电磁型静电电源与LC恒流型静电电源.doc

电磁型静电电源与LC恒流型静电电源在电除尘应用中的特性探讨冯肇霖 华南理工大学大气污染控制技术及工程研究室 510641 杨羽军 冶金部安全环保研究院 430081摘 要: 本文介绍了电磁型静电电源与LC恒流型静电电源在电除尘应用中的特性, 通过电参数的对比, 结论是:两种电源均属调幅型电源, 其外特性一样; 电磁型比LC恒流型对电除尘的匹配特性更好; 两种电源均可对电除尘电场短路具有恒流保护作用; LC恒流型电源自身的损耗比电磁型电源的大; 在实用中两种电源可以直接互换使用。关键词: 恒流, 调幅, 调相, 伏安特性 一、前言在小型电除尘器供电中除了电子控制调压的电源外, 还有LC恒流型和自耦调压器控制调压的电磁型电源, 它们在应用中各有特点、优点和缺点。因为小型电除尘器使用的条件、环境和操作管理人员的素质等因素限制, 用户对电源的高可靠性、低故障率、易操作、易维护管理等要求不断提高, 可控硅调相式的电子型电源尽管在器件、电路和功能上作了许多改进, 使可靠性能不断得到提高, 但是由于受电子器件性能、成本和使用环境条件的影响, 故障率还是偏高, 而且对维修人员的专业知识和技术水平要求都较高。因此, 电磁型和LC恒流型调幅式的电源应运而生。在实际应用中, 调幅电源比调相电源对小型电除尘器而言, 前者的负荷匹配特性优于后者, 即在同一台小型电除尘器上采用调幅电源供电的极限功率要比调相电源供电的极限功率要高, 而且除尘效率也会明显提高。这对于旧电除尘器改造具有特别的意义。所以近年调幅式的电磁型和LC恒流型电源逐渐得到用户的关注和采用。为便于用户认识和选用, 对电磁型和LC恒流型电源的主要特性的探讨是有必要的。二、测试回路为了探讨两种电源的主要特性, 选用了自耦调压器调压, 并装有L-C变阻器作短路保护的调幅电源和LC恒流电源。分别对多管式电除尘进行供电, 测试其轻、中、重负载三种状态下的原边电压、电流和付边电压、电流和功率因素。测量的示意图如图1。三、电源参数两种电源在400伏电网电压下供电测量, 测量结果如下:1.波形: 两电源的电压和电流波形基本一样, 原边电压为正弦波(波形图见图2)。2.功率因数: 两电源升压供电产生电晕后,功率因数为0.950.99,基本相同。3.电压、电流: 两种电源分别在轻负载、中负载和重负载三种状况下测量出原边和付边的电压-电流参数,列出表格(见附表1)和作出电特性曲线(见图3):(1)轻负载时LC恒流型(HL-)和电磁型的电压-电流参数(见附表1-1和图3);(2)中负载时LC恒流型(HL-)和电磁型的电压-电流参数(见附表1-2和图3);(3)重负载时LC恒流型(HL-)和电磁型的电压-电流参数(见附表1-3和图3);(4)负载金属性接触短路时, 电流不变, 两种电源输出端电流保持在50毫安。附表1 电磁型与 HL-电源电特性对比一览表 轻负载时 附表1-1原边电压电磁型200250290300330360380400420（V）HL-原边电流电磁型0.51.11.51.622.42.83.23.6（A）HL-1.52.83.63.94.6副边电压电磁型4252656875808590100（Kv）HL-55758590100副边电流电磁型246.5781011.51214.5（mA）HL-3.66.59.510.513.5 中负载时 附表1-2原边电压电磁型130150180220250280310340380400（V）HL-原边电流电磁型11.11.72.53.44.256.51011（A）HL-1.52.83.6581114副边电压电磁型28303845506065728088（Kv）HL-30404858688088副边电流电磁型23.569.512.5172026.53440（mA）H-3.86.59.515212936 重负载时 附表1-3原边电压电磁型100130150170180200240270300340350（V）HL-原边电流电磁型0.51.21.82.32.63.455.59.511.513（A）HL-1.52.83.679101518副边电压电磁型2025303538405055607075（Kv）HL-2530384248506572副边电流电磁型246.58.51013.52025344550（mA）HL-3.86.5101519243850四、两种电源主参数分析对比1.电压-电流参数的对比: (1)从图3可以看到两种电源在轻负载、中负载和重负载三种状态下, 它们的输出外特性十分相近,可以近似认为对电除尘器供电其外特性是一样的。 (2)控制器的输出特性可以从图3(a)中看到,电磁型控制器的V-A曲线比较平, 而LC恒流型(HL-型)控制器的V-A曲线比较陡, 这种情况在轻负载、中负载和重负载都是一样。V-A曲线比较平, 其带载能力和受电网电压波动影响较小, 输出的电压较稳定,在电除尘供电控制使用中可得到较稳定的工作点, 而且当粉尘参数变动时, 其电参数的变动也较小,负载匹配特性较好。(3)从图3(b)可以看到两种电源的高压输出外特性是十分接近的, 可见两种电源在给电除尘器供电时作用和效果几乎一样, 受粉尘参数变动的影响也近似一样。(4)当高压负载端出现金属性短路时, 两种电源都能自动稳定输出电流不变,并可长时间保持这种供电状态而不损坏电源。(5)从附表2可以计算到两种电源的本身损耗: 表2调节器损耗电磁型LC恒流型(HL-型)轻负载时62 VA168 VA中负载时880 VA1032 VA重负载时800 VA1260 VA考虑到两种电源的功率因数几乎相同, 所以可以看到LC恒流型电源比电磁型电源的损耗要大, 即电磁型比LC恒流型(HL-)的效率要高。五、结 论经过以上对电磁型和LC恒流型(HL-)进行参数比较和初步探讨,可以得到如下结论:1.两种电源均属调幅型电源,其外特性是一样的。2.作为高压控制调压器电磁型比LC恒流型具有更好的匹配特性,在工作中可使电除尘器的电运行参数更稳定。3.两种电源均可对电除尘器电场短路具有恒流保护作用。4.LC恒流型电源的自身损耗比电磁型的大,电磁型电源的效率比LC恒流型电源的效率要高。5.在实际使用中可以认为两种电源是完全可以直接互换。