專利名稱：高壓靜電除油煙裝置的控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓靜電除油煙裝置，特別是高壓靜電除油煙裝置的控制電路。
背景技術(shù)：
熱定型機(jī)是紡織染整行業(yè)中主要設(shè)備之一，是利用熱空氣對織物進(jìn)行干燥和整理 并使之定型的裝置。熱定型機(jī)排出的煙氣中含有各種顏料助劑，故而存在大量油質(zhì)成分，因 此必須將油煙去除，才能滿足排放要求?，F(xiàn)有的除油煙裝置的工作原理是使廢氣通過一個高壓電場，當(dāng)該高壓電場的電 壓處于使煙氣發(fā)生電暈放電(即臨界電壓VJ至發(fā)生花火擊穿(即擊穿電壓Vt)之間時，電 場使煙氣電離，并將油質(zhì)成分積淀在陽極上，并通過廢油收集裝置回收，從而使廢氣得到凈 化并達(dá)到排放要求。類似的除油煙裝置，如中國專利公開號CN101234365公開的具有靜電除油裝置 的除油機(jī)及其控制方法，該除油機(jī)包括除油機(jī)本體、除油通道及靜電除油裝置，該除油通 道設(shè)于該除油機(jī)本體上，該除油通道包含油機(jī)入風(fēng)口內(nèi)部、油機(jī)入風(fēng)口外部及油機(jī)出風(fēng)口， 該油機(jī)入風(fēng)口內(nèi)部、外部及該油機(jī)出風(fēng)口彼此相互連通，該靜電除油裝置包含高壓靜電模 塊及靜電吸附模塊，該靜電除油裝置與高壓電源連接，該靜電除油裝置設(shè)置于該除油通道； 靜電除油裝置將油煙或臟空氣過濾后，由油機(jī)出風(fēng)口排出氣體。中國專利03261057. 2公開 了高壓靜電油煙凈化器的電控裝置，在其主控電路中設(shè)有可調(diào)啟動延時、振蕩電路及開關(guān) 電源順次連接后再接高壓變壓器輸出高壓，并設(shè)有反饋保護(hù)、復(fù)位、計數(shù)、可調(diào)復(fù)位延時電 路。上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處有(1)由于形成有效除油煙的高壓電場的電壓處于所 述臨界電壓和擊穿電壓之間，任何來自電源或負(fù)載的波動，都將導(dǎo)致油煙的高壓擊穿或電 離失效，因此如何確保高壓工作點的穩(wěn)定，是本領(lǐng)域要解決的問題。(2)由于煙氣中的大量 雜質(zhì)附著于電場兩極上等各種原因，電場中易發(fā)生局部擊穿放電的現(xiàn)象，此時形成電場的 電源系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行可靠的保護(hù)，同時電源系統(tǒng)還要具備識別永久性短路和閃爍性放電(即瞬 時短路)的功能，以確保在發(fā)生瞬時短路時，電源系統(tǒng)還能正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種使用壽命較長、安全性和可靠性較高的高壓 靜電除油煙裝置的控制電路。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高壓靜電除油煙裝置的控制電路，包括電場電流設(shè)定電路，用于將高壓靜電除油煙裝置的油煙通道中的電場電流設(shè)于預(yù) 設(shè)值，以使所述油煙通道中的電場電壓穩(wěn)定在臨界電壓和擊穿電壓之間的一個值上；PI閉環(huán)電路，該PI閉環(huán)電路的給定值輸入端與所述電場電流設(shè)定電路的輸出端 相連；觸發(fā)電路，與PI閉環(huán)電路的控制信號輸出端相連；
