源及其产生方法

技术领域

本发明涉及一种基于PWM的脉冲电源，特别是涉及一种基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源及其产生方法。

背景技术

在现有技术中的原油电脱水脱盐设备中存在三种电源形式，分别是高压交流电源、高压直流电源和高压脉冲电源。高压交流电源结构简单，虽然在不需要调节电压时很少有谐波产生，但是当需要利用可控硅进行调压时，谐波极其严重；高压直流电源由于需要进行整流，也同样会产生较大的谐波。

研究表明，高压脉冲电源是原油电脱水的最佳选择，高压脉冲电源最关键的技术就是高压脉冲产生单元，脉冲产生单元以开关变换器为核心进行电能转换，以实现电功率高压脉冲输出，除促使振荡聚结和偶极聚结外，同时还避免了电场中电流大幅度增加，利于平稳操作和节约电能。例如，本申请的申请人和发明人在其专利号为ZL200810119165.5、ZL200810119161.7及ZL200610008306.7的中国发明专利申请中，提出了采用几种高压脉冲电源给电脱水脱盐设备提供合适的脉冲电场。虽然，上述高压脉冲电源能够产生精确的高压脉冲，提高了电脱水脱盐效率。但是，由于高频高压脉冲电源主要由低压直流电源装置、大功率逆变装置、脉冲变压器装置、脉冲开关装置、电脱盐脱水负载、控制装置和检测装置等主要部分组成，导致电源结构复杂、设计和制造成本过高；工作时产生很大的谐波分量，在对谐波分量进行补偿又增加了设备的运行成本。总之，交流电源、直流电源和脉冲电源用于原油电脱水时，虽然各有优缺点，但是共同的缺点是谐波含量大。

理论研究和现场实践表明：在交流电场中，乳化液中的水珠发生振荡聚结和偶极聚结，因而，脱出水含油率较低；在直流电场中，乳化液中的水珠除发生偶极聚结外，电泳聚结起主导作用，因而，脱出油含水率较低；单极性脉冲电场除具有直流电场的特点外，同时还避免了电场中电流大幅度增加，利于平稳操作和节约电能。但不具有交流电源电脱水的优点。双极性脉冲电源具有交流电源电脱水的优点，但成本过高。

综上所述，交流电源、直流电源和脉冲电源用于原油电脱水时，各有优缺点。但共同的缺点是谐波含量大。因此，制作一台集交流、直流和脉冲电脱水电源优点于一身、成本低、谐波含量低的原油电脱水电源是石油石化行业非常有意义的期待。

发明内容

为克服上述现有技术中的缺陷与不足，本发明提供了一种集交流、直流和脉冲电脱水电源的优点于一身的原油电脱水电源，该原油电脱水电源具有成本低廉，设计巧妙，特别是谐波含量低等特点。

基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源脉冲产生方法：

如图7所示，U1为CPU，U2为比较器，U3为逻辑与门。

1、标准脉冲波频率和占空比的产生。根据现场原油特性和环境温度等参数确定脉冲波的频率和占空比导通时间t_on＝t₁-t₀，关断时间t_off＝t₂-t₁)，波形如图4中A＇所示，并存入计算机芯片U1中，通过CPU芯片U1运算和控制后直接输出送入U3芯片的A端。运算法则1：当U1输入端2为高电平时，芯片U1输出端1(U3的A输入端)与A＇信号相同。运算法则2：当U1输入端2出现下降沿时，CPU芯片将检测到该中断信号，然后立即关断控制脉冲A＇，并在当前控制脉冲周期的关断时间到来之前A＇都将持续关断，使电力电子开关组避免过流。

2、电源脉冲波的产生。如图7所示，设：I1为电流互感器检测电流值，I₁＝k×I₃，其中k为电流互感器变比，I3为电脱水负载电流值(或电力电子开关组中流过的电流值)，I2为电流整定值。I1连接至比较器U2的负输入端2，I2连接至比较器U2的正输入端1。当I2大于I1时，比较器U2输出端3为高电平，并送入芯片U1输入端2，根据运算法则1，控制器发出与A＇频率和占空比相同的控制脉冲。当I1大于I2时，比较器U2输出端3变为低电平，其下降沿作为芯片U1输入端2的CPU中断信号，根据运算法则2，控制器发出与A＇频率相同但占空比不同的控制脉冲。当V2处于正半波时，正向电力电子开关组TP收到芯片U3输出端C发出的脉冲控制后导通，负向电力电子开关组TN关断，负向电力电子开关组DN自然导通，正向电力电子开关组DP自然关断；当V2处于负半波时，负向电力电子开关组TN收到芯片U3输出端C发出的脉冲控制后导通，正向电力电子开关组TP关断，负向电力电子开关组DN自然关断，正向电力电子开关组DP自然导通。产生的电源脉冲波如图3所示。

