高压静电除尘实用电源的研究

1、量减轻，系统的效率也将得到定程度的提高。国际上，从20世纪20年代开始发展起来的常规电除尘器，其输出的高压电源是采用工频220，或380，通过铁心变压器把电压升高至几万伏，在经过整流器变成脉动直流。由于这种电源内阻很小，属于硬特性电源，不随负载加重而跌落。其原理1.变压器体积较大，高压绝缘技术要求较高，用于工业现场，高压需有短路保护措施，并常需要在输出高压方串电抗器件以限制短路电流的变化率，同样由于频率较低，电感体积也较大。由于以上的缺点，本文不采用变压器直接升压式，而采用高频逆变式倍压整流电路。具体方案介绍如下。2系统组成高频脉冲变压器和，贾肘脉宽调制技术来实现高压电源。具有损耗小重量和体积

2、均大为减小，电源转换效率高，对电网污染小等特点。2为系统组成框。该系统由输入整流逆变倍压龄流电路保护电路等环节组成。3 494为核心组成的识倾控制电路提供只桥所需要的对相差1.80.的脉冲电压。再由防40所组成的驱动电路加于1桥逆变电路栅漏。输出部分采用倍压整流电路。控制电路部分为494构成的131调节器，评肘脉宽调制，18840驱动屯路。输出电反馈，输入过压欠压。瞬时掉电过流保护输出过保护等。输出电乐负反馈可以调节1桥逆变电路的工作脉冲的宽度。以便实现输出稳压。3电路原理及性能分析3.1辅助电源全桥变换器中。1.丁开关需要离驱动。隔离驱动，简中和最通用的方法心在咖动电源和相应开关器件之间变压

3、器进行耦介1阳派生喂变换器中，由于开关导迪的冷比总迅小于50.所以可以妙目1带多输出线圈的驱动变压器。由于4个开关器件只有2个原极是同电位，所以驱动电路纶要3个隔离辅助电源。加1使下，494工作的辅助电源共4个辅助原。辅助原3所小。3.21桥逆变主电路原理荇防压升压电路频逆变器中的功率开太采用目前世界上先进的电力电子器件扣8丁绝缘栅极晶体管。他是将肘03丁和0丁只的优点集于体的新型复合器件，具有肘03丁的高输入阻抗可用电压驱动，丁尺的通态损耗低等优点。Ilf；VT1vrr，l1lvrrVT，lXJff；180IK触发下轮流导通和关断，将直流电压变换为交流电压。在01和00等自关断器件在运行中都

4、必须配用关断缓冲器件。；1；也不例外，和构成了1的关断缓冲电路。由于电容具有电压不能突变的性能，所以电容的并入使截止时开关能说从瓦丁转移至电界上，进而限制了108丁的电压上升率，电容中储存的能量经释放丁的关断缓冲原现相同。高频高压变压器了是开关电源的重要的个部分其中以下的几个问最为关键变压器的绝缘包括局压边纟而部的绝缘，尚压边对低压边对铁芯的绝缘。但由于高频变压器的体积较小，因此绝缘距离受到限制。变压器的漏感漏抗随频率比例增大，功率的输出受到很大的限制，而高压变压器降低漏感非常困难，通常结构无法满足要求。31变5器绕钇的兮节电容容抗随频率比例降低。导致空载屯流人。功率因数低，逆变器空载发热欠出

5、。针对上述所存在的问，解决方案如下变压器进行真空浸油处理，因为油的绝缘效果要比干燥空气好得多。并且采用足够大的铁芯以保证足够的绝缘距离。足够的绝线距离减小分布电祚及托影响，但分布电容减小必然导致漏感增加。本设计恰恰利用了变压器漏感大的特点，通过入，振电祚组成谐振变换器。实观岑屯流关断技术。减小损耗6.构成中并联混合谐振变换器。极竹，认1实现能量反馈。假设电流过孓时拧制回路检测到过零点丁1和14关断。此时。丁2和3尚未导通。电流通过，电源反馈能九向电源反馈能啁的以倍压整流电路为负载的高频逆变电路，其特点是逆变电路上电后，对负载电容周期性不断充放电的过程，最终实现倍压整流。倍压整流的升压电路，由于

6、其电路上能倍压的特点。降低了对变权器副方电权幅值的要求。同时由于原副线圈的匝数比大大减小，可使变压器的尺寸大大减小绝缘问易于实现漏感也相应的减小，同时也降低了整流极管反向耐压的要求和滤波电容的要求。倍压电容上电压建立后，在有放电电流情况下，电容器也始终处尸充放电过程。电科器的电权足波动的。电压波动的幅值大小与选用的倍压电容值的大小有关。倍压整流电源是软特性电源。软特性电源具备了对环境的适应能力，其输出电压受到负载轻或重的变化，能够自动调节电压升高或降低，很大程度上改善了放电状态。因为当两极间将进入全击穿时。相当于负载加重，这时输出电压自动跌落。有效抵制了火花的发生。采用软特性直流电源作为电除尘