高壓輸出單元，該高壓輸出單元的高壓輸出用于在所述油煙通道中生成高壓電場；所述觸發(fā)電路的觸發(fā)信號輸出端與高壓輸出單元的電壓控制輸入端相連；所述PI閉環(huán) 電路通過觸發(fā)電路控制高壓輸出單元的輸出電壓；電流采樣及高壓隔離電路，與高壓輸出單元的取樣電流輸出端相連，用于獲取與高壓輸出單元的輸出電壓相對應(yīng)的采樣電流，并將采樣電流值反饋至PI閉環(huán)電路的反饋 信號輸入端，然后由PI閉環(huán)電路根據(jù)采樣電流值判斷高壓輸出單元輸出的電壓高低，通 過觸發(fā)電路控制所述高壓輸出單元的輸出電壓穩(wěn)定在臨界電壓和擊穿電壓之間的一個值 上；過流保護(hù)及信號識別電路，設(shè)于所述電流采樣及高壓隔離電路的采樣電流信號輸 出端與所述高壓輸出單元的切斷控制輸入端之間，過流保護(hù)及信號識別電路根據(jù)來自所述 電流采樣及高壓隔離電路的采樣電流值判斷所述高壓電場中是否存在局部擊穿放電，并在 發(fā)生局部擊穿放電時，過流保護(hù)及信號識別電路控制所述高壓輸出單元停止輸出，在4-10 秒鐘后過流保護(hù)及信號識別電路控制所述高壓輸出單元恢復(fù)高壓輸出；同時，過流保護(hù)及 信號識別電路記錄1分鐘內(nèi)出現(xiàn)局部擊穿放電的次數(shù)；若在1分鐘內(nèi)出現(xiàn)局部擊穿放電的 次數(shù)超過設(shè)定數(shù)值時，過流保護(hù)及信號識別電路控制所述高壓輸出單元停止輸出。進(jìn)一步，所述電場電流設(shè)定電路的輸出端和PI閉環(huán)電路的給定值輸入端之間設(shè) 有軟啟動電路，用于有效控制過載沖擊電流，確保整個控制電路的使用安全和使用壽命。進(jìn)一步，所述高壓輸出單元包括高壓變壓器和設(shè)于高壓變壓器的次級端的用于 生成高壓直流輸出的高壓整流箱。進(jìn)一步，所述觸發(fā)電路包括設(shè)于高壓變壓器初級電源端的用于對高壓變壓器的 初級電壓進(jìn)行移相觸發(fā)的一組反接的單向可控硅、與PI閉環(huán)電路的控制信號輸出端相連 的用于控制所述的各單向可控硅的導(dǎo)通角的無觸點觸發(fā)器。進(jìn)一步，所述高壓整流箱的取樣電流輸出端依次串接電流表和電流采樣及高壓隔 離電路的取樣電流輸入端，電流采樣及高壓隔離電路的取樣電流輸入端與高壓接地線之間 設(shè)有電流取樣電阻；所述過流保護(hù)及信號識別電路包括與所述電流采樣及高壓隔離電路 的采樣電流信號輸出端相連的過流繼電器，用于控制所述各單向可控硅的控制極的通斷， 從而開啟或關(guān)閉所述高壓整流箱的輸出。進(jìn)一步，所述PI閉環(huán)電路包括一 PI調(diào)節(jié)器，所述電流采樣及高壓隔離電路的采樣 電流信號輸出端和所述軟啟動電路的輸出端都與該PI調(diào)節(jié)器的反相輸入端相連，該PI調(diào) 節(jié)器的輸出端經(jīng)分壓電位器與所述無觸點觸發(fā)器的控制信號輸入端相連。本發(fā)明具有的技術(shù)效果(1)本發(fā)明的高壓靜電除油煙裝置的控制電路在正常工 作時，高壓電場的電壓處于所述臨界電壓和擊穿電壓之間，若存在電源或負(fù)載的波動，電流 采樣及高壓隔離電路獲取與高壓輸出單元輸出的波動電壓相對應(yīng)的采樣電流，并將該采樣 電流值反饋至PI閉環(huán)電路，由PI閉環(huán)電路根據(jù)該采樣電流值判斷高壓輸出單元輸出的電 壓高低，然后控制所述高壓輸出單元的輸出電壓穩(wěn)定在臨界電壓和擊穿電壓之間，從而確 保了高壓工作點的穩(wěn)定，故而本發(fā)明的高壓靜電除油煙裝置具有較高的安全性和可靠性。 (2)正常工作時，若電場中發(fā)生局部擊穿放電的現(xiàn)象，則過流保護(hù)及信號識別電路記錄單位 時間內(nèi)出現(xiàn)局部擊穿放電的次數(shù)；若在單位時間內(nèi)出現(xiàn)局部擊穿放電的次數(shù)超過設(shè)定數(shù)值 時，則判斷為永久性短路，過流保護(hù)及信號識別電路控制所述高壓輸出單元停止輸出。反之，則判斷為閃爍性放電(即瞬時短路)，并控制所述高壓輸出單元繼續(xù)輸出高壓電源，從 而確保在發(fā)生瞬時短路時，高壓靜電除油煙裝置的電源系統(tǒng)還能正常工作，故而本發(fā)明的 高壓靜電除油煙裝置的使用壽命較長、具有較高的安全性和可靠性。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1是實施例中的高壓靜電除油煙裝置的高壓靜電場的電場電壓與電場電流的 關(guān)系圖。其中，Q為所述高壓靜電場的正常工作時的工作點。圖2是實施例中的高壓靜電除油煙裝置的控制電路的電路框圖。