3、电力电子开关组过流硬件保护电路。如图7所示，当负载电流I3发生过载时，I1大于I2，U3芯片输入端B低电平。如果在过流时，即使U1芯片未能及时成功封锁住控制脉冲A＇，U3芯片也可以封锁住控制脉冲A，对电力电子开关组进行过流保护。

以图4为例说明产生电源脉冲波时的三种工作情况。

(1)负载电流未过流时的电源脉冲波。当V2处于正半波t0时刻时，此时I1小于I2，因此输出电压V3有输出。直至t1时刻，电源脉冲波占空比达到设定值D，电力电子开关组在t1时刻关断，t1时刻至t2时刻电力电子开关组将保持控制脉冲的正常关断状态。

(2)当负载电流发生过流CPU保护电力电子开关组成功时的电源脉冲波。当V2处于正半波t2时刻时，此时I1小于I2，此时电源脉冲波电压V3有输出。在t3时刻，I3幅值超过电流阈值，说明发生过流。但由于电流互感器采集信号有延迟时间t_delay1(t_delay1＝t₄-t₃)，直到t4时刻，检测电流I1才大于I2，电力电子开关组在t4时刻被关断。这样，从t4时刻至t6时刻电力电子开关组将保持关断状态实现过流保护，而从t6时刻至t7时刻电力电子开关组将保持原来控制脉冲的正常关断状态。

(3)当负载电流发生过流CPU保护电力电子开关组失败时的电源脉冲波。在t7时刻，电力电子开关组收到控制器发出的高电平脉冲控制后开通，I3幅值超过电流阈值，说明发生过流，经过信号采集延迟时间t_delay2(t_delay2＝t₈-t₇)后，芯片U1输入端2检测到下降沿，假设此时CPU芯片U1未能及时成功封锁住控制脉冲A＇，但由于芯片U3输入端B为低电平，所以芯片U3输出端C也为低电平，电力电子开关组依然会在t8时刻关断，I3降为零，又经过信号采集延迟时间t_delay3(t_delay3＝t₉-t₈)后，芯片U3输入端B翻转为高电平，I3幅值再次超过电流阈值，电力电子开关组会在t10时刻再次关断，实现硬件过流保护。如此反复，形成t7至t12之间所示发生硬件保护时的电源脉冲波。

为实现上述目的，本发明的第一个技术方案是提供一种基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源，包括：

升压变压器，其用于将工频电源或高频电源进行升压；

正向电力电子开关组，其一方面与交流电源V2连接，另一方面与负向电力电子开关组连接，并用于向负载输出频率经过调整的高压脉冲电源；

负向电力电子开关组，其一方面同时与所述正向电力电子开关组和交流电源V2连接，另一方面与测量控制装置连接，用于向负载输出频率经过调整的高压脉冲电源；

电流互感器，其一端与系统控制器连接，另一端与正向电力电子开关组或负向电力电子开关组连接，用于对向电力电子开关组或负向电子开关产生的电流进行采样；

测量控制装置，分别与正向电力电子开关组、负向电力电子开关组、电流互感器、负载连接，用于根据电流互感器的采样信息，对当前脉冲宽度状态下的电流瞬时值进行判断，并根据电流瞬时值与电流阈值(能够保证系统正常工作的最大电流)之间的对比来控制脉冲的开通关断。

优选的是，所述测量控制装置包括系统控制器，所述系统控制器分别与正向电力电子开关组、负向电力电子开关组串联连接或并联连接，一方面，当V2处于正半波时，用于向正向电力电子开关组的门极发送固定频率脉冲并控制正向电力电子开关组，以固定频率导通关断；另一方面，当V2处于负半波时，用于向负向电力电子开关组的门极发送固定频率脉冲，并控制负向电力电子开关组，以固定频率导通关断。

