RU68819U1 - ELECTRIC FILTER POWER DEVICE - Google Patents

ELECTRIC FILTER POWER DEVICE

Info

Publication number
RU68819U1
RU68819U1 RU2007126243/22U RU2007126243U RU68819U1 RU 68819 U1 RU68819 U1 RU 68819U1 RU 2007126243/22 U RU2007126243/22 U RU 2007126243/22U RU 2007126243 U RU2007126243 U RU 2007126243U RU 68819 U1 RU68819 U1 RU 68819U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
frequency
rectifier
output
inverter
Prior art date
Application number
RU2007126243/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иннокентьевич Переводчиков
Александр Владимирович Щербаков
Валентина Николаевна Шапенко
Георгий Маркович Мустафа
Юрий Александрович Кирюхин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт имени В.И. Ленина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт имени В.И. Ленина" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт имени В.И. Ленина"
Priority to RU2007126243/22U priority Critical patent/RU68819U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU68819U1 publication Critical patent/RU68819U1/en

Links

Abstract

Предложение относится к источникам питания электрофильтров, представляющих собой нагрузку с ярко выраженной емкостной составляющей. Целью настоящего предложения является повышения надежности и электрического кпд устройства. Для этого в устройство для питания электрофильтра, содержащее сетевой трехфазный выпрямитель, включенный на его выходе высокочастотный мостовой транзисторный инвертор, повышающий высокочастотный трансформатор с первичной обмоткой, включенной в диагональ инвертора, и высоковольтной вторичной обмоткой, через выпрямитель связанной с нагрузкой-электрофильтром, датчики напряжения и тока электрофильтра и блок управления, дополнительно введены промежуточный емкостной накопитель, включенный на выходе сетевого выпрямителя и два высокочастотных дросселя, через которые первичная обмотка высокочастотного трансформатора включена в диагональ мостового инвертора. При этом сетевой выпрямитель выполнен управляемым, что позволяет обеспечить максимально возможный кпд зарядного устройства при отсутствии бросков тока в питающей сети. Включение высокочастотных дросселей обеспечивает формирование в высокочастотном трансформаторе тока с пологими фронтами, что повышает кпд устройства. При этом вторичная обмотка высокочастотного трансформатора выполнена секционированной, каждая секция подключена к своему выходному выпрямителю, по входу и выходу зашунтированному соответствующим высокочастотным конденсатором. Это позволяет обеспечить заданную симметричную форму фронтов с учетом влияния паразитных емкостей вводов высокочастотного трансформатора на «землю», что также повышает кпд устройства. Блок управления, связанный входами с датчиками напряжения и тока электрофильтра, а выходами - с управляющими электродами транзисторов инвертора, выполнен с возможностью управления сетевым выпрямителем.The proposal relates to power supplies for electrostatic precipitators, representing a load with a pronounced capacitive component. The purpose of this proposal is to increase the reliability and electrical efficiency of the device. To do this, in a device for powering an electrostatic precipitator, containing a three-phase rectifier network, a high-frequency bridge transistor inverter connected to its output, raising a high-frequency transformer with a primary winding included in the diagonal of the inverter, and a high-voltage secondary winding, through a rectifier connected to the load of the electrostatic precipitator, voltage sensors and the current of the electrostatic precipitator and the control unit, an intermediate capacitive storage is additionally introduced, included at the output of the network rectifier and two high-hours total chokes through which the primary winding of the high-frequency transformer is included in the diagonal of the bridge inverter. In this case, the network rectifier is made controllable, which ensures the maximum possible efficiency of the charger in the absence of inrush currents in the supply network. The inclusion of high-frequency chokes provides the formation of a high-frequency transformer current with gentle edges, which increases the efficiency of the device. In this case, the secondary winding of the high-frequency transformer is partitioned, each section is connected to its output rectifier, shunted by the corresponding high-frequency capacitor at the input and output. This allows you to provide a given symmetrical shape of the fronts, taking into account the influence of stray capacitances of the inputs of the high-frequency transformer on the "ground", which also increases the efficiency of the device. The control unit connected to the inputs with voltage and current sensors of the electrostatic precipitator, and the outputs to the control electrodes of the inverter transistors, is configured to control a network rectifier.

Description

Настоящее предложение относится к электротехнике, а именно к источникам питания электрофильтров (ЭФ), представляющих собой нагрузку с ярко выраженной емкостной составляющей.This proposal relates to electrical engineering, namely to power supplies of electrostatic precipitators (EF), which are a load with a pronounced capacitive component.

Такие источники должны обеспечивать необходимую эффективность пылеочистки во всем известном диапазоне удельных электрических сопротивлений пыли, при низких эксплуатационных расходах и удельных энергозатратах на пылеочистку, высокий электрический КПД, надежность источника высоковольтного питания ЭФ в режиме непрерывных штатных пробоев.Such sources should provide the necessary dust cleaning efficiency in the entire known range of specific electrical dust resistivities, at low operating costs and specific energy consumption for dust cleaning, high electrical efficiency, and the reliability of the high-voltage power supply EF in the mode of continuous standard breakdowns.

