JPH08192074A - 電気集じん機用パルス発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 台形状のパルスを発生する電気集じん装置用
パルス発生装置をえる。 【構成】 一端が接地され他端がコンデンサおよびイン
ダクタを介して放電極５ａに接続された双方向スイッチ
ング手段、他端に正端子が接続され負端子が接地された
高出力インピーダンスの第１の直流高圧電源６、放電極
に負端子が接続され正端子が接地された高出力インピー
ダンスの第２の直流高圧電源８を備えた電気集じん機用
パルス発生装置において、コンデンサおよびインダクタ
を介する放電極の回路に二つの巻線のうち一方の巻線が
直列に接続された可飽和リアクトル７、同可飽和リアク
トルの他方の巻線に接続されたバイアス電源１３を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気集じん機用パルス
発生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気集じん機では、放電極に負の直流電
圧を印加し負のパルス電圧を重畳することによって、高
抵抗ダストにおける逆電離現象を抑えることができ、集
塵性能が向上する。また、このとき印加するパルス幅や
パルス波形によって、集塵性能は変化する。

【０００３】電気集じん機用のパルス発生装置には、パ
ルス状の高電圧を電気集じん機に印加する方法として、
ＬＣ共振を利用した方式が用いられる。ＬＣ共振を利用
した電気集じん機用パルス発生装置の回路構成の例を図
３に示す。

【０００４】カソードが接地されたＧＴＯ１とアノード
が接地されたダイオード２によって双方向スイッチング
手段を構成し、ＧＴＯ１のアノードとダイオード２のカ
ソードの結合点からコンデンサ３およびインダクタ４を
順次介して容量性負荷である電気集じん機５の放電極に
接続し、電気集じん機５の集塵室は接地されている。ま
た、双方向スイッチング手段の反接地側には直流電源６
の正出力が、ダイオード９および直流リアクトル１０を
順次介して接続され、直流電源６の負側は接地されてい
る。電気集じん機５には直流電源８の負出力がダイオー
ド１１および直流リアクトル１２を順次介して接続さ
れ、直流電源８の正出力は接地されている。

【０００５】電気集じん機５には直流電源８によって負
の直流ベース電圧が印加されており、直流電源６によっ
てコンデンサ３に電荷が蓄積される。ＧＴＯ１をターン
オンするとコンデンサ３、インダクタ４、電気集じん機
５による閉回路でＬＣ共振が生じ、コンデンサ３からＧ
ＴＯ１を通って電気集じん機５に電荷が移動し、移動し
た電荷はダイオード２を通ってコンデンサ３に回収され
る。このとき、電気集塵機５には正弦波状の電圧が印加
され、共振回路のインダクタンスとキャパシタンスによ
ってきまる共振周期によってパルス幅が決定される。

【０００６】図３の回路構成例によるパルス発生装置の
出力電圧と出力電流の波形を図４に示す。図のようにＧ
ＴＯをターンオフするとＬＣ共振によって電気集じん機
に正弦波状の電圧が印加される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のＬ
Ｃ共振を利用した装置では、パルス波形は回路のインダ
クタンスとキャパシタンスによって決まる正弦波状の波
形しか得られなかった。また、複数のスイッチング素子
を直列に接続して高耐電圧のスイッチを構成する場合、
ターンオン時の各素子の特性にばらつきがあると、ター
ンオン時に一部の素子に過電圧がかかって、素子が破壊
される可能性があり、特性にばらつきがないように素子
を選定する必要があった。

【０００８】本発明は、上記問題点を解決することを課
題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため次の手段を講ずる。

【００１０】すなわち、一端が接地され他端がコンデン
サおよびインダクタを介して放電極に接続された双方向
スイッチング手段と、上記他端に正端子が接続され負端
子が接地された高出力インピーダンスの第１の直流高圧
電源と、上記放電極に負端子が接続され正端子が接地さ
れた高出力インピーダンスの第２の直流高圧電源とを備
えた電気集じん機用パルス発生装置において、上記コン
デンサおよびインダクタを介する放電極の回路に二つの
巻線のうち一方の巻線が直列に接続された可飽和リアク
トルと、同可飽和リアクトルの他方の巻線に接続された
バイアス電源とを設ける。

【００１１】

【作用】上記発明において、通常コンデンサは放電極側
が負になるよう充電されている。また可飽和リアクトル
はバイアス電源で所定のバイアスが与えられている。

【００１２】コンデンサが放電方向に双方向スイッチン
グ手段が、ターンオンされると、可飽和リアクトルが逆
方向に飽和する間、放電時の電圧は可飽和リアクトルで
分担される。従って、双方向スイッチング手段が、例え
ばＧＴＯスイッチを複数の素子を直列接続して構成され
ている場合、この期間に全ての素子が完全にオン状態に
なり、一部の素子に過大な電圧がかかることを防ぐこと
ができる。

【００１３】その後、すなわち可飽和リアクトルが逆方
向に飽和後、コンデンサ、インダクタおよび放電極の等
価容量の直列共振が生じて、コンデンサの電荷は放電極
側へ移行する。そして直列共振の約半周期後、放電極の
電圧は最低となる。

【００１４】半周期が過ぎると、可飽和リアクトルが初
めの方向に飽和するまでの間、放電極の電圧は一定の値
となる。可飽和リアクトルが飽和すると、再び直列共振
が生じ、放電極に移動した電荷が双方向スイッチング手
段を経てコンデンサに回収され、約半周期後もとの（初
めの）状態にもどる。このとき双方向スイッチング手段
がターンオフされる。これでパルス荷電の一サイクルが
完了する。