圖3是實施例中的高壓靜電除油煙裝置的控制電路的電路原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明如圖1-3，本實施例的高壓靜電除油煙裝置的控制電路包括電場電流設(shè)定電路 UPI閉環(huán)電路3、觸發(fā)電路4、高壓輸出單元5、電流采樣及高壓隔離電路6和過流保護(hù)及信 號識別電路7。PI閉環(huán)電路3為比例積分閉環(huán)控制電路。軟啟動電路2設(shè)于電場電流設(shè)定電路1的輸出端和PI閉環(huán)電路3的給定值輸入 端之間。本實施例的控制電路在通電使用時，軟起動電路2由延時電路構(gòu)成，用于使高壓輸 出單元5的高壓輸出呈現(xiàn)由低至高、緩慢上升的過程，避免了過快升壓對控制電路和電網(wǎng) 的不利影響。觸發(fā)電路4采用型號為ZK-3M的觸發(fā)模塊電路，觸發(fā)電路4的觸發(fā)控制輸入 端與PI閉環(huán)電路3的控制信號輸出端相連。高壓輸出單元5的高壓輸出用于在高壓靜電除油煙裝置的油煙通道中生成高壓 電場；觸發(fā)電路4的觸發(fā)信號輸出端與高壓輸出單元5的電壓控制輸入端相連；所述PI閉 環(huán)電路3通過觸發(fā)電路4控制高壓輸出單元5的輸出電壓。電流采樣及高壓隔離電路6與高壓輸出單元5的取樣電流輸出端相連，用于獲取 與高壓輸出單元5的輸出電壓相對應(yīng)的采樣電流，并將采樣電流值反饋至PI閉環(huán)電路3的 反饋信號輸入端，以根據(jù)采樣電流值判斷高壓輸出單元5輸出的電壓高低并通過PI閉環(huán)電 路3控制所述高壓輸出單元5的輸出電壓穩(wěn)定在17. 5kV左右，以確保高壓工作點的穩(wěn)定， 防止油煙高壓擊穿或電離失效。所述過流保護(hù)及信號識別電路7設(shè)于所述電流采樣及高壓隔離電路6的采樣電流 信號輸出端與所述高壓輸出單元5的切斷控制輸入端之間，過流保護(hù)及信號識別電路7根 據(jù)來自所述電流采樣及高壓隔離電路6的采樣電流值判斷所述高壓電場中是否存在局部 擊穿放電，并在發(fā)生局部擊穿放電時，過流保護(hù)及信號識別電路7控制所述高壓輸出單元5 停止輸出，在4-10秒鐘后過流保護(hù)及信號識別電路7控制所述高壓輸出單元5恢復(fù)高壓輸 出；同時，過流保護(hù)及信號識別電路7記錄1分鐘內(nèi)出現(xiàn)局部擊穿放電的次數(shù)；若在1分鐘 內(nèi)出現(xiàn)局部擊穿放電的次數(shù)超過5次時，過流保護(hù)及信號識別電路7控制所述高壓輸出單 元5停止輸出。所述高壓輸出單元5包括高壓變壓器Bl和設(shè)于高壓變壓器Bl的次級端的用于生成高壓直流輸出的高壓整流箱51。所述觸發(fā)電路4包括設(shè)于高壓變壓器Bl初級電源端的用于對高壓變壓器Bl的 初級電壓進(jìn)行移相觸發(fā)的一組反接的單向可控硅SCRl和SCR2、與PI閉環(huán)電路3的控制信 號輸出端相連的用于控制所述的各單向可控硅SCRl和SCR2的導(dǎo)通角的無觸點觸發(fā)器CF。 通過控制單向可控硅SCRl和SCR2的導(dǎo)通角，即可控制高壓整流箱51的輸出電壓的高低。高壓整流箱51的取樣電流輸出端依次串接電流表mA和電流采樣及高壓隔離電路 6的取樣電流輸入端，電流采樣及高壓隔離電路6的取樣電流輸入端與高壓接地線之間設(shè) 有電流取樣電阻Rl ；電場電流設(shè)定電路1將所述油煙通道中的電場電流設(shè)于預(yù)設(shè)值(一般 為45mA左右，通過電流表mA檢測所述電場電流)，以使所述油煙通道中的電場電壓穩(wěn)定在 臨界電壓VL(即15kV)和擊穿電壓Vj(即20kV)之間的一個值(一般為17. 5kV左右)上。