优选的是，所述正向电力电子开关组TP为正向耐高压电力电子开关组，且其由N个电力电子开关管(如IGBT等)按顺序串联组成。

优选的是，所述负向电力电子开关组TN为负向耐高压电力电子开关组，且其由N个电力电子开关管(如IGBT等)按顺序串联组成。

优选的是，所述负载同时通过正电极板、负电极板与负向电力电子开关组连接，或通过正电极板、负电极板分别与正向电力电子开关组、负向电力电子开关组连接。

本发明的第二个目的是提供一种基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源的产生方法，包括

步骤A，通过升压变压器对工频电源进行升压变换，输出交流电源；

步骤B，通过电流互感器进行采样；

步骤C,利用控制器将通过电流互感器采集到的电流信息与电流阈值进行对比判断；

步骤D,通过控制器发送脉冲至正向电力电子开关组和负向电力电子开关组；

步骤E,经正向电力电子开关组、负向电力电子开关组向负载输出频率经过调整的脉冲电源。

优选的是，在步骤C中，控制器通过实时处理电流互感器采样信息，对当前脉冲宽度状态下的电源瞬时值进行判断，如电源瞬时值超过设定的电流阈值，则封锁当前脉冲。

优选的是，在步骤D中，当交流电源V2处于正半波时，所述控制器发送固定频率至正向电力电子开关组的门极，控制正向电力电子开关组以固定的频率开通关断；当交流电源V2处于负半波时，控制器发送固定频率至负向电力电子开关组的门极，控制负向电力电子开关组以固定频率开通关断。如图3的V3所示，在该脉冲控制策略中，t_oni+t_offi＝T_i＝C，其中Ti为脉冲周期，toni为第i个脉冲的导通时间，toffi为第i个脉冲的关断时间。在脉冲控制策略一中，C为常数，以电流为反馈量，对toni进行闭环控制。控制器通过实时处理电流互感器采样信息，对当前脉冲宽度状态下的电流瞬时值进行判断，如果电流瞬时值超过设定电流阈值，则封锁当前脉冲，停止对电极板两端继续施加电压，防止电脱水罐内部发生短路。为了保证脉冲的连续性，封锁当前脉冲并不会影响下一脉冲的产生。为保证电极板间电压有充足的时间完成放电，脉冲占空比不应超过某一上限值，以保证toffi足够大。控制器应具备软启动功能，控制器发送初始脉冲为窄脉冲，占空比随着负载的变化实时更新。

可选的是，在步骤D中，当交流电源V2处于正半波时，所述控制器发送脉冲关断时间固定但脉冲宽度不固定的脉冲至正向电力电子开关组的门极，控制正向电力电子开关组开通关断；当交流电源V2处于负半波时，所述控制器发送脉冲关断时间固定但脉冲宽度不固定的脉冲至负向电力电子开关组的门极，控制负向电力电子开关组的开通关断。如图3的V3所示。在该脉冲控制策略中，T_i-t_oni＝t_offi＝C，其中Ti位脉冲周期，toni为第i个脉冲的导通时间，toffi为第i个脉冲的关断时间。在脉冲控制策略二中，C为常数，以电流为反馈量，对toni进行闭环控制。控制器通过实时处理电流互感器采样信息，对当前脉冲宽度状态下的电流瞬时值进行判断，如果电流瞬时值超过设定电流阈值，则封锁当前脉冲，停止对电极板两端继续施加电压，防止电脱水罐内部发生短路。为了保证脉冲的连续性，封锁当前脉冲并不会影响下一脉冲的产生，下一脉冲上升沿与上一脉冲下降沿时间间隔长度固定为toffi。

与现有技术相比本发明的优点在于：脉冲电场具有很好的节能效果和脱水效果，其次水中含油率低的特点；由于本发明具有宽度和幅值按正弦分布的某一频率脉冲波形特点，输出为准正弦波，所以谐波含量很低；该基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源同时具有交流、直流和脉冲电场的特点，结构简单，成本低廉，控制容易且性价比较高。

附图说明

图1为按照本发明的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源一优选实施例的原理结构示意图。

图2为按照本发明的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源一优选实施例的另一个实施例的原理结构示意图。

图3为按照本发明的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源正常工作状态下工作电压V₁、V₂、V₃及电流I₃波形图。