Известно высоковольтное устройство униполярного питания [патент № ЕР 0192553, дата опубликования 1986-08-27], которое содержит сетевой мостовой выпрямитель, Г-образный LC - фильтр сетевой нижней частоты, мостовой транзисторный инвертор, выходной последовательный резонансный колебательный контур, повышающий трансформатор, две вторичные обмотки, подсоединенные к своим диодным мостам, параллельно мостам подключены накопительные конденсаторы, которые подключены последовательно, нагрузка подключена к выходным концам последовательно соединенных конденсаторов. Амплитуда выходного напряжения регулируется путем изменения длительности импульса управления транзисторами. Напряжение на нагрузке измеряется с помощью высоковольтного делителя подключенного параллельно нагрузке. Амплитуда напряжения на нагрузке пропорциональна длительности импульсов на управляющих электродах транзисторов. Однако при работе на емкостную нагрузку такое устройство не обеспечивает надежную работу в условиях частых пробоев.A high-voltage unipolar power device is known [patent No. EP 0192553, publication date 1986-08-27], which contains a network bridge rectifier, an L-shaped LC filter of a low-frequency network, a bridge transistor inverter, an output serial resonant oscillatory circuit, step-up transformer, two secondary windings connected to their diode bridges, storage capacitors are connected in parallel to the bridges, which are connected in series, the load is connected to the output ends of the series connected capacitors. The amplitude of the output voltage is controlled by changing the duration of the transistor control pulse. The voltage at the load is measured using a high voltage divider connected in parallel to the load. The amplitude of the voltage at the load is proportional to the duration of the pulses at the control electrodes of the transistors. However, when working on a capacitive load, such a device does not provide reliable operation in conditions of frequent breakdowns.

Известно также устройство униполярного питания электрофильтра, принятое в качестве прототипа [патент США № US 5639294, дата опубликования 1997-06-17]. Устройство содержит сетевой мостовой выпрямитель, высокочастотный мостовой транзисторный инвертор, выходной повышающий трансформатор с вторичной обмоткой, подсоединенной к диодному мосту, нагрузка-электрофильтр подключена к диодному мосту через демпфер. Амплитуда выходного напряжения регулируется путем изменения длительности импульса управления транзисторами. Напряжение на нагрузке измеряется Also known is a device for unipolar power supply of an electrostatic precipitator adopted as a prototype [US patent No. US 5639294, published date 1997-06-17]. The device contains a network bridge rectifier, a high-frequency bridge transistor inverter, an output step-up transformer with a secondary winding connected to a diode bridge, the load-electrostatic precipitator is connected to the diode bridge through a damper. The amplitude of the output voltage is controlled by changing the duration of the transistor control pulse. Load voltage is measured

с помощью высоковольтного делителя подключенного параллельно нагрузке, а ток - с помощью шунтового резистора. Амплитуда напряжения на нагрузке пропорциональна длительности импульсов на управляющих электродах транзисторов.using a high voltage divider connected in parallel to the load, and the current using a shunt resistor. The amplitude of the voltage at the load is proportional to the duration of the pulses at the control electrodes of the transistors.

Недостатком этого устройства является то, что сетевое напряжение подается после выпрямителя непосредственно на коммутационные приборы. Такое включение приводит к скачкообразному потреблению энергии из сети при восстановлении напряжения на электрофильтре после пробоя. Частота пробоев 1-0,5 пробоя в секунду. Когда источников питания много, то возникают интенсивные импульсные помехи по сетевому питанию в первичной сети, что снижает надежность работы всей системы. Кроме того наличие резистора в выходной цепи снижает его кпд.The disadvantage of this device is that the mains voltage is supplied directly to the switching devices after the rectifier. This inclusion leads to spasmodic energy consumption from the network when voltage is restored on the electrostatic precipitator after breakdown. The breakdown frequency of 1-0.5 breakdown per second. When there are many power sources, intense impulse noise arises from the mains supply in the primary network, which reduces the reliability of the entire system. In addition, the presence of a resistor in the output circuit reduces its efficiency.