過流保護(hù)及信號識別電路7包括與所述電流采樣及高壓隔離電路6的采樣電流 信號輸出端相連的過流繼電器GL和與過流繼電器GL的繼電器線圈相連的過流信號識別 單元71，過流繼電器GL用于在發(fā)生局部擊穿放電時控制串聯(lián)于所述各單向可控硅SCRl和 SCR2的控制極上的繼電器常閉觸點GLK的通斷，從而開啟或關(guān)閉所述高壓整流箱51的輸 出ο所述PI閉環(huán)電路3包括有運算放大器Al、電阻R3、R4和電容Cl構(gòu)成的PI調(diào)節(jié) 器，所述電流采樣及高壓隔離電路6的采樣電流信號輸出端經(jīng)限流電阻R2與該PI調(diào)節(jié)器 的反相輸入端相連，所述軟啟動電路2的輸出端與該PI調(diào)節(jié)器的反相輸入端相連，該PI調(diào) 節(jié)器的輸出端經(jīng)分壓電位器R6與所述無觸點觸發(fā)器CF的控制信號輸入端相連。所述PI調(diào)節(jié)器即為比例-積分調(diào)節(jié)器。PI調(diào)節(jié)器的反相輸入端即為PI調(diào)節(jié)器中 的運算放大器的反相輸入端。過流信號識別單元71根據(jù)來自所述電流采樣及高壓隔離電路6的采樣電流值判 斷所述高壓電場中是否存在局部擊穿放電，并在發(fā)生局部擊穿放電時通過過流繼電器GL 控制所述高壓輸出單元5停止輸出，同時控制PI調(diào)節(jié)器停止輸出。在4-10秒鐘后過流信號 識別單元71控制PI調(diào)節(jié)器重新開始輸出，并通過過流繼電器GL控制所述高壓輸出單元5 恢復(fù)高壓輸出；同時，過流信號識別單元71記錄1分鐘內(nèi)出現(xiàn)局部擊穿放電的次數(shù)；若在1 分鐘內(nèi)出現(xiàn)局部擊穿放電的次數(shù)超過5次時，過流信號識別單元71控制所述高壓輸出單元 5停止輸出，同時控制PI調(diào)節(jié)器停止輸出。在過流信號識別單元71通過過流繼電器GL控 制所述高壓輸出單元5停止輸出的同時，控制PI調(diào)節(jié)器停止輸出，可實現(xiàn)兩路控制電路控 制所述高壓輸出單元5停止輸出的目的，確保本實施例的控制電路的可靠性和安全性。過 流信號識別單元71由單片機(jī)或模擬控制電路構(gòu)成。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其 它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā) 明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
一種高壓靜電除油煙裝置的控制電路，其特征在于包括電場電流設(shè)定電路(1)；PI閉環(huán)電路(3)，該PI閉環(huán)電路(3)的給定值輸入端與所述電場電流設(shè)定電路(1)的輸出端相連；觸發(fā)電路(4)，與PI閉環(huán)電路(3)的控制信號輸出端相連；高壓輸出單元(5)，用于在高壓靜電除油煙裝置的油煙通道中生成高壓電場；所述觸發(fā)電路(4)的觸發(fā)信號輸出端與高壓輸出單元(5)的電壓控制輸入端相連；所述PI閉環(huán)電路(3)通過觸發(fā)電路(4)控制高壓輸出單元(5)的輸出電壓；電流采樣及高壓隔離電路(6)，與高壓輸出單元(5)的取樣電流輸出端相連，用于獲取與高壓輸出單元(5)的輸出電壓相對應(yīng)的采樣電流，并將采樣電流值反饋至PI閉環(huán)電路(3)的反饋信號輸入端，然后由PI閉環(huán)電路(3)根據(jù)采樣電流值判斷高壓輸出單元(5)輸出的電壓高低，通過觸發(fā)電路(4)控制所述高壓輸出單元(5)的輸出電壓穩(wěn)定在臨界電壓(VL)和擊穿電壓(VJ)之間的一個值上；過流保護(hù)及信號識別電路(7)，設(shè)于所述電流采樣及高壓隔離電路(6)的采樣電流信號輸出端與所述高壓輸出單元(5)的切斷控制輸入端之間，過流保護(hù)及信號識別電路(7)根據(jù)來自所述電流采樣及高壓隔離電路(6)的采樣電流值判斷所述高壓電場中是否存在局部擊穿放電，并在發(fā)生局部擊穿放電時，過流保護(hù)及信號識別電路(7)控制所述高壓輸出單元(5)停止輸出，在4-10秒鐘后過流保護(hù)及信號識別電路(7)控制所述高壓輸出單元(5)恢復(fù)高壓輸出；同時，過流保護(hù)及信號識別電路(7)記錄1分鐘內(nèi)出現(xiàn)局部擊穿放電的次數(shù)；若在1分鐘內(nèi)出現(xiàn)局部擊穿放電的次數(shù)超過設(shè)定數(shù)值時，過流保護(hù)及信號識別電路(7)控制所述高壓輸出單元(5)停止輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓靜電除油煙裝置的控制電路，其特征在于所述電場電 