CN212309868U - 一种电除尘高压电源控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电除尘高压电源控制器。其包括主控芯片、采样模块、参数设置及显示模块、外接存储器；所述的采样模块、参数设置及显示模块、外接存储器、均与主控芯片相连。本控制器可以对模拟信号采用高速、高分辨率精确采样，参数全数字化处理，简化了硬件电路，提高了可靠性。本控制器操作使用方便,设备的开机、停机、参数显示和设定、运行方式的变换都可通过参数设置及显示模块实现，具有完善的保护功能,当设备遇到异常情况时，控制器能迅速地检测并进行处理，保证设备运行的安全。

Description

一种电除尘高压电源控制器

技术领域

本实用新型属于控制器领域，具体涉及一种电除尘高压电源控制器。

背景技术

电除尘器高压供电装置可广泛应用电厂、水泥、冶金、化工、造纸等有粉尘污染的地方，既能消除空气污染，保护环境，又能回收有用粉尘,有较大的环境、社会、经济收益。

电除尘器高压供电装置是电除尘器的关键设备,它由最初的模拟电路控制、集成电路控制、单板机控制，发展到现在的单片机控制和嵌入式控制，性能上也有很大的改进。电除尘器高压供电装置的主要作用是向电除尘器电场提供高压直流电源，使通过电除尘器的烟气粉尘荷电并在电场力的作用下收集到收尘极，达到净化含尘烟气的目的。

控制器是电除尘器高压供电装置的核心部分，它的主要作用是控制电除尘器高压供电装置最有效地向电场提供直流高压和直流电流；检测并智能处理设备遇到异常情况；提供方便简单的人机界面和灵活的管理功能。因此，性能优异的高压智能控制器更能有效地保证电除尘器高压供电装置安全、有效地运行。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种性能优异的电除尘高压电源控制器。

一种电除尘高压电源控制器包括主控芯片、采样模块、参数设置及显示模块、外接存储器；所述的采样模块、参数设置及显示模块、外接存储器、均与主控芯片相连。

作为本实用新型的优选方案，所述的采样模块与电除尘高压电源主回路电路相连获取一次电压、一次电流、二次电压和二次电流；所述采样模块还与位于变压器油箱内的温度传感器相连，用于获取油温信号。

作为本实用新型的优选方案，所述的参数设置及显示模块为触控屏，所述触控屏可供用户输入参数。

作为本实用新型的优选方案，外接存储器为FRAM，FRAM采用SPI总线结构，FRAM与主控芯片通过SCI总线进行通信，用于存储参数。

作为本实用新型的优选方案，所述的主控芯片包括保护和报警模块，保护和报警模块与采样模块相连，获取输入信号，所述保护和报警模块与参数设置及显示模块相连用于故障显示，保护和报警模块通过信号线与电除尘高压电源主回路开关相连。

本控制器可以对模拟信号采用高速、高分辨率精确采样，参数全数字化处理，简化了硬件电路，提高了可靠性。

本控制器操作使用方便,设备的开机、停机、参数显示和设定、运行方式的变换都可通过参数设置及显示模块实现。具有完善的保护功能,当设备遇到异常情况时，控制器能迅速地检测并进行智能处理，保证设备运行的安全。

附图说明

图1为电除尘高压电源控制器的结构示意图；

图2为电除尘高压电源控制器的工作状态数据流向示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，电除尘高压电源控制器包括主控芯片1、采样模块2、参数设置及显示模块3、外接存储器4；所述的采样模块、参数设置及显示模块、外接存储器、均与主控芯片相连。

由于电除尘高压电源控制器为电器设备，在使用时对环境的温湿度有要求，使用的环境温度为0～40℃。当控制室的温度高于40℃，应采取降温措施。空气最大相对湿度不超过90％(在相当于空气温度20±5℃时)。

如图2所示，采样模块2包括A/D转换器，采样模块与电除尘高压电源主回路电路相连获取一次电压、一次电流、二次电压和二次电流；所述采样模块还与位于变压器油箱内的温度传感器相连，用于获取油温信号；采样模块2通过A/D转换器将模拟信号处理为数字信号。

其中，伏安曲线数据(一次电压、一次电流、二次电压、二次电流)是分析电除尘器在不同工况条件下电气特性的有效工具。比如它能快速和准确采集电除尘器在不同电流密度下的二次电压，然后通过显示器以曲线图的形式呈现。

当控制器采集伏安曲线数据时，二次电流将从最大值按一定的步长下降至零，再从零，升回至最大值。在此过程中，完成数据的采集。每点数据的采集分为三步：调整、稳定、采样，以求准确采集。