图4为按照本发明的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源图1与图2的优选实施例的脉冲工作电压V₃、电流I₃波形图，以及图7所示实施例中控制器发出的控制脉冲波形图。

图5为按照本发明的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源一优选实施例中的正向电力电子开关组原理示意图。

图6为按照本发明的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源一优选实施例中的负向电力电子开关组原理示意图。

图7为按照本发明的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源一优选实施例的测量控制装置及控制器的组成部分结构示意图。

图8按照本发明的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源另一优选实施例的工作原理图。

图9为按照本发明的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源正弦脉冲电源产生方法的原理图。

图中附图标记：升压变压器1、三相交流变压器的低压侧1.1、三相交流变压器高压侧1.2、

正向电力电子开关组2、负向电力电子开关组3、电流互感器4、控制器5、正电极板6、负电极板7、负载8。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作了详细说明。但是，显然可对本发明进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本发明更宽的精神和范围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。

实施例1：

图1和图3-9所示，一种串联式的一种基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源为负载供电的原理图及其他原理图，该电源系统包括与交流电源(工频或其它高频)连接的升压变压器1、正向电力电子开关组2和负向电力电子开关组3、测量控制装置及与负载(电脱水罐)连接的正电极板6和负电极板7。所述测量控制器中包含控制器5和电流互感器4。在本实施例中，正向电力电子开关组2和负向电力电子开关组3依次串联在供电电路中。其中，正向电力电子开关组2为正向耐高压电力电子开关组，其由多个如IGBT等电力电子器件按顺序串联组成。需要说明的是，在本实施例中，正向是指高压电力电子开关组的可控电流方向。负向电力电子开关组3为负向耐高压电力电子开关组，其由多个如IGBT等电力电子器件按顺序串联而成，需要说明的是，在本实施例中，负向是指电子开关的可控电流方向，其与正向电子开关的可控电流方向相反。本实施例中的正弦脉冲原油电脱水电源使用来自公共电网或工频电源或其他外接电源，根据电脱水系统的实际情况和电场技术要求的标准计算出所需要的交流电源V₂，进一步的，通过工频交流升压变压器1将工频电源V₁升压变换成交流电源V₂。

当交流电源V₂处于正半波时，通过控制器5发送所设计的频率脉冲至正向电力电子开关组2的门极，控制正向电力电子开关组2以所设计的频率导通或关断；当交流电源V₂处于负半波时，通过控制器5发送固定频率至负电力电子开关组3的门极，控制负向电力电子开关组3以固定的频率导通或关断。具体是，当交流电源V₂正半周到来时，正向电力电子开关组2的TP受到控制后导通，负向电力电子开关组3的TN关断，负向电力电子开关组DN自然导通，正向电力电子开关组DP自然关断，控制器5按照控制本实施例中的正半周脉冲生成方法发出正向脉冲，并通过正向电力电子开关组2、负向电力电子开关组3向正向电极板6、负向电极板7输出高压交流的正弦脉冲电场并向负载8供电。在本实施例中，负载8为电脱水罐。其产生的波形如图3中V₃的正半周部分所示。当交流电源V₂负半周期来到时，负向电力电子开关组TN受到控制后导通，正向电力电子开关组TP关断，负向电力电子开关组DN自然关断，正向电力电子开关组DP自然导通。控制器5按照本实施例中的负半周脉冲的的生成方法发出负向脉冲，产生的波形如图3中V₃的负半周所示。这样，就可在电脱水罐的正电极板6和负电极板7之间得到所期望的正半周脉冲和负半周脉冲。通过上述步骤方法就可以在正电极板6和负电极板7之间形成如图3所示的原油电脱水高压交流的正弦脉冲电场。

为了保证脉冲的连续性，封锁当前脉冲并不会影响下一脉冲的产生，保证了正电极板6和负电极板7间电压有充足的放电时间，所述脉冲占空比不应超过某一上限值，以保证t_offi足够大。此外，在本实施例中，控制器5具备软启动功能，所述控制器5发送初始脉冲为窄脉冲，占空比随着负载的变化实时更新。这样，通过以上步骤就可在电脱水罐的正电极6板和负电极板7之间形成了如图3所示的原油电脱水高压交流轮廓的正弦脉冲电场。进一步的，当测量发现电流超过给定保护电流时，立即关断所有正向电力电子开关组2和负向电力电子开关组3的IGBT器件，经过一定的设定延时后继续工作。