Целью настоящего предложения является повышение надежности и электрического кпд устройства.The purpose of this proposal is to increase the reliability and electrical efficiency of the device.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для питания электрофильтра, содержащее сетевой трехфазный выпрямитель, включенный на его выходе высокочастотный мостовой транзисторный инвертор, повышающий высокочастотный трансформатор с первичной обмоткой, включенной в диагональ инвертора, и высоковольтной вторичной обмоткой, через выпрямитель связанной с нагрузкой-электрофильтром, датчики напряжения и тока электрофильтра и блок управления, дополнительно введены промежуточный емкостной накопитель, включенный на выходе сетевого выпрямителя и два высокочастотных дросселя, через которые первичная обмотка высокочастотного трансформатора включена в диагональ мостового инвертора. При этом сетевой выпрямитель выполнен управляемым, что позволяет обеспечить максимально возможный кпд зарядного устройства при отсутствии бросков тока в питающей сети. Включение высокочастотных дросселей обеспечивает формирование в высокочастотном трансформаторе тока с пологими фронтами, что повышает кпд устройства. При этом вторичная обмотка высокочастотного трансформатора выполнена секционированной, каждая секция подключена к своему выходному выпрямителю, по входу и выходу зашунтированному соответствующим высокочастотным конденсатором. Это позволяет обеспечить заданную симметричную форму фронтов с учетом влияния паразитных емкостей вводов высокочастотного трансформатора на «землю», что также повышает кпд устройства. Блок управления, связанный входами с датчиками напряжения и тока электрофильтра, а выходами - с управляющими электродами транзисторов инвертора, выполнен с возможностью управления сетевым выпрямителем.This goal is achieved by the fact that in the device for powering the electrostatic precipitator, containing a three-phase network rectifier, a high-frequency bridge transistor inverter connected to its output, increasing the high-frequency transformer with a primary winding included in the diagonal of the inverter, and a high-voltage secondary winding, through a rectifier connected to the load-electrostatic precipitator , voltage and current sensors of the electrostatic precipitator and a control unit, an intermediate capacitive storage device is included, which is included at the output of the network o rectifier and two high-frequency chokes, through which the primary winding of the high-frequency transformer is included in the diagonal of the bridge inverter. In this case, the network rectifier is made controllable, which ensures the maximum possible efficiency of the charger in the absence of inrush currents in the supply network. The inclusion of high-frequency chokes provides the formation of a high-frequency transformer current with gentle edges, which increases the efficiency of the device. In this case, the secondary winding of the high-frequency transformer is partitioned, each section is connected to its output rectifier, shunted by the corresponding high-frequency capacitor at the input and output. This allows you to provide a given symmetrical shape of the fronts, taking into account the influence of stray capacitances of the inputs of the high-frequency transformer on the "ground", which also increases the efficiency of the device. The control unit connected to the inputs with voltage and current sensors of the electrostatic precipitator, and the outputs to the control electrodes of the inverter transistors, is configured to control a network rectifier.

Для пояснения существа предложения на фиг.1 приведена структурно-принципиальная электрическая схема источника с высокочастотной связью с сетью To clarify the essence of the proposal, figure 1 shows the structurally-electric circuit of the source with high-frequency communication with the network

(ИВЧС), обеспечивающая формирование униполярного высокого напряжения на частоте более 10 кГц. На фиг.2 приведена циклограмма работы основных таймеров системы управления (СУ), на фиг.3 представлена структурно-функциональная схема СУ, а на фиг.4 - осциллограмма напряжения на нагрузке при отработке циклограммы изменения высокого напряжения на ЭФ при штатном пробое ЭФ.(IVES), providing the formation of a unipolar high voltage at a frequency of more than 10 kHz. Figure 2 shows the sequence diagram of the main timers of the control system (SU), figure 3 shows the structural and functional diagram of the SU, and figure 4 is a waveform of the voltage at the load when working out the sequence diagram of the change in high voltage on the EF during regular breakdown of the EF.

Устройство для питания электрофильтра, схема которого приведена на фиг.1 содержит выпрямитель 5, подключенный к трехфазной сети 1 через дроссели 2, 3, 4. Выпрямитель 5 содержит тиристоры 6. На выходе выпрямителя включен делитель напряжения 8, соединенный с входом 7 блока управления 29. Выход 9 блока управления 29 связан с подмодулятором 10 тиристоров 6. Конденсатор фильтра нижних частот 11 включен на выходе выпрямителя 5 и на входе высокочастотного мостового инвертора 12. Датчик 13 тока зарядки конденсатора 12 связаны с входными клеммами 20 и 0 блока управления 28. Транзисторы 14-17 инвертора 12 через подмодуляторы 18-21 связаны соответственно с выходными клеммами 22-25 блока управления 29. Через дроссели 26, 27 в диагональ мостового инвертора 12 включена первичная обмотка 31 повышающего высокочастотного трансформатора 32, зашунтированная конденсатором 30. Перечисленные выше элементы, кроме обмотки 31, образуют низковольтную часть 28 источника питания. Вторичные обмотки 33, 34, 35 повышающего высоковольтного высокочастотного трансформатора 32 зашунтированы корректирующими конденсаторами 36, 37, 38 и питают выпрямители 39, 40, 41, выходы которых зашунтированы конденсаторами 42, 43, 44, соединенными последовательно и через параллельно соединенные дроссель 45 и резистор 46, а также шунт 47 замкнутыми на нагрузку (ЭФ) 52, содержащую собственную емкость 53 и собственное сопротивление 54. Параллельно нагрузке 52 включен делитель напряжения 48. Шунт 47 и делитель 48 соединены соответственно с входными клеммами 49, 50 блока управления 29. Перечисленные элементы схемы, кроме нагрузки и блока управления, образуют высоковольтную часть 51 источника питания.The device for powering the electrostatic precipitator, the circuit of which is shown in Fig. 1, contains a rectifier 5 connected to a three-phase network 1 through inductors 2, 3, 4. The rectifier 5 contains thyristors 6. At the output of the rectifier, a voltage divider 8 is connected to the input 7 of the control unit 29 The output 9 of the control unit 29 is connected to the submodulator 10 of the thyristors 6. The low-pass filter capacitor 11 is connected to the output of the rectifier 5 and to the input of the high-frequency bridge inverter 12. The sensor 13 of the charging current of the capacitor 12 is connected to the input terminals 20 and 0 of the control unit 28. The transistors 14-17 of the inverter 12 through the submodulators 18-21 are connected respectively to the output terminals 22-25 of the control unit 29. Through the inductors 26, 27, the primary winding 31 of the up-frequency transformer 32 connected by the capacitor 30 is included in the diagonal of the bridge inverter 12. Listed above the elements, except for the winding 31, form the low-voltage part 28 of the power source. The secondary windings 33, 34, 35 of the step-up high-voltage high-frequency transformer 32 are shunted by corrective capacitors 36, 37, 38 and feed rectifiers 39, 40, 41, the outputs of which are shunted by capacitors 42, 43, 44, connected in series and through parallel-connected inductor 45 and resistor 46 and also the shunt 47 closed to the load (EF) 52, which contains its own capacitance 53 and its own resistance 54. A voltage divider 48 is connected in parallel with the load 52. The shunt 47 and the divider 48 are connected respectively to the input terminals 49, 50 bl Single control 29. These circuit elements, except for load and control unit form part of a high voltage power supply 51.