由于各电除尘器运行参数差异，伏安曲线数据采集点数也不同，整个采集时间不是一个定值，会随当前设备的运行参数变化，大约在5-15秒钟时间内完成。

主控芯片可以为freescale MC9S12系列嵌入式控制芯片，供电电压为5V，内含电压调整模块产生芯片内部所需的电压(如3.3V，2.5V，1.8V等)。

主控芯片对模拟信号的处理工作为现有技术，本申请的主控芯片对信号的处理的处理及获得导通角的过程与现有技术相同。现有电除尘高压电源控制器的主要工作为：模拟信号经A/D转换和调理后由主控芯片进行数据分析和处理。主控芯片根据设定的工作模式和控制方式，确定每一个半波的导通角，并输出相应的定时值，定时输出SCR移相触发脉冲，触发脉冲经光电隔离、驱动电路输出两路通电源正负极同步的触发信号至晶闸管SCR，经SCR调控输出电压，电压反馈信号又由采样模块输入到主控芯片进行比较运算，主控芯片不断调整导通角使输出达到用户设定值。

参数设置及显示模块用于显示控制器的工作状态、工作参数、报警信息，并采用触控屏，可供用于输入参数设定值，并对工作模式和控制方式进行选择。

外接存储器为FRAM，FRAM采用SPI总线结构，FRAM与主控芯片通过SCI总线进行通信，用于存储参数。通过添加FRAM，可对用户的输入参数、运行参数或故障记录进行保存和读取，其他用户在权限足够时可读取用户存储的参数。

所述的主控芯片包括保护和报警模块5。保护和报警模块对采样模块的输入信号进行检测，当检测到故障时发送故障信号给参数设置及显示模块进行故障显示，并根据需要向电除尘高压电源发送停机指令，其具有下述保护和报警功能：

1.输出开路保护

设备处于运行状态下，控制器连续5秒时间内检测到二次电压接近于电压额定值，二次电流接近零，控制器将这种现象判断为输出开路，控制器上的输出开路状态灯指示亮，停机并输出报警信号。

2.输出短路保护

设备处于运行状态下，控制器连续5秒时间内检测到二次电压接近零，二次电流达到额定值的30％以上，控制器将这种现象判断为输出短路，控制器上故障指示灯亮，停机并输出报警信号。

3.偏励磁保护

设备处于运行状态下，二次电流连续8个半波出现一个半波的电流大于另一半波的电流20﹪，控制器将这种现象判断为输入偏励磁，控制器上故障指示灯亮，停机并输出报警信号。

3.输出欠压保护

设备处于运行状态下，连续30秒二次电压低于欠压值，但不为零，二次电流有确定值，控制器将这种现象判断为输出欠压，控制器上故障指示灯亮，停机并输出报警信号。

4.主回路开路保护

设备处于运行状态下，在导通角增大到一定值时，二次电压、二次电流值仍接近零，控制器将这种现象判断为主回路开路，控制器上故障指示灯亮，停机并输出报警信号。

5.输入过流保护

设备处于运行状态下，一次电流连续2秒超过设定值5％，控制器将判断为输入过流,控制器上故障指示灯亮，停机并输出报警和跳闸信号。

6.可控硅短路保护

控制器在可控硅关断情况下，检测一次电流、二次电流或二次电压有超过量程值，则判断为可控硅短路，停机并输出报警和跳闸信号。

7.临界油温报警

设备处于运行状态下，在变压器的油温大于临界油温设定值，小于危险油温设定值，控制器上故障指示灯亮，输出报警信号。

8.危险油温保护

设备处于运行状态下，在变压器的油温大于危险油温设定值，控制器上故障指示灯亮，并输出停机和报警信号。

控制器因报警而发出停机指令后，检修人员即可对电除尘器高压电源进行检修，检修完毕后首先进行开机前的调试工作，调试完毕后再次进行开机。

Claims (2)

1.一种电除尘高压电源控制器，其特征在于包括主控芯片、采样模块、参数设置及显示模块、外接存储器；所述的采样模块、参数设置及显示模块、外接存储器、均与主控芯片相连；

所述的采样模块包括A/D转换器；采样模块与电除尘高压电源主回路电路相连获取一次电压、一次电流、二次电压和二次电流；所述采样模块还与位于变压器油箱内的温度传感器相连，用于获取油温信号；采样模块通过A/D转换器将模拟信号处理为数字信号；

外接存储器为FRAM，FRAM采用SPI总线结构，FRAM与主控芯片通过SCI总线进行通信，用于存储参数；

所述的主控芯片包括保护和报警模块，保护和报警模块与采样模块相连，获取输入信号，所述保护和报警模块与参数设置及显示模块相连用于故障显示，保护和报警模块通过信号线与电除尘高压电源主回路开关相连；

所述的主控芯片为MC9S12系列嵌入式控制芯片，供电电压为5V，内含电压调整模块产生芯片内部所需的电压。

2.根据权利要求1所述的电除尘高压电源控制器，其特征在于所述的参数设置及显示模块为触控屏，所述触控屏可供用户输入参数。

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