CN105834000A - 一种高能效比的高压脉冲电源 - Google Patents

Abstract

一种高能效比的高压脉冲电源，包括整流器、逆变器和变压器，所述逆变器包括电机两个输入电刷和两个输出电刷，所述电机的转轴上设置有一个换向器和两个输出电极，所述换向器为一个固定在所述转轴上与所述转轴一起转动的套环，所述换向器设置有一对互成180度的有磁性材料制成的导电块，两个所述输入电刷与所述换向器相接触，且两个所述输入电刷相对设置，两个所述导电块分别与两个所述输出电极导通，两个所述输出电刷分别与两个所述输出电极相导通。整流器输入过来的时直流电，也就是说输入电刷上电的极性都是固定的，但是导电块在不停的顺着电机转动，所以导电块能与不同的输入电刷相接触，导致输出电刷上能够导出交流电。

Description

一种高能效比的高压脉冲电源

技术领域

本发明涉及静电除尘技术领域，尤其是涉及一种用于静电除尘用的电源。

背景技术

静电除尘器的工作原理是利用高压直流不均匀电场使烟气中的气体分子电离，产生大量电子和离子，在电场力的作用下向两极移动，在移动过程中碰到气流中的粉尘颗粒使其荷电，荷电粉尘在电场力作用下与气流分离向极性相反的极板或极线运动，荷电粉尘到达极板或极线时由静电力吸附在极板或极线上，通过振打装置使粉尘落入灰斗从而使烟气净化。

一般的静电除尘器都配备有一个高压脉冲电源，这种电源都包含有这么几个部分，一个将交流电变成直流电的整理器，一个将整理器输出的直流电变成工作需要的频率交流电的逆变器，还有用于将逆变器输出的交流电升压成为工作需要电压的变压器。

常规的逆变器都是利用MOS场效应管或者IGBT绝缘栅双极晶体管等电子元器件来实现电流的换向，在电源功率较大的情况下，这种逆变方式会造成较大的能耗损失，而且会造成元器件热量过高，因而需要很多辅助的散热设备。因此有必要予以改进。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种高能效比的高压脉冲电源，大大减少了能耗，避免了元器件的热量过高。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种高能效比的高压脉冲电源，包括整流器、逆变器和变压器，所述逆变器包括电机两个输入电刷和两个输出电刷，所述电机的转轴上设置有一个换向器和两个输出电极，所述换向器为一个固定在所述转轴上与所述转轴一起转动的套环，所述换向器设置有一对互成180度的有磁性材料制成的导电块，两个所述输入电刷与所述换向器相接触，且两个所述输入电刷相对设置，两个所述导电块分别与两个所述输出电极导通，两个所述输出电刷分别与两个所述输出电极相导通。整流器输入过来的时直流电，也就是说输入电刷上电的极性都是固定的，但是导电块在不停的顺着电机转动，所以导电块能与不同的输入电刷相接触，导致输出电刷上能够导出交流电。采用这种方式的逆变器，完全没有用到电子器件，全部的损耗仅仅就是线路损耗和电机的损耗，所以大大提高了能效比。输入电刷在于导电块分离的时候，是逐渐减小与导电块之间的导电面积，这就造成了电路的电阻会逐渐增加，为此所述输入电刷包括外壳、弹簧和由磁性材料制成的导体，当所述换向器转动到所述导体与所述导电块相对时，所述导体与所述导电块之间的吸引力使得所述导体与所述导电块相接触，直到所述导体与所述导电块只有部分相对时，所述导体与所述导电块之间的吸引力小于所述导体受到的所述弹簧的拉力，这时所述导体与所述导电块脱离接触。这种结构的逆变器，其输入电刷和导电块之间的分离是瞬时完成的，不存在电阻逐渐增加的阶段，因此效率也大大提高。

上述技术方案中，具体的，包括整流器、逆变器和变压器，其特征在于：所述整流器包括第一二极管、第二二极管、第一继电器和第二继电器，外界电源的火线分成两路，一路依次与所述第一二极管和所述第一继电器的线圈相连后再与零线相接，另一路依次与所述第二二极管和所述第二继电器的线圈相连后再与所述零线相接，所述第一二极管和第二二极管反向设置，所述外界电源的火线与所述第一继电器开关一端相连，所述第一继电器开关另一端与所述逆变器相连，所述第二继电器开关两端与所述第一继电器开关的两端交叉相连，所述外界电源的零线与逆变器的零线相连。使用时，当外界电源能够通过第一二极管时，电流正向通过第一继电器的常开开关，当外界电源能通过第二二极管时，电流反向通过第二继电器的常闭开关，这就将两个方向的交流电，变成一个方向的直流电。采用这种结构的整流器，除了控制侧的一个二极管以外，没有采用别的电子原件，而这个控制侧的二极管没有通过较大的电流，因此即使在高功率情况下，损耗不是很大。