流設(shè)定電路(1)的輸出端和PI閉環(huán)電路⑶的給定值輸入端之間設(shè)有軟啟動電路(2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓靜電除油煙裝置的控制電路，其特征在于所述高壓輸 出單元(5)包括高壓變壓器(Bi)和設(shè)于高壓變壓器(Bi)的次級端的用于生成高壓直流 輸出的高壓整流箱(51)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的高壓靜電除油煙裝置的控制電路，其特征在于所述 觸發(fā)電路(4)包括設(shè)于高壓變壓器(Bi)初級電源端的用于對高壓變壓器(Bi)的初級電 壓進(jìn)行移相觸發(fā)的一組反接的單向可控硅(SCR1和SCR2)、與PI閉環(huán)電路(3)的控制信 號輸出端相連的用于控制所述的各單向可控硅(SCR1和SCR2)的導(dǎo)通角的無觸點觸發(fā)器 (CF)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓靜電除油煙裝置的控制電路，其特征在于所述高壓整 流箱(51)的取樣電流輸出端依次串接電流表(mA)和電流采樣及高壓隔離電路(6)的取樣 電流輸入端，電流采樣及高壓隔離電路(6)的取樣電流輸入端與高壓接地線之間設(shè)有電流 取樣電阻(Rl)；所述過流保護(hù)及信號識別電路(7)包括與所述電流采樣及高壓隔離電路(6)的采樣 電流信號輸出端相連的過流繼電器(GL)，用于控制所述各單向可控硅(SCR1和SCR2)的控 制極的通斷，從而開啟或關(guān)閉所述高壓整流箱(51)的輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓靜電除油煙裝置的控制電路，其特征在于所述PI閉環(huán)電路(3)包括一 PI調(diào)節(jié)器，所述電流采樣及高壓隔離電路(6)的采樣電流信號輸出端和所 述軟啟動電路(2)的輸出端都與該PI調(diào)節(jié)器的反相輸入端相連，該PI調(diào)節(jié)器的輸出端經(jīng) 分壓電位器(R6)與所述無觸點觸發(fā)器(CF)的控制信號輸入端相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓靜電除油煙裝置的控制電路，其特征在于所述電場電 流設(shè)定電路(1)用于將所述油煙通道中的電場電流設(shè)于預(yù)設(shè)值，以使所述油煙通道中的電 場電壓穩(wěn)定在臨界電壓和擊穿電壓(Vt)之間的一個值上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高壓靜電除油煙裝置的控制電路，包括電場電流設(shè)定電路、PI閉環(huán)電路、觸發(fā)電路、高壓輸出單元、電流采樣及高壓隔離電路和過流保護(hù)及信號識別電路；正常工作時，高壓電場的電壓處于臨界電壓和擊穿電壓之間，若存在電源或負(fù)載的波動，本發(fā)明的控制電路能控制高壓輸出單元的輸出電壓穩(wěn)定在臨界電壓和擊穿電壓之間。若電場中發(fā)生局部擊穿放電，且在單位時間內(nèi)出現(xiàn)局部擊穿放電的次數(shù)超過設(shè)定數(shù)值時，則判斷為永久性短路，控制高壓輸出單元停止輸出。反之，則判斷為閃爍性放電，控制高壓輸出單元繼續(xù)輸出高壓電源，從而確保了電源系統(tǒng)的正常工作。
文檔編號B03C3/68GK101804385SQ201010130980
公開日2010年8月18日 申請日期2010年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月13日
發(fā)明者馮玉報, 陸啟玉 申請人:常州藍(lán)博紡織機(jī)械有限公司