7、的供电装置。能大幅度提高供电效率。节约电源消耗，并且其造价比常规电除尘器还低。倍压整流电路输出的电压作为除尘用高压静电电源。此高压引到除尘器的除尘室。形成高压静电场。放电电极妁围域。产生电离，形成正负离子。3.3脉宽调制控制器脉宽调制器电路5.其核心是产生，信号的集成专用芯片1494.1494性能优越，通过适当的夕接电路，不但可以产生，信号输出，而且还有多种财功能。他化有振荡器既差放人1脉冲调制比较器及输出级电路等。1544组成的脉宽调制控制电路为了避免刚接通电源，变汛器7时饱和而引起的冲击电流。采用软启动来逐渐建立变压器的电压。软启动电路由5中，和组成。+12电源加上后，1.494输出的+5

8、基准电源通过加于4脚。使其得到个高电位3.5.封锁输出脉冲。1；1订关断。随，1的充电，4脚电位逐渐下降，小于3后，有脉冲输出，尺8，启动过程结束，进入正常工作状态，输出直流电压达到额定值。4脚控制蕾脉冲的占空比，1时4脚，以在电路出现故障时高电甲，效。通过5中的极管加到4脚。封锁输出脉冲。关断逆变电路的15.6脚决定了输出脉冲的频率。电流电压调节均采用，1调节。输出电压反馈用变压器附加绕组取样然后再经整流处理，接到1脚的输入端。产生调制脉宽的找制倍小使输出直流电压保持稳定。电流用霍尔电流传感器取样接到1脚的输入端当负战电流超过规定坑，如仪权十产生控制，号调制输出脉冲的宽度。使电路处于限流输出

9、运行=为防止逆变桥两个同，共同4通。必须设置死区时间，改变4脚的电平可调节死区时间。死区时间大于8了3.4驱动电路108是电压驱动型器件，并具有过流保护和短路保护功能。本电路选用日本富通公司生产的混合集成驱动模块又8840，他是108丁的专门驱动器，他能满足1081对驱动电路的特殊要求。保证其可靠开通和关断，而且电路简。模块内功能较全。用+20整流电源供电，能产生+15和5.网种电，供1！门肘极导通时所需正偏电压和关断时所需的负偏电压。内装几，550高速光费信号隔离电路，具有过流检测及切断电路的功能。且对10以下的过流信号不予响应，旦确认为过流，则低速关断电路慢速关断扣81且能送出过流信号至控

10、制电路去封锁下，494的脉冲输出。以父8840为核心构成的驱动电路6.电源为+20，几494输出的，贾1脉冲信号从8和脚送至40的15脚=.咄40驱动校块从3和1脚输出正负驱动脉冲至1；的门射极之间。通和又断，丁。6脚接个极管，到1081的集电极，当流过1；15的电流过大而退出饱和。，极管截止。过电流保护电路起作用，使3脚电位逐步下降，慢慢关断81避免集电极产生电压尖峰而损坏犯81 4高压检测及保护高压检测电路由两部分组成。高压电压检测显和变压器输出电压检测。高压电压检测，直接用大的高压电阻与电流串联，并联在高压输出端。实现高压电压的显。变压器输出电压检测，主要防止出现电路过压或其他情况引起的

11、异常电压。同时在主电路滤波电容两端并联放电电阻，用来消耗部分回馈能量。静电高压除尘电源以负压输出，除尘室阳极必须可靠接地=电源的极通过。极管与除尘室；极相连。为，制全路击穿时的电流，电压输出通过限流绕线电阻接到放电电极上。全路击穿时的电流检测通过与极管上述的电并逐渐变宽，充电完后，4脚电位接近0艮远大于源正极与除尘室阳极相连并联光电耦合器取样，让全路击穿时则控制复位，然后经延时后再启动。5实验及结束语通过调试。逆变电路1作频率为35以心。频变压器面数比为100，在供电电压交流220情况下，高压电源输出60.5.实验室用头发做实验。效率达到100.安装到大连水泥集团有限公司的大连水泥厂，初含尘浓

12、度为368.98836.3615.气流量火念尘浓度高，运用本装置降为164，19.37阳爪3，除尘效率平均达到98以上治理率达到94以上粉尘回收率达97.本电源电气特性比传统的高压静电除尘电源的性能优越，采用准谐振电流过零的软关断技术有效地降低了伴随着高频化带来的损耗，大大减小了装置体积重量，具有击穿短路自保护功能，并且具有能量回收功能。用瓦840驱动订。保证其1靠开通和关断。且具有过流保护，电路简单。兮专文献Ij彭燕昌。介质阻挡放大用大功率高频高压电源的研宄。高电压技术，2002，2812，3536，58.2张光逍。高频逆变喂静电报电源的研究。安徽广播3易映萍。的驱动与保护。电气汗关，999，214J郭奇峰，李渊姗。，884，集成驱动器的应用。计算机上接第79页属于非线性控制，各环节参数的控制作用不明显，在定意义上具有智能化的特征。所以般说来，10控制的效果稍逊于模糊控制。这与理论分析相吻合，而且在许多工业过程中也都得到了验证。今考文献2J何平，王鸿绪。模糊控制器的设计及应用肘。北京科学出版社，1997.3J，小雄，谭建领。直流调速系统模糊控制的08实现的河水利职业技凇，院学报，200.153.4J1叱闫汁书。直流传动系统的向，应模糊拧制。大5J陈伯时。电力拖动自动控制系统北京机械工业出ifl，200.6J薛定宇。基于肘33181成