В исходном состоянии все коммутаторы силовой схемы закрыты и напряжение на нагрузке равно нулю.In the initial state, all switches of the power circuit are closed and the voltage at the load is zero.

Электрическая схема (фиг.1) работает следующим образом:The electrical circuit (figure 1) works as follows:

- исходное состояние - все напряжения отсутствуют;- initial state - all voltages are absent;

- включается сетевое питание устройства 28 напряжением 220/380 В, например частотой 50-60 Гц и подается на клеммы «сеть» 1 на дроссели 2, 3, 4 и далее на регулируемый выпрямитель 6 выпрямительного блока 5 и блока управления (БУ) 29;- the power supply of the device 28 is turned on with a voltage of 220/380 V, for example, with a frequency of 50-60 Hz and is supplied to the “network” terminals 1 to the inductors 2, 3, 4 and then to the adjustable rectifier 6 of the rectifier unit 5 and the control unit (BU) 29;

- полученное постоянное напряжение с частотой пульсаций 100 Гц заряжает конденсатор фильтра нижних частот 11, поступает на сток транзисторов 14, 16, с помощью делителя 8 определяется уровень выпрямленного напряжения, информация об уровне этого напряжения поступает на блок 29 по каналу 7, имеющего гальваническую развязку с сетью (например оптическому);- the obtained constant voltage with a ripple frequency of 100 Hz charges the low-pass filter capacitor 11, enters the drain of transistors 14, 16, using the divider 8 determines the level of the rectified voltage, information about the level of this voltage is transmitted to block 29 through channel 7, which has galvanic isolation with network (e.g. optical);

- все источники сетевого питания блока 29 заряжаются и устройство готово к пуску;- all power sources of the block 29 are charged and the device is ready to start;

- кнопкой «пуск» (П) на блоке 29 осуществляется пуск устройства (t1 - фиг.2), при этом блок 29 по каналу связи 9 подает сигнал на подмодулятор 10, который осуществляет формирование отпирающих импульсов с плавно увеличивающейся фазой включения, обеспечивая плавную зарядку до максимального значения силового конденсатора 11, при этом напряжение на закрытых коммутаторах (транзисторах) 14, 15, 16, 17, например, мостовой схемы инвертора 12 плавно увеличивается;- the start button (P) on the block 29 starts the device (t 1 - Fig. 2), while the block 29 sends a signal to the submodulator 10 through the communication channel 9, which generates unlocking pulses with a gradually increasing switching phase, ensuring a smooth charging to the maximum value of the power capacitor 11, while the voltage on the closed switches (transistors) 14, 15, 16, 17, for example, the bridge circuit of the inverter 12 gradually increases;

- ток зарядки автоматически поддерживается постоянным, определяется как падение напряжения на резисторе 13 и по каналу 20 с гальванической развязкой передается на блок 29;- the charging current is automatically kept constant, it is defined as the voltage drop across the resistor 13 and is transmitted through channel 20 with galvanic isolation to block 29;

- когда кончается зарядка конденсатора 11, блок 29 по каналам с гальванической развязкой 22, 23, 24, 25 формирует импульсы управления, например прямоугольной формы минимальной длительности (начиная с момента времени t2), которые поступают попарно на подмодуляторы 18, 21 и 19, 20, мостового инвертора 12, при этом длительность импульсов плавно увеличивается, что приводит к увеличению напряжения на нагрузке, а отсутствие сквозных токов отслеживается автоматически;- when the charging of the capacitor 11 ends, block 29 generates control impulses, for example, of a rectangular shape of minimum duration (starting from time t 2 ), which are transmitted in pairs to submodulators 18, 21 and 19, through channels with galvanic isolation 22, 23, 24, 25, 20, the bridge inverter 12, while the pulse duration gradually increases, which leads to an increase in voltage at the load, and the absence of through currents is monitored automatically;

- на дросселях 26, 27 конденсаторе 30, и первичной обмотке 31 высокочастотного трансформатора 32, включенных в диагональ мостового инвертора, выделяется это высокочастотное напряжение;- on the inductors 26, 27 of the capacitor 30, and the primary winding 31 of the high-frequency transformer 32 included in the diagonal of the bridge inverter, this high-frequency voltage is allocated;

