CN202475292U - 静电除尘高频电源控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种静电除尘高频电源控制系统，包括主回路、控制回路及整流模块，所述主回路由断路器、接触器、三相滤波电感、三相滤波电容、三相整流桥、滤波电感、滤波电容依次相连而成，主回路将三相工频电源整流成510V的直流电源，该直流电源通过全桥串联谐振模块转换成交流电源，升压后经整流模块整流滤波成72KV的直流高压电源给电除尘器供电；所述全桥串联谐振模块由IGBT桥式逆变器、谐振电感、谐振电容、高频变压器依次相连而成。本系统输出平均电压高，输出电流大，火花关断时间短，电场能量恢复快，能克服反电晕现象等；应用三相电源，电网均衡，有恒流特性，可提高设备效率和除法效率，适应不同工况需求，运行高效可靠。

Description

静电除尘高频电源控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种静电除尘高频电源控制系统。   

背景技术

电除尘的基本工作原理是：在两个曲率半径相差比较大的金属阳极和阴极（一对电极）上，通过高压直流电，维持一个足以使气体电离的静电场，使气体电离后产生的电子、阴离子和阳离子，吸附在通过电场的粉尘上，从而使粉尘获得电荷（粉尘荷电）。荷电粉尘在电场的作用下，便向与其电极极性相反的电场运动，并沉积在电场上以达到粉尘和气分离的目的。电极上的积灰，经振打、卸灰、清灰本体外，再经输灰系统输送到灰场或者便于利用储存的装置中去。净化后的气体便从所配的烟囱中排除，扩散到大气中去。

电源是电除尘器最关键的部件之一。目前电除尘器的供电电源主要用的是以晶闸管控制的高压硅整流，它的基本工作频率就是电网频率（50Hz或60Hz）。它体积庞大、重量大、功率因素和效率低，其输出二次电压波动大，电压峰值与平均值差异大，电压峰值引起火花放电导致平均工作电压较低，输出二次电流较小，影响了收尘效果。在闪络的状态下，受晶闸管关断时间的影响，火花关断时间较长，火花关断后，其输出电压上升恢复慢，电场能量损失大，影响除尘效果。而且，在高比电阻粉尘下，常规晶闸管电源易发生反电晕现象，严重影响除尘效率。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术的不足，提供一种具有恒流特性且能克服反电晕现象的静电除尘高频电源控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种静电除尘高频电源控制系统，包括主回路、控制回路及整流模块，所述主回路由断路器、接触器、三相滤波电感、三相滤波电容、三相整流桥、滤波电感、滤波电容依次相连而成，主回路将三相工频电源整流成510V的直流电源，该直流电源通过全桥串联谐振模块转换成交流电源，升压后经整流模块整流滤波成72KV的直流高压电源给电除尘器供电；所述全桥串联谐振模块由IGBT桥式逆变器、谐振电感、谐振电容、高频变压器依次相连而成。

作为优选，所述桥式逆变器包括桥式连接的四个IGBT绝缘栅双极晶体管。

作为优选，所述控制电路包括IGBT驱动板、取样接口电路、数字信号处理控制器，所述IGBT驱动板一端与桥式逆变器相连，另一端与数字信号处理控制器相连，数字信号处理控制器通过IGBT驱动板驱动桥式逆变器。

作为优选，所述全桥串联谐振模块的谐振频率为20KHz-50KHz。

作为优选，所述整流模块包括由高频高压硅堆组成的高频整流器。

本静电除尘高频电源控制系统，将三相380V电网电源输入，其主回路经断路器、接触器、三相滤波电感、三相滤波电容、三相整流桥，滤波电感，滤波电容，形成510V稳定的直流电源。另一路经过开关、控制变压器，对数字信号处理控制器，IGBT驱动板、取样接口电路进行供电。其中滤波电感可提高设备的功率因素，电磁兼容性好，三相平衡；510V的直流电源经全桥串联谐振模块转换成交流电源，升压后经整流模块整流滤波成72KV的直流高压电源给电除尘器供电； 

综上所述，本实用新型具有以下优点：本系统输出平均电压高，输出电流大，火花关断时间短，电场能量恢复快，能克服反电晕现场等；应用三相电源，电网均衡，有恒流特性，可提高设备效率和除法效率，适应不同工况需求，运行高效可靠；采用该系统的除尘器的粉尘排放浓度小，除尘效率高；结构紧凑、体积小、重量轻，功率因素和效率高，除尘效果好。

