CN218526245U - 一种智能变频恒流电源及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能变频恒流电源及系统，该电源包括：三相整流电路，包括相位调整装置；逆变电路；升压电路；单相整流电路；控制芯片，分别与三相整流电路和单相整流电路耦接；其中，控制芯片用于在单相整流电流值超过预设电流值时，激活相位调整装置。通过三相整流电路和逆变电路，得到中频的交流电；然后，通过升压电路得到高压交流电；接下来，通过单相整流电路得到高压直流电；最后，由控制芯片对输出的高压直流电的电流大小进行监测，超过预设电流值时，激活相位调整装置，减小三相整流电路的电压值，从而等比例减小输出的高压直流电的电流大小，从而避免产生反电晕现象，提高静电除尘器的除尘效率。

Description

一种智能变频恒流电源及系统

技术领域

本实用新型涉及高压供电领域，尤其涉及一种智能变频恒流电源及系统。

背景技术

静电除尘器的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离，气流中的粉尘荷电在电场作用下与气流分离。在烟气和本体环境一样的情况下，静电除尘器的除尘效率和电晕峰值功率成正比。

然而，随着阳极吸附的粉尘增加，不仅会造成电晕区电离减弱，电晕功率减小，还会因为电荷分布的不均匀，在粉尘层发生局部放电，发生反电晕现象，降低除尘效率。

因此，现有技术在静电除尘器工作的过程中，存在反电晕现象，从而导致除尘效率低的问题。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种智能变频恒流电源及系统，用于解决现有技术在静电除尘器工作的过程中，存在的由于反电晕现象导致的除尘效率低的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种智能变频恒流电源，与静电除尘器连接，包括：

三相整流电路，包括相位调整装置；

逆变电路，与三相整流电路耦接；

升压电路，与逆变电路耦接；

单相整流电路，与升压电路耦接；

控制芯片，分别与三相整流电路和单相整流电路耦接；

其中，控制芯片用于在单相整流电流值超过预设电流值时，激活相位调整装置。

进一步地，智能变频恒流电源还包括储能电容，其中，储能电容分别与三相整流电路和逆变电路并联。

进一步地，储能电容包括多个电容并联。

进一步地，三相整流电路包括三组可控硅电路，其中，每组可控硅电路包括两个可控硅二极管。

进一步地，三相整流电路包括三个输入端和两个输出端，三组可控硅电路并联，每组两个可控硅二极管串联。

进一步地，逆变电路包括两个绝缘栅双极型晶体管，其中，每个绝缘栅双极型晶体管包括两组半导体器件，每组半导体器件包括三极管和绝缘栅型场效应管。

进一步地，第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管并联，两组半导体器件串联，三极管和绝缘栅型场效应管并联。

进一步地，单相整流电路包括四组整流硅堆，其中，第一整流硅堆与第二整流硅堆串联，第三整流硅堆与第四整流硅堆串联，四个整流硅堆连接在一个闭环“桥”配置中，构成桥式整流电路。

进一步地，升压电路包括两组线圈，其中，第一组线圈与逆变电路并联，第二组线圈与单相整流电路并联。

为了解决上述问题，本实用新型还提供一种智能变频恒流系统，包括如上文所述的智能变频恒流电源。

采用上述技术方案的有益效果是：本实用新型提供一种智能变频恒流电源及系统，该电源包括：三相整流电路，包括相位调整装置；逆变电路，与三相整流电路耦接；升压电路，与逆变电路耦接；单相整流电路，与升压电路耦接；控制芯片，分别与三相整流电路和单相整流电路耦接；其中，控制芯片用于在单相整流电流值超过预设电流值时，激活相位调整装置。通过三相整流电路和逆变电路，得到中频的交流电；然后，通过升压电路得到高压交流电；接下来，通过单相整流电路得到高压直流电；最后，由控制芯片对输出的高压直流电的电流大小进行监测，超过预设电流值时，激活相位调整装置，减小三相整流电路的电压值，从而等比例减小输出的高压直流电的电流大小，从而避免产生反电晕现象，提高静电除尘器的除尘效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的智能变频恒流电源一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型提供的智能变频恒流电源另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

在陈述实施例之前，先对静电除尘器、反电晕进行阐述：

静电除尘器是利用高压电场使得流经本体的烟气发生电离，通过特制的本体将粉尘和气流分离并收集。其中，本体分为吸捕阳极(沉淀极)和放电阴极(电晕极)，阳极由金属板制成不同几何形状的通道，阴极由金属导线制成不同样式极线，当气流经过加载高压电场的蜂窝管时，气流中的粉尘在电场作用下会吸附在阳极板上，达到气体除尘的净化效果。

反电晕是在电除尘器中沉积在极板表面上的高比电阻粉尘层所产生的局部放电现象。高比电阻粉尘到达收尘极板后不易释放，其极性及电晕极相同，便排斥后来的荷电粉尘，由于粉尘层的电荷释放缓慢，粉尘间形成较大的电位梯度，当粉尘层中的电场强度大于其临界值时，就会在粉尘层的空隙间产生局部击穿，产生与电晕极极性相反的正离子，并向电晕极运动，中和电晕极带负电的粒子。其表现为电流增大，电压降低，粉尘二次飞扬严重，使得收尘性能显著恶化。