- на вторичных обмотках 33, 34, 35 повышающего высоковольтного высокочастотного трансформатора 32 и корректирующих конденсаторах 36, 37. 38 появляется высокочастотное напряжение повышенной амплитуды, которое с помощью диодных мостов 39, 40, 41 выпрямляется и заряжает соответственно конденсаторы 42, 43, 44;- on the secondary windings 33, 34, 35 of the step-up high-voltage high-frequency transformer 32 and correction capacitors 36, 37. 38 there appears a high-frequency voltage of increased amplitude, which is rectified with the help of diode bridges 39, 40, 41 and charges the capacitors 42, 43, 44, respectively;

- выпрямленное постоянное напряжение, полученное на конденсаторах 42, 43, 44, суммируется и получается униполярное постоянное высокое напряжение, которое через дроссель 45 (например, с ферритовым сердечником), резистор 46 и шунт 47, дающий информацию о токе, поступает на высоковольтный делитель 48, дающий информацию о напряжении ЭФ, через каналы с гальванической развязкой 49, 50 сигналы поступают на блок (28), далее высокое напряжение полученное от трансформаторно-выпрямительного - the rectified direct voltage obtained at the capacitors 42, 43, 44 is summed up and a unipolar constant high voltage is obtained, which, through the inductor 45 (for example, with a ferrite core), the resistor 46 and the shunt 47, giving current information, is fed to the high-voltage divider 48 giving information about the voltage of the EF, through the channels with galvanic isolation 49, 50, the signals are fed to the block (28), then the high voltage received from the transformer-rectifier

блока 51, поступает на нагрузку 52 (ЭФ) содержащую собственную емкость 53 и собственное сопротивление 54.block 51, is supplied to the load 52 (EF) containing its own capacitance 53 and its own resistance 54.

- после достижения напряжением своего номинального значения, выставленного заранее уставкой, прекращается увеличение длительности импульса управления транзисторами 22, 23, 24, 25;- after the voltage reaches its nominal value, set in advance by the setting, the increase in the duration of the control pulse of transistors 22, 23, 24, 25 stops;

- в дальнейшем осуществляется автоматическое изменение длительности импульсов управления при изменении сопротивления нагрузки для поддержания постоянства напряжения на ней, уменьшение длительности при увеличении сопротивления и увеличение длительности при уменьшении сопротивления, кроме того, амплитуда напряжения на нагрузке изменяется согласно заданному ранее алгоритму;- in the future, an automatic change in the duration of the control pulses is carried out when the load resistance changes to maintain a constant voltage on it, the duration decreases when the resistance increases and the duration increases when the resistance decreases, in addition, the voltage amplitude on the load changes according to a previously defined algorithm;

- при штатном выключении ИВЧС, снятию сигнала «пуск», сначала отключается регулируемый выпрямитель 5 (время t3), а затем, уменьшается длительность импульса управления и после достижения минимальной длительности (время 14), снимается управление с инвертора 12.- when the IVCH is turned off normally, the start signal is removed, the adjustable rectifier 5 is turned off first (time t 3 ), and then the control pulse duration decreases and after reaching the minimum duration (time 14), the control from the inverter 12 is removed.

Для повышения надежности работы высокочастотного инвертора в условиях регулярных штатных электрических пробоев в электрофильтре используется высокочастотные дроссели 26, 27 включенные в диагональ моста инвертора 12 последовательно с нагрузкой - первичной обмоткой 31 высокочастотного трансформатора 32 и конденсатор 30, включенный параллельно первичной обмотке 31.To improve the reliability of the high-frequency inverter in the conditions of regular regular electrical breakdowns in the electrostatic precipitator, high-frequency chokes 26, 27 are included in the diagonal of the inverter 12 bridge in series with the load - the primary winding 31 of the high-frequency transformer 32 and the capacitor 30, connected in parallel with the primary winding 31.

Задача блока 28 (фиг.3) - обеспечение работоспособности всех систем высоковольтного устройства, контроль, диагностика и индикация параметров. Блоком 28 осуществляется:The task of block 28 (figure 3) is to ensure the operability of all systems of a high-voltage device, monitoring, diagnostics and indication of parameters. Block 28 is carried out:

- выработка управляющих импульсов;- development of control pulses;

- удержание иерархии времени задержек таймеров;- maintaining the hierarchy of time delays timers;

- диагностика режима работы всего устройства;- diagnostics of the operating mode of the entire device;

- автоматическое отслеживание максимального значения амплитуды высокого напряжения на нагрузке согласно заданному ранее в блоке 28 алгоритму управления.- automatic monitoring of the maximum value of the amplitude of the high voltage at the load according to the control algorithm previously set in block 28.

Блок 29 (фиг.3) состоит из двух регуляторов: первый 101 обеспечивает плавную зарядку силового конденсатора, а второй 102 - управление работой инвертора при отработке заданного алгоритма.Block 29 (figure 3) consists of two controllers: the first 101 provides a smooth charging of the power capacitor, and the second 102 controls the operation of the inverter when working out a given algorithm.