附图说明

图1为本实用新型的电路示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，三相380V电网电源输入，主回路经断路器QF、接触器KM、三相滤波电感（Lu、Lv、Lw）、三相滤波电容（Cu、Cv、Cw）、三相整流桥K1，滤波电感LQ，滤波电容C1，形成510V稳定的直流电源。另一路经过开关QS2、控制变压器TC1，给数字信号处理控制器3，IGBT驱动板4，取样接口电路供电。其中滤波电感（Lu、Lv、Lw、LQ），可提高设备的功率因素，电磁兼容性好，三相平衡；在接触器上的并联电阻R1、R2、R3起到缓冲的作用。图中所示的全桥串联谐振模块由IGBT桥式逆变器、谐振电感、谐振电容、高频变压器TM依次相连而成，IGBT桥式逆变器由四个IGBT绝缘栅双极晶体管Q1、Q2、Q3、Q4桥式连接而成，谐振电感、谐振电容、高频变压器TM构成串联谐振电路，即全桥串联谐振模块由一桥式电路和一串联谐振电路组成，其中串联谐振电路的谐振频率为20 KHz ~50KHz。整流模块包括由高频高压硅堆组成的高频整流器。控制电路包括IGBT驱动板4、取样接口电路、数字信号处理控制器3， IGBT驱动板一端与桥式逆变器相连，另一端与数字信号处理控制器相连。

数字信号处理控制器由触摸屏，数字控制单元组成，是以32位的DSP为核心的专用控制器。通过控制触摸屏的开机触摸按键，根据设定的工作模式和控制方式按不同的算法确定确定IGBT的占空比，并送出相应的定时值启动内部定时器，定时时间到，定时器输出IGBT触发脉冲，经过IGBT驱动板直接驱动IGBT绝缘栅双极晶体管Q1~Q4。逆变电路把510V的直流电压转换为0~50KHz的高频矩形波交流电压送到高频变压器，经升压整流滤波后输出72KV直流高压，经阻尼电阻R7电源给电除尘器供电。所述的逆变电路，其逆变过程如下：数字信号处理控制器控制Q1、Q4导通时，串联谐振电流经Q1、高频变压器TM、串联谐振电容Cr、串联谐振电感Lr、 Q4向串联谐振电容Cr充电，形成正弦电流的正半波，在电容电压达到最大值，充电电流为零后，触发信号关断Q1及Q4，电容电压经Q4、串联谐振电感Lr、串联谐振电容Cr、高频变压器TM、Q1放电，形成正弦电流的负半波，在负半波结束后，因Q1、Q4未能再次打开，回路电流为零；然后Q2、Q3导通，串联谐振电容Cr被反相充电，工作过程与前述相同。

取样接口电路由一次电流取样电路，二次电压取样电路，二次电流取样电路，高频变压器温度取样电路组成。一次电流取样电路先由一次电流互感器TA1取样，经一次电流取样电路，一次电流数据送到数字信号处理控制器处理后在触摸屏上显示；二次电压取样电路由高频变压器、R4、R5取样电阻取样后，二次电压数据送到数字信号处理控制器处理后在触摸屏上显示；二次电流取样电路由高频变压器，取样电阻R6取样后，二次电流数据送到数字信号处理控制器上的触摸屏上显示；高频变压器上的温度传感器信号经接口电路直接送到数字信号处理控制器上，实时侦测显示。

Claims (5)

1.一种静电除尘高频电源控制系统，包括主回路、控制回路及整流模块，其特征在于：所述主回路由断路器、接触器、三相滤波电感、三相滤波电容、三相整流桥、滤波电感、滤波电容依次相连而成，主回路将三相工频电源整流成510V的直流电源，该直流电源通过全桥串联谐振模块转换成交流电源，升压后经整流模块整流滤波成72KV的直流高压电源给电除尘器供电；所述全桥串联谐振模块由IGBT桥式逆变器、谐振电感、谐振电容、高频变压器依次相连而成。

2.根据权利要求1所述的静电除尘高频电源控制系统，其特征在于：所述桥式逆变器包括桥式连接的四个IGBT绝缘栅双极晶体管。

3.根据权利要求2所述的静电除尘高频电源控制系统，其特征在于：所述控制电路包括IGBT驱动板（4）、取样接口电路、数字信号处理控制器（3），所述IGBT驱动板一端与桥式逆变器相连，另一端与数字信号处理控制器相连，数字信号处理控制器通过IGBT驱动板驱动桥式逆变器。

4.根据权利要求3所述的静电除尘高频电源控制系统，其特征在于：所述全桥串联谐振模块的谐振频率为20KHz-50KHz。

5.根据权利要求4所述的静电除尘高频电源控制系统，其特征在于：所述整流模块包括由高频高压硅堆组成的高频整流器。