上述技术方案中，优选的，所述继电器开关的另一端和所述零线之间设置有用于滤波的电容。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：整流器输入过来的时直流电，也就是说输入电刷上电的极性都是固定的，但是导电块在不停的顺着电机转动，所以导电块能与不同的输入电刷相接触，导致输出电刷上能够导出交流电。采用这种方式的逆变器，完全没有用到电子器件，全部的损耗仅仅就是线路损耗和电机的损耗，所以大大提高了能效比。

附图说明

图1为本发明的示意图。

图2为整流器的示意图。

图3为逆变器的示意图。

图4为电刷与换向器一个状态的配合示意图。

图5为电刷与换向器另一个状态的配合示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和附图对本发明作进一步详细描述。

参见图1，一种高能效比的高压脉冲电源，包括整流器1、逆变器2和变压器3。

参见图2，整流器1包括第一二极管D1、第二二极管D2 、第一继电器KT1、第二继电器KT2和电容C，外界电源的火线分成两路，一路依次与第一二极管D1和第一继电器KT1的线圈相连后再与零线相接，另一路依次与第二二极管D2和第二继电器KT2的线圈相连后再与零线相接，第一二极管D1和第二二极管D2反向设置，外界电源的火线与第一继电器KT1开关一端相连，第一继电器KT1开关另一端与逆变器2相连，第二继电器KT2开关两端与第一继电器KT1开关的两端交叉相连，外界电源的零线与逆变器2的零线相连。电容C设置在第一继电器开关的另一端和零线之间。 电容在电路中的作用是滤波。

参见图3，逆变器2包括电机21两个输入电刷2a、2b和两个输出电刷2c、2d，电机21的转轴上设置有一个换向器22和两个输出电极23、24，换向器22为一个固定在转轴上与转轴一起转动的套环，换向器22设置有一对互成180度的由磁性材料制成的导电块221、222，两个输入电刷2a、2b与换向器22相接触，且两个输入电刷2a、2b相对设置，两个导电块221、222分别与两个输出电极2c、2d导通，两个输出电刷2c、2d分别与两个输出电极23、24相导通。采用这种方式，逆变器没有采用任何电子元器件，因此最大可能避免了能量损失。

参见图4和图5，输入电刷2a、2b包括外壳25、弹簧26和由磁性材料制成的导体27，当换向器22转动到导体27与导电块221、222相对时，导体27与导电块221、222之间的吸引力使得导体27与导电块221、222相接触，直到导体与导电块只有部分相对时，导体27与导电块221、222之间的吸引力小于导体受到的弹簧26的拉力，这时导体27与导电块221、222脱离接触。这种结构的逆变器，其输入电刷和导电块之间的分离是瞬时完成的，不存在电阻逐渐增加的阶段，因此效率也大大提高。

使用时，外界电源能够通过二极管时，电流正向通过继电器的常开开关，当外界电源不能通过二极管时，电流反向通过继电器的常闭开关，这就将两个方向的交流电，变成一个方向的直流电。再经过电容C的滤波以后，输出到逆变器的两个输入电刷，使用时，当外界电源能够通过第一二极管时，电流正向通过第一继电器的常开开关，当外界电源能通过第二二极管时，电流反向通过第二继电器的常闭开关，这就将两个方向的交流电，变成一个方向的直流电。

Claims (3)

1.一种高能效比的高压脉冲电源，包括整流器、逆变器和变压器，其特征在于：所述逆变器包括电机两个输入电刷和两个输出电刷，所述电机的转轴上设置有一个换向器和两个输出电极，所述换向器为一个固定在所述转轴上与所述转轴一起转动的套环，所述换向器设置有一对互成180度的由磁性材料制成的导电块，两个所述输入电刷与所述换向器相接触，且两个所述输入电刷相对设置，两个所述导电块分别与两个所述输出电极导通，两个所述输出电刷分别与两个所述输出电极相导通，所述输入电刷包括外壳、弹簧和由磁性材料制成的导体，当所述换向器转动到所述导体与所述导电块相对时，所述导体与所述导电块之间的吸引力使得所述导体与所述导电块相接触，直到所述导体与所述导电块只有部分相对时，所述导体与所述导电块之间的吸引力小于所述导体受到的所述弹簧的拉力，这时所述导体与所述导电块脱离接触。

2. 根据权利要求1所述的高能效比的高压脉冲电源，其特征在于：包括整流器、逆变器和变压器，其特征在于：所述整流器包括第一二极管、第二二极管、第一继电器和第二继电器，外界电源的火线分成两路，一路依次与所述第一二极管和所述第一继电器的线圈相连后再与零线相接，另一路依次与所述第二二极管和所述第二继电器的线圈相连后再与所述零线相接，所述第一二极管和第二二极管反向设置，所述外界电源的火线与所述第一继电器开关一端相连，所述第一继电器开关另一端与所述逆变器相连，所述第二继电器开关两端与所述第一继电器开关的两端交叉相连，所述外界电源的零线与逆变器的零线相连。

3. 根据权利要求2所述的高能效比的高压脉冲电源，其特征在于：所述继电器开关的另一端和所述零线之间设置有用于滤波的电容。