Сетевое напряжение 1 поступает на датчик перехода через ноль 104, выходной сигнал которого включает таймер 105 плавного изменения фазы открытия тиристоров блока выпрямителя 5, управление которым осуществляется по фотоусилителя 10 по оптическому каналу 9 световым импульсом после фото излучателя 106. Параметры работы Mains voltage 1 is supplied to the zero-crossing sensor 104, the output signal of which includes a timer 105 for smoothly changing the opening phase of the thyristors of the rectifier unit 5, which is controlled by a photo amplifier 10 through an optical channel 9 with a light pulse after a photo emitter 106. Operation parameters

таймера определяются блоком управления 107 по заданному алгоритму (задающему скорость нарастания напряжения на накопительном конденсаторе 11).the timer is determined by the control unit 107 according to a predetermined algorithm (setting the slew rate of the voltage across the storage capacitor 11).

Второй регулятор 102 осуществляет плавное уменьшение или увеличение длительности управляющих импульсов транзисторов силового инвертора и таким образом изменение выходного напряжения на нагрузке 52. После подачи команды «Пуск» на включение (время t2), включается таймер выдержки 108, который включает генератор частоты повторения импульсов 109 инвертора 12. По каналам 50 и 49 относительно земли (или нулевой шины) осуществляется постоянное определение амплитуды напряжения 110 и тока 111 нагрузки 54. Одновременно по каналу 49 отслеживается устройством 112 число пробоев за единицу времени в нагрузке. Далее с помощью компаратора 113 согласно уставке 114 отслеживается допустимое количество пробоев, а компаратором 115 согласно уставке 116 отслеживается максимально допустимое значение тока нагрузки 54. Максимальное значение напряжения отслеживается компаратором 117 согласно уставке 118. Все три параметра ограничения напряжения на нагрузке поступают на логический элемент 119, который определяет максимально допустимую длительность импульсов управления силовыми транзисторами инвертора 12. Устройство 120 вырабатывает импульсы управления таймерами 121, которые поступают на формирователь длительности импульсов управления 122, и далее на соответствующие оптические устройства управления 123, 124, 125, 126 формирующие оптические каналы управления 22, 23, 24, 25 подмодуляторами 18, 19, 20, 21 транзисторов мостового инвертора 12.The second controller 102 performs a smooth decrease or increase in the duration of the control pulses of the power inverter transistors and thus change the output voltage at the load 52. After the Start command is turned on (time t 2 ), the shutter timer 108 is turned on, which includes a pulse repetition rate generator 109 inverter 12. On channels 50 and 49 relative to the ground (or zero bus), the amplitude of voltage 110 and load current 111 is continuously determined 54. At the same time, channel 1 is monitored by device 1 12 the number of breakdowns per unit time in the load. Next, using the comparator 113 according to the setting 114, the allowable number of breakdowns is monitored, and the comparator 115 according to the setting 116 monitors the maximum allowable value of the load current 54. The maximum voltage value is monitored by the comparator 117 according to the setting 118. All three parameters of the load voltage limiting are supplied to the logic element 119, which determines the maximum allowable duration of the control pulses of the power transistors of the inverter 12. The device 120 generates control pulses of the timers 121 which are coupled to control pulse duration generator 122, and further to the corresponding optical control devices 123, 124, 125, 126 forming the optical control channels 22, 23, 24, 25 podmodulyatorami 18, 19, 20, 21, 12 transistors of the bridge inverter.

Форма напряжения на нагрузке (фиг.4) представляет собой высокое униполярное напряжение при очень малом уровне пульсаций и определяется, кроме характера нагрузки - заданным алгоритмом управления.The form of voltage at the load (Fig. 4) represents a high unipolar voltage at a very low level of ripple and is determined, in addition to the nature of the load, by a given control algorithm.

Система управления высоковольтным источником питания с высокочастотной связью обеспечивает автоматическое регулирование по времени амплитуды высокого напряжения отрицательной полярности, подаваемого на ЭФ согласно заложенному ранее в блок 29 алгоритму. Алгоритм управления определяется заранее согласно опытному исследованию электрофизических особенностей пылеочистки конкретного типы пыли и физико-химических параметров твердых частиц пылевоздушной смеси.The control system of the high-voltage power supply with high-frequency communication provides automatic time-based control of the amplitude of the high voltage of negative polarity supplied to the EF according to the algorithm laid down earlier in block 29. The control algorithm is determined in advance according to an experimental study of the electrophysical features of dust cleaning of a particular type of dust and the physicochemical parameters of solid particles of a dusty air mixture.

Управление работой устройства осуществляется от блока управления 29 вторичным источником питания с высокочастотной связью, его транзисторными коммутаторами 14, 15, 16, 17 через каналы связи 22, 23, 24, 25 посредством: импульсных устройств обеспечивающих гальваническую развязку (разделительных трансформаторов, световодного оптического канала, оптронов или др.).The operation of the device is controlled from the control unit 29 by a secondary power source with high-frequency communication, its transistor switches 14, 15, 16, 17 through communication channels 22, 23, 24, 25 by means of: pulse devices providing galvanic isolation (isolation transformers, optical fiber channel, optocouplers or other).