目前，通过静电除尘器吸收粉尘然后清除是较为常见的除尘方式，然而，在静电除尘器工作的过程中，存在反电晕现象，从而导致除尘效率低的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种智能变频恒流电源及系统，以下分别进行详细说明。

如图1所示，图1为本实用新型提供的智能变频恒流电源一实施例的结构示意图，智能变频恒流电源100包括：

三相整流电路101，包括相位调整装置；

逆变电路102，与三相整流电路101耦接；

升压电路103，与逆变电路102耦接；

单相整流电路104，与升压电路103耦接；

控制芯片105，分别与三相整流电路101和单相整流电路104耦接；

其中，控制芯片105用于在单相整流电流值超过预设电流值时，激活相位调整装置。

本实施例中，首先，通过三相整流电路101对输入的工频交流电进行整流处理，得到对应的直流电；接下来，为了提高直流电的电流频率，并且将直流电转变成交流电，通过逆变电路102对直流电进行逆变处理，得到电流频率增大的交流电；然后，通过升压电路103中的两组线圈等比例方法电压，实现提高输出的电压；最后，由单相整流电路104整合升压电路103输出的电压较高的交流电，得到最终的符合静电除尘器使用要求的高压直流电。进一步地，为了有效应对静电除尘器在除尘的过程中产生的反电晕现象，本实施例中还设置了控制芯片105，通过对比输出的单相整流电流值与预设电流值的大小，调整三相整流电路101中可控硅电路的相位，从而调整智能变频恒流电源100的输出电流，有效避免反电晕现象的产生。

本实施例中，首先，通过三相整流电路101和逆变电路102对工频交流电进行整流和逆变处理，得到中频的交流电；然后，通过升压电路103对交流电进行等比例放大，得到高压交流电；接下来，经过单相整流电路104的单相整合，得到符合静电除尘器使用要求的高压直流电；最后，由控制芯片105对单相整流电路104输出的高压直流电的电流大小进行监测，当单相整流电流值过大时，控制芯片105激活三相整流电路101中的相位调整装置，减小三相整流电路101接收的电压值，从而等比例减小单相整流电路104输出的高压直流电的电流大小，避免产生反电晕现象，导致除尘效率低的问题。

作为优选的实施例，预设电流值包括(2A，10A)。

在其他实施例中，还可以根据需要对预设电流值进行适应性修改，可以将预设电流值设置为定值，也可以设置为包括上限和下限的预设电流区间。

作为优选的实施例，三相整流电路包括三组可控硅电路，其中，每组可控硅电路中有两个可控硅二极管，且两个可控硅二极管串联，每个可控硅二极管中都设置有对应的相位，通过相位调整装置调整相位的大小，从而调整输入的工频交流电在经过可控硅电路后的电压大小。

在一具体实施例中，可控硅二极管的相位越小，对应的经过可控硅电路后的电压越大。

优选地，一般为静电除尘器正常供应电流时，选取且固定可控硅二极管的相位为50°，不仅能较好地满足供电需要，并且不会造成资源浪费；当静电除尘器的供应电流过大时，根据实际情况，增大可控硅二极管的相位，从而减小供应电流的大小。

在一具体实施例中，可控硅二极管的相位的调整范围为(30°，120°)，根据实际情况需要，调整可控硅二极管的相位，从而实现调整智能变频恒流电源为静电除尘器供应的电流大小。

另外，为了与当前的工频交流电源进行匹配，三相整流电路设置有三个输入端和两个输出端，其中，每个输入端与一组可控硅电路串联，且每个输入端均设置与每组可控硅电路的两个可控硅二极管之间，然后，三组可控硅电路并联后形成两个输出端，即为三相整流电路的两个输出端。

作为优选的实施例，三相整流电路在输出经过整流处理的直流电后，为了保证电压的稳定性，在三相整流电路后并联多个储能电容，不仅能提高电压的稳定性，还能作为逆变电路的稳定输出。如图2所示，图2为本实用新型提供的智能变频恒流电源另一实施例的结构示意图，智能变频恒流电源200包括：

三相整流电路201，包括相位调整装置；

储能电容202，与三相整流电路201并联；

逆变电路203，与储能电容202并联；

升压电路204，与逆变电路203耦接；

单相整流电路205，与升压电路204耦接；

控制芯片206，分别与三相整流电路201和单相整流电路205耦接；

其中，控制芯片205用于在单相整流电流值超过预设电流值时，激活相位调整装置。

本实施例中，通过设置储能电容202，能够存储三相整流电路201在整流过程中的多余电压，同时在电压不稳定的时候，为逆变电路203提供电压，有效提高了智能变频恒流电源200的稳定性和可靠性。