实施例2：

如图2-7所示，在本实施例中与实施例1所不同的是：正向电力电子开关组2和负向电力电子开关组3并联在供电电路中，分别与升压变压器1连接正负极连接。进一步的在本实施例中，t_oni+t_offi＝T_i＝C，其中T_i为脉冲周期，t_oni为第i个脉冲的导通时间，t_offi为第i个脉冲的关断时间。同样，在本实施例中，当交流电源V₂正半周到来时，正向电力电子开关组TP受到控制后导通，负向电力电子开关组TN关断，负向电力电子开关组DN自然导通，正向电力电子开关组DP自然关断，控制器按照控制本实施例中的正半周脉冲生成方法发出正向脉冲。其产生的波形如图3中V₃的正半周部分所示。当交流电源V₂负半周期来到时，负向电力电子开关组TN受到控制后导通，长相电力电子开关组TP关断，负向电力电子开关组DN自然关断，正向电力电子开关组DP自然导通。控制器按照本实施例中的负半周脉冲的的生成方法发出负向脉冲，产生的波形如图3中V₃的负半周所示。这样，就可在电脱水罐的正电极板和负电极板之间得到所期望的正半周脉冲和负半周脉冲。通过本实施例的步骤方法就可以在正电极板和负电极板之间形成如图3所示的原油电脱水高压交流的正弦脉冲电场。本实施例中，C为常数，以电流为反馈量，对t_oni进行闭环控制。控制器实时处理电流互感器的采样信息，对当前脉冲宽度状态下的电流瞬时值进行判断：当电流瞬时值超过设定电流阈值时，则封锁当前脉冲，停止对电极板两端继续施加电压，防止电脱水罐内部发生短路。其产生的波形同样如图3的V₃所示。为了保证脉冲的连续性，封锁当前脉冲并不会影响下一脉冲的产生，下一脉冲上升沿与上一脉冲下降沿时间间隔长度固定为t_offi。

实施例3：

如图1-7、9所示，图9示出了本发明的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源正弦脉冲电源产生方法的原理图。在本附图中示出了本发明的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源的产生方法的一优选实施例的原理图，本方法包括如下步骤：

步骤A，通过升压变压器1对工频电源进行升压变换，输出交流电源；

步骤B，电流互感器4进行采样；

步骤C，控制器5通过对电流互感器4采集到的电流信息与电流阈值进行对比判断；控制器5实时处理电流互感器4采样信息，并对当前脉冲宽度状态下的电源瞬时值进行判断，如电源瞬时值超过设定的电流阈值，则封锁当前脉冲。在本步骤中，所述控制器5发送的初始脉冲为窄脉冲，且占空比随着负载的变化实时更新。步骤D,控制器5发送脉冲至正向电力电子开关组2、负向电力电子开关组3；在步骤D中，当交流电源V2处于正半波时，所述控制器5发送固定频率至正向电力电子开关组2的门极，控制正向电力电子开关组2以所设计的频率开通关断；当交流电源V2处于负半波时，控制器5发送所设计的频率至负向电力电子开关组3的门极，控制负向电力电子开关组3以固定频率开通关断。当交流电源V2处于正半波时，所述控制器5发送脉冲关断时间固定但脉冲宽度不固定的脉冲至正向电力电子开关组2的门极，控制正向电力电子开关组2开通关断；当交流电源V2处于负半波时，所述控制器5发送脉冲关断时间固定但脉冲宽度不固定的脉冲至负向电力电子开关组3的门极，控制负向电力电子开关组3的开通关断。通过上述步骤，利用控制器控制器5控制正向电力电子开关组2、负向电力电子开关组3向负载8输出频率经过调整的脉冲电源，实现对负载8进行供电。

实施例4：

如图8示出了本发明的本发明的按照本发明的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源另一优选实施例的工作原理图。在本实施例中，工频电源采用的是三相交流电源；所述三相交流电源通过升压变压器1对所述三相交流电源进行升压处理。具体是，所述升压变压器为三相交流变压器，所述三相交流变压器的低压侧1.1与所述三相交流电源连接，所述三相交流变压器高压侧1.2与正向电力电子开关组2连接，正向电力电子开关组2与负向电力电子开关组3连接。进一步的负向电力电子开关组3通过三个正电极板和三个负电极板与负载8连接。在本实施例中，负载8为电脱水罐。在本实施例中，为了适应三相交流电源的负载工作平衡情况，需要三套正向电力电子开关组2、三套负向电力电子开关组3共同工作实现对所述电脱水罐进行供电工作。