Амплитуда напряжения питания регулируется путем изменения длительности управляющих импульсов поступающих на транзисторные коммутаторы 14, 15, 16, 17 источника питания с высокочастотной связью, установленных в первичной цепи обмотки 31 высоковольтного высокочастотного трансформатора 32. Выбор параметров индуктивности дросселей 26. 27 в инверторе 12 осуществляется таким образом, чтобы способствовать подавлению высокочастотной составляющей первой гармоники напряжения в первичной обмотке 31 силового высоковольтного трансформатора 32 и выделению основной частоты первой гармоники инвертора 12, а также своим реактивным сопротивлением способствуют ограничению амплитуды тока транзисторов при коротком замыкании во вторичной обмотке межу собой или на землю.The amplitude of the supply voltage is regulated by changing the duration of the control pulses supplied to the transistor switches 14, 15, 16, 17 of a high-frequency-coupled power supply installed in the primary circuit of the winding 31 of the high-voltage high-frequency transformer 32. The inductance parameters of the chokes 26. 27 in the inverter 12 are thus to help suppress the high-frequency component of the first voltage harmonic in the primary winding 31 of the high-voltage power transformer 32 and highlight The main frequency of the first harmonic of the inverter 12, as well as its reactance, contribute to limiting the amplitude of the current of the transistors during a short circuit in the secondary winding between themselves or to earth.

Силовой выпрямитель обеспечивает выпрямление сетевого напряжения, которое подается на «мостовую» схему 3 высокочастотного инвертора 18 устройства для питания электрофильтра. Включение транзисторов 14, 15, 16, 17 осуществляется попарно таким образом, чтобы через первичную обмотку 31 высоковольтного высокочастотного трансформатора 32 проходил ток переменного направления.A power rectifier provides rectification of the mains voltage, which is supplied to the "bridge" circuit 3 of the high-frequency inverter 18 of the device for powering the electrostatic precipitator. The inclusion of transistors 14, 15, 16, 17 is carried out in pairs so that through the primary winding 31 of the high-voltage high-frequency transformer 32 passed an alternating current.

Амплитуда напряжения (фиг.4) U1, U2, U3 на нагрузке (ЭФ) 54 постоянно измеряется с помощью высоковольтного делителя 48. После достижения первого максимального значения U1 через время Δt5, блок 29 прекращает быстрое увеличения длительности импульса, управляющего силовыми транзисторами 14, 15, 16, 17 инвертора 12, таким образом, переходя к дальнейшему плавному увеличению длительности до максимального значения U2. Через время Δt6 скорость увеличения длительности управляющих импульсов транзисторами 14, 15, 16, 17 уменьшается еще больше. Через время Δt7 длительность управляющих импульсов, а, соответственно, и амплитуда напряжения на нагрузке U3 становятся настолько большими, что ЭФ пробивается, и емкость ЭФ коронирующий электрод - осадительный электрод разряжается, за время разряда в ЭФ Δt8 напряжение спадает практически до нуля. Через время де ионизации пыле воздушного потока Δt9 между электродами ЭФ напряжение опять начинает нарастать. Нарастает до уровня U1 в течение времени Δt5. В дальнейшем весь процесс увеличения длительности управляющих импульсов, а соответственно и напряжения на ЭФ U2 повторяется до момента нового пробоя при напряжении U3. Длительность Δt7 времени работы ЭФ в этих циклах каждый раз от пробоя к пробою изменяется таким образом, чтобы поддерживать максимально возможное напряжение U3 на ЭФ. Время отсутствия напряжения Δt10 должно быть как можно меньше так как ЭФ в это время не работает. Пробой в ЭФ должен носить искровой характер, то есть в момент пробоя отключается высокочастотный инвертор 12.The voltage amplitude (Fig. 4) U 1 , U 2 , U 3 at the load (EF) 54 is constantly measured using a high voltage divider 48. After reaching the first maximum value of U 1 after a time Δt 5 , block 29 stops the rapid increase in the duration of the pulse controlling power transistors 14, 15, 16, 17 of the inverter 12, thus, proceeding to a further smooth increase in duration to a maximum value of U 2 . After a time Δt 6, the rate of increase in the duration of the control pulses by transistors 14, 15, 16, 17 decreases even more. After a time Δt 7, the duration of the control pulses, and, accordingly, the voltage amplitude at the load U 3, becomes so large that the EF breaks through, and the EF capacitance of the corona electrode - the precipitation electrode is discharged, during the discharge time in EF Δt 8 the voltage drops to almost zero. After the deionization time of the dusty air stream Δt 9 between the electrodes of the EF, the voltage begins to increase again. It grows to the level of U 1 during the time Δt 5 . In the future, the whole process of increasing the duration of the control pulses, and, accordingly, the voltage on the EF U 2 is repeated until a new breakdown at a voltage of U 3 . The duration Δt 7 of the operating time of the EF in these cycles each time from breakdown to breakdown is changed in such a way as to maintain the maximum possible voltage U 3 on the EF. The voltage-free time Δt 10 should be as short as possible since the EF does not work at this time. The breakdown in the EF must be of a spark nature, that is, at the time of the breakdown, the high-frequency inverter 12 is turned off.