【００１５】このようにして、或る時間のピーク電圧を
保持するパルス荷電が可能となる。また双方向スイッチ
ング手段に複数素子が直列接続されている場合に、特性
にばらつきがあっても、一部の素子に過大な電圧がかか
ることがなくなる。

【００１６】

【実施例】上記本発明の一実施例を図１および図２によ
り説明する。なお、従来例で説明した部分は同一の番号
をつけ説明を省略し、この発明に関する部分を主体に説
明する。

【００１７】図１にて、可飽和リアクトル７の一方の巻
線７ａがＧＴＯ１の反接地側の端子とコンデンサ３間に
接続される。また可飽和リアクトル７の他方の巻線７ｂ
にはバイアス電源１３がつながれ所定方向にバイアスさ
れている。

【００１８】以上において、電気集じん機５（放電極５
ａ）は容量性負荷であり、等価静電容量Ｃｅで表され
る。電荷蓄積用のコンデンサ３の静電容量ＣｏはＣｅに
比べて十分大きいものとし、飽和後の可飽和リアクトル
７のインダクタンスを含めた共振回路の全インダクタン
スをＬとする。

【００１９】電荷供給用直流電源６の電圧をＶｃ、ベー
ス用直流電源８の電圧をＶｂとすると、はじめ、電気集
じん機５（Ｃｅ）はＶｂに、電荷蓄積用コンデンサ３
（Ｃｏ）はＶｂ＋Ｖｃに充電されている。可飽和リアク
トル７はバイアス電源１３と巻線７ｂによって所定の方
向、すなわち双方向スイッチング手段（ＧＴＯ１、ダイ
オード２）からコンデンサ３の方向にバイアスされてい
る。ＧＴＯ１をターンオンすると、可飽和リアクトル７
がコンデンサ３から双方向スイッチング手段の方向に飽
和するまでの間、電位差Ｖｃのほとんどは可飽和リアク
トル７で分担保持される（図２，）。ＧＴＯスイッチ
を複数の素子を直列接続して構成した場合には、この期
間に全ての素子が完全にオン状態になり、一部の素子に
過大な電圧がかかることを防ぐことができる。可飽和リ
アクトル７が電圧時間積で決まる時間ｔｓ１で、コンデ
ンサ３から双方向スイッチング手段の方向に飽和する
と、Ｌと、ＣｏとＣｅの直列合成容量ＣによってＬＣ共
振が生じてＣｏからＣｅに電荷が移動し、Ｃｏ》Ｃｅの
ときは共振の約半周期後にＣｅの電圧はＶｂ＋２Ｖｃに
なる（図２，）。

【００２０】ＬＣ共振の半周期が過ぎると、可飽和リア
クトル７が双方向スイッチング手段からコンデンサ３の
方向に飽和するまでの時間ｔｓ２の間、Ｃｅの電圧は保
持され一定の値となる（図２，）。可飽和リアクトル
７が飽和すると再びＬＣ共振が生じ、Ｃｅに移動した電
荷がＧＴＯ１に逆並列に接続されたダイオード２を通っ
てＣｏに回収され、ＣｏとＣｅの電圧ははじめの状態に
戻る。このときＧＴＯ１をターンオフすることで１回
（１サイクル）のパルス出力動作が終了する（図２，
）。

【００２１】このときの台形波状のパルスの幅は、共振
周期＋ｔｓ２となる。

【００２２】以上のように、スイッチング素子をターン
オンしたとき、可飽和リアクトルは飽和するまでの間電
圧を保持するので、複数のスイッチング素子が直列接続
されている場合に、各素子のターンオン時の特性にばら
つきがあっても、一部の素子に過大な電圧がかかること
がない。また、可飽和リアクトルの飽和時間を適当に選
ぶことによって、或る時間（所定時間）のピーク電圧を
保持する台形波状のパルスを発生することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
双方向スイッチング手段が複数のスイッチング手段が直
列に接続されて構成されている場合、各素子のターンオ
ン時の特性にばらつきがあっても、一部の素子に過大な
電圧がかかることがない。また、可飽和リアクトルの飽
和時間を適当に選ぶことによって、或る時間のピーク電
圧を保持する台形波状のパルスを発生することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成回路図である。

【図２】同実施例の作用説明図である。

【図３】従来例の構成回路図である。

【図４】同従来例の作用説明図である。

【符号の説明】

１ ＧＴＯスイッチ ２ 逆導通ダイオード ３ コンデンサ ４ インダクタ ５ 電気集塵機 ５ａ 放電極 ６ 直流電源 ７ 可飽和リアクトル ７ａ，７ｂ 巻線 ８ 直流電源 ９ 整流ダイオード １０ 直流リアクトル １１ ダイオード １２ 直流リアクトル １３ バイアス電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端が接地され他端がコンデンサおよび
   インダクタを介して放電極に接続された双方向スイッチ
   ング手段と、上記他端に正端子が接続され負端子が接地
   された高出力インピーダンスの第１の直流高圧電源と、
   上記放電極に負端子が接続され正端子が接地された高出
   力インピーダンスの第２の直流高圧電源とを備えた電気
   集じん機用パルス発生装置において、上記コンデンサお
   よびインダクタを介する放電極の回路に二つの巻線のう
   ち一方の巻線が直列に接続された可飽和リアクトルと、
   同可飽和リアクトルの他方の巻線に接続されたバイアス
   電源とを有することを特徴とする電気集じん機用パルス
   発生装置。