以上所述仅是本发明的优选实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。例如，构成正向电力电子开关组和负向电力电子开关组中双极型三极管的数量等。

阅读了本说明书后，本领域技术人员不难看出，本发明由现有技术的结合构成，这些构成本发明的各部分的现有技术有些在此给予了详细描述，有些则出于说明书简明考虑并未事无巨细地赘述，但本领域技术人员阅读了说明书后便知所云。而且本领域技术人员也不难看出，为构成本发明而对这些现有技术的结合是饱含大量创造性劳动，是发明人多年理论分析和大量实验的结晶。本领域技术人员同样可以从说明书中看出，这里所披露的每个技术方案以及各个特征的任意组合都属于本发明的一部分。

Claims (8)

1.一种基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源，其特征在于，包括：

升压变压器，其用于将工频电源或高频电源进行升压；

正向电力电子开关组，其一方面与交流电源V2连接，另一方面与负向电力电子开关组连接，并用于向负载输出频率经过调整的高压脉冲电源；

负向电力电子开关组，其一方面同时与所述正向电力电子开关组和交流电源V2连接，另一方面与测量控制装置连接，用于向负载输出频率经过调整的高压脉冲电源；

电流互感器，其一端与系统控制器连接，另一端与正向电力电子开关组或负向电力电子开关组连接，用于对正向电力电子开关组和负向电子开关产生的电流进行采样；

测量控制装置，分别与正向电力电子开关组、负向电力电子开关组、电流互感器、负载连接，用于根据电流互感器的采样信息，对当前脉冲宽度状态下的电流瞬时值进行判断，并根据电流瞬时值与电流阈值之间的对比来控制脉冲的开通关断。

2.如权利要求1所述的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源，其特征在于：所述测量控制装置包括系统控制器，所述系统控制器分别与正向电力电子开关组、负向电力电子开关组的门极相连接，一方面，当V2处于正半波时，用于向正向电力电子开关组的门极发送固定频率脉冲并控制正向电力电子开关组以固定频率开通关断；另一方面，当V2处于负半波时，用于向负向电力电子开关组的门极发送固定频率脉冲，并控制负向电力电子开关组，以固定频率开通关断。

3.如权利要求1或2所述的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源，其特征在于：所述正向电力电子开关组TP为正向耐高压电力电子开关组，且其由N个电力电子开关管（如IGBT等）按顺序串联组成。

4.如权利要求1或2所述的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源，其特征在于：所述负向电力电子开关组TN为负向耐高压电力电子开关组，且其由N个电力电子开关管（如IGBT等）按顺序串联组成。

5.如权利要求4所述的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源，其特征在于：所述负载同时通过正电极板、负电极板与负向电力电子开关组连接，或通过正电极板、负电极板分别与正向电力电子开关组、负向电力电子开关组连接。

6.一种基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源的产生方法，包括

步骤A，通过升压变压器对工频电源进行升压变换，输出高压交流电源；

步骤B，通过电流互感器进行采样；

步骤C,利用控制器将通过电流互感器采集到的电流信息与电流阈值进行对比判断；

步骤D,通过控制器发送脉冲至正向电力电子开关组和负向电力电子开关组；

步骤E,经正向电力电子开关组、负向电力电子开关组向负载输出频率经过调整的脉冲电源。

7.如权利要求6所述的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源的产生方法，其特征在于：在步骤C中，控制器通过实时处理电流互感器采样信息，对当前脉冲宽度状态下的电源瞬时值进行判断，如电源瞬时值超过设定的电流阈值，则封锁当前脉冲。

8.如权利要求6所述的基于PWM的正弦脉冲原油电脱水电源的产生方法，其特征在于：在步骤D中，当交流电源V2处于正半波时，所述控制器发送固定频率至正向电力电子开关组的门极，控制正向电力电子开关组以固定的频率开通关断；当交流电源V2处于负半波时，控制器发送频率固定的脉冲至负向电力电子开关组的门极，控制负向电力电子开关组以固定频率开通关断。