Устройство ограничения максимального напряжения U3 и тока ЭФ работает таким образом, что увеличение длительности импульсов управления прекращается тогда, когда какой-либо из параметров: максимальное пробивное напряжение, ток, число пробоев в единицу времени достигнет заданного заранее уставкой значения. Блок 29 обеспечивает накопление импульсов пробоя при напряжении U3 в ЭФ путем преобразования количества импульсов в логическое напряжение. Если количество импульсов (логическое напряжение) больше заданных, то это также способствует прекращению увеличения длительности импульса управления транзисторами 14, 15, 16, 17.The device for limiting the maximum voltage U 3 and the current EF works so that the increase in the duration of the control pulses stops when any of the parameters: maximum breakdown voltage, current, number of breakdowns per unit time reaches the value set in advance. Block 29 provides for the accumulation of breakdown pulses at a voltage of U 3 in an EF by converting the number of pulses to a logical voltage. If the number of pulses (logical voltage) is greater than the set, then this also helps to stop the increase in the duration of the pulse control transistors 14, 15, 16, 17.

Claims (1)

Устройство для питания электрофильтра, содержащее сетевой трехфазный выпрямитель, включенный на его выходе высокочастотный мостовой инвертор на транзисторах, повышающий высокочастотный трансформатор с первичной обмоткой, включенной в диагональ мостового инвертора, и высоковольтной вторичной обмоткой, через выходной мостовой выпрямитель электрически связанной с электрофильтром, датчики напряжения и тока электрофильтра, и блок управления, подключенный соответствующими входами к выходами датчиков, а выходами - к управляющим входам транзисторов высокочастотного инвертора, отличающееся тем, что в него дополнительно введены промежуточный емкостной накопитель, включенный на выходе сетевого выпрямителя, выполненного регулируемым, и два высокочастотных дросселя, через которые первичная обмотка высокочастотного трансформатора включена в диагональ мостового инвертора, при этом высоковольтная вторичная обмотка трансформатора выполнена секционированной, каждая секция подключена к своему выходному выпрямителю, по входу и выходу зашунтированному соответствующим высокочастотным конденсатором, выходы всех выходных выпрямителей соединены последовательно, причем блок управления выполнен с возможностью управления сетевым выпрямителем.
Figure 00000001
A device for powering an electrostatic precipitator, comprising a three-phase rectifier network, a high-frequency bridge inverter on transistors connected at its output, raising a high-frequency transformer with a primary winding included in the diagonal of a bridge inverter, and a high-voltage secondary winding, through an output bridge rectifier electrically connected to the electrostatic precipitator, voltage sensors and the current of the electrostatic precipitator, and the control unit connected by the corresponding inputs to the outputs of the sensors, and the outputs to the control inputs t anzistors of a high-frequency inverter, characterized in that an intermediate capacitive storage is added to it, included at the output of a network rectifier, made adjustable, and two high-frequency chokes, through which the primary winding of the high-frequency transformer is included in the diagonal of the bridge inverter, while the high-voltage secondary winding of the transformer is made sectional , each section is connected to its output rectifier, the input and output shunted by the corresponding high frequency condenser, the outputs of all output rectifiers are connected in series, and the control unit is configured to control a network rectifier.
Figure 00000001
RU2007126243/22U 2007-07-09 2007-07-09 ELECTRIC FILTER POWER DEVICE RU68819U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007126243/22U RU68819U1 (en) 2007-07-09 2007-07-09 ELECTRIC FILTER POWER DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007126243/22U RU68819U1 (en) 2007-07-09 2007-07-09 ELECTRIC FILTER POWER DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU68819U1 true RU68819U1 (en) 2007-11-27

Family

ID=38961033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007126243/22U RU68819U1 (en) 2007-07-09 2007-07-09 ELECTRIC FILTER POWER DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU68819U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2770756C2 (en) * 2017-10-09 2022-04-21 Крафтповеркон Свиден Аб High-voltage power supply system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2770756C2 (en) * 2017-10-09 2022-04-21 Крафтповеркон Свиден Аб High-voltage power supply system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5629844A (en) High voltage power supply having multiple high voltage generators
US4481460A (en) Inverter with charging regulator having a variable keying ratio
KR0137389B1 (en) Electric dust collector
EP0208822B1 (en) An electrostatic dust precipitator
CN103081322A (en) Power supply integrated circuit device and power supply interruption detecting method
US5639294A (en) Method for controlling the power supply to an electrostatic precipitator
US6373723B1 (en) Method and device for generating voltage peaks in an electrostatic precipitator
KR20010106450A (en) A method of operating an electrostatic precipitator
JP2003069406A (en) High voltage semiconductor switch device and high voltage generating apparatus
RU68819U1 (en) ELECTRIC FILTER POWER DEVICE
EP2268407B1 (en) High voltage power supply for electrostatic precipitator
KR101523416B1 (en) Pre-biased sampling filter
JP3631158B2 (en) Electric dust collecting power supply device and control method thereof
KR101675018B1 (en) Power Supply for Micro-pulse type Electrostatic Precipitator
KR0121143B1 (en) Power device
TWI524644B (en) Power controllers and systems and methods for controlling power of light sources
RU2207191C2 (en) Way to supply power to electric filter and facility for its realization
RU2291000C1 (en) Power supply apparatus to electric filter (variants)
JP4151107B2 (en) High pressure discharge lamp lighting device
JPH0371180B2 (en)
SU1421409A1 (en) Apparatus for electric precipitator power supply
SU1331565A1 (en) Apparatus for feeding electric precipitators
SU1261062A1 (en) Device for generating control pulses of converter thyristors
JP2023091445A (en) Dc power supply device
SU1444926A1 (en) System for power supply of process units

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20140710