作为优选的实施例，储能电容202中包括多个电容并联。

作为优选的实施例，在得到稳定的直流电后，还需要经过逆变处理，才能得到稳定且电压较高的交流电，其中，逆变电路包括两个绝缘栅双极型晶体管。

在一具体实施例中，逆变电路与储能电容并联，逆变电路中的每个绝缘栅双极型晶体管都包括两组半导体器件，且两组半导体器件串联。其中，每组半导体器件包括三极管和绝缘栅型场效应管，并且三极管和绝缘栅型场效应管并联。

作为优选的实施例，直流电经过逆变电路处理后，得到稳定且电流较大的交流电，为了适应静电除尘器的使用需要，还需要经过升压电路进行升压。

在一具体实施例中，升压电路包括两组线圈，其中，第一组线圈与逆变电路并联，第二组线圈与单相整流电路并联。另外，第一组线圈包括两个初级绕组，第二组线圈包括两个次级绕组，其中，两个初级绕组先串联，然后再与逆变电路并联；两个次级绕组先串联，然后再与单相整流电路并联。

在一具体实施例中，初级绕组由扁铜带绕制，次级绕组由漆包铜线绕制。

作为优选的实施例，经过升压电路的升压处理，得到电压较大的交流电后，还需要经过整流处理，才能得到高压直流电，以满足静电除尘器的使用需要。

在一具体实施例中，通过单相整流电路对高电压交流电进行整流处理，其中，单相整流电路包括四个整流硅堆，其中，第一整流硅堆与第二整流硅堆串联，第三整流硅堆与第四整流硅堆串联，四个整流硅堆连接在一个闭环“桥”配置中，构成桥式整流电路，最后，将经过单相整流处理的高压直流电输入至静电除尘器。

进一步地，在为静电除尘器进行供电的过程中，随着阳极吸附的粉尘增加，将会导致电晕区电离减弱，甚至会造成反电晕现象，因此，为了避免出现反电晕现象，通过控制芯片对三相整流电路的相位进行适应性调整，使得整个智能变频恒流电源的输出电流减小。

在一具体实施例中，控制芯片分别与三相整流电路和单相整流电路并联。在为静电除尘器进行供电的过程中，当单相整流电路中的电流值超过预设电流值时，激活控制芯片；然后，控制芯片激活三相整流电路中的相位调整装置，减小三相整流电路的相位，从而减小三相整流电路的输出电压，对应比例地，单相整流电路的输出电压也会对应减小，从而使得供应至静电除尘器的电流减小，避免产生反电晕现象。

为了解决上述问题，本实用新型还提供了一种智能变频恒流装置，包括如上文所述的智能变频恒流电源。

通过上述方式，首先，通过三相整流电路和逆变电路，得到中频的交流电，并通过储能电容保证交流电的稳定性；然后，通过升压电路得到高压交流电；接下来，通过单相整流电路得到高压直流电；最后，由控制芯片输出的高压直流电的电流大小进行监测，超过预设电流值时，激活相位调整装置，减小三相整流电路的电压值，从而等比例减小输出的高压直流电的电流大小。不仅有效保证了整个电路的稳定性，并且能够避免产生反电晕现象，提高静电除尘器的除尘效率。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能变频恒流电源，与静电除尘器连接，其特征在于，包括：

三相整流电路，包括相位调整装置；

逆变电路，与所述三相整流电路耦接；

升压电路，与所述逆变电路耦接；

单相整流电路，与所述升压电路耦接；

控制芯片，分别与所述三相整流电路和所述单相整流电路耦接；

其中，所述控制芯片用于在单相整流电流值超过预设电流值时，激活所述相位调整装置。

2.根据权利要求1所述的智能变频恒流电源，其特征在于，所述智能变频恒流电源还包括储能电容，其中，所述储能电容分别与所述三相整流电路和所述逆变电路并联。

3.根据权利要求2所述的智能变频恒流电源，其特征在于，所述储能电容包括多个电容并联。

4.根据权利要求1所述的智能变频恒流电源，其特征在于，所述三相整流电路包括三组可控硅电路，其中，每组所述可控硅电路包括两个可控硅二极管。

5.根据权利要求4所述的智能变频恒流电源，其特征在于，所述三相整流电路包括三个输入端和两个输出端，所述三组可控硅电路并联，每组所述两个可控硅二极管串联。

6.根据权利要求1所述的智能变频恒流电源，其特征在于，所述逆变电路包括两个绝缘栅双极型晶体管，其中，每个所述绝缘栅双极型晶体管包括两组半导体器件，每组所述半导体器件包括三极管和绝缘栅型场效应管。

7.根据权利要求6所述的智能变频恒流电源，其特征在于，第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管并联，所述两组半导体器件串联，所述三极管和所述绝缘栅型场效应管并联。

8.根据权利要求1所述的智能变频恒流电源，其特征在于，所述单相整流电路包括四组整流硅堆，其中，所述四个整流硅堆接成电桥形式，形成桥式整流电路。

9.根据权利要求1所述的智能变频恒流电源，其特征在于，所述升压电路包括两组线圈，其中，第一组线圈与所述逆变电路并联，第二组线圈与所述单相整流电路并联。

10.一种智能变频恒流系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的智能变频恒流电源。

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