一種靜電除塵微脈沖電源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種靜電除塵微脈沖電源，包括直流電源、高頻高壓脈沖電源、耦合電路以及靜電除塵電路，所述直流電源、高頻高壓脈沖電源以及耦合電路依次連接形成主回路，所述靜電除塵電路分別與直流電源與高頻高壓脈沖電源連接。有益效果為：將靜電除塵等效為一個電容與一個電阻的并聯(lián)電路，通過電感和電容耦合，在高壓直流基礎(chǔ)電壓上疊加重復(fù)頻率、微秒級脈寬的脈沖，根據(jù)LC串聯(lián)諧振原理，采用電力電子器件，經(jīng)過脈沖變壓器變壓器升壓，在ESP兩端產(chǎn)生高壓脈沖，控制器將采集輸出電壓信號進行分析，進而對高壓直流電路進行控制。
【專利說明】—種靜電除塵微脈沖電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及除塵電源，尤其涉及一種靜電除塵微脈沖電源。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展和人類的進步，人們對生態(tài)環(huán)境和空氣質(zhì)量要求進一步提高。燃煤電廠粉塵排放標準值由50mg/立方米進一步降到30mg/立方米甚至20mg/立方米以下，細微顆粒PM2.5的排放值要求進一步降低。目前的常規(guī)靜電除塵電源已經(jīng)不能滿足這種需要，這種新型靜電除塵微脈沖電源對超細微顆粒和各種高中低比電阻粉塵都具有很好的除塵效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于克服以上現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種靜電除塵微脈沖電源，具體有以下技術(shù)方案實現(xiàn):
所述靜電除塵微脈沖電源，包括直流電源、高頻高壓脈沖電源、耦合電路以及靜電除塵電路，所述直流電源、高頻高壓脈沖電源以及耦合電路依次連接形成主回路，所述靜電除塵電路分別與直流電源與高頻高壓脈沖電源連接。
[0004]所述靜電除塵微脈沖電源的進一步設(shè)計在于，所述靜電除塵電路由一電容與電阻并接組成。
[0005]所述靜電除塵微脈沖電源的進一步設(shè)計在于，所述耦合電路由一電感與電容串接組成。
[0006]所述靜電除塵微脈沖電源的進一步設(shè)計在于，所述高壓脈沖電源一次側(cè)為兩個繞組并聯(lián)，二次側(cè)為一個繞組，一次側(cè)的兩個繞組分別通過一個緩沖電路連接一個IGBT開關(guān)，以讓IGBT開關(guān)的兩端電壓在關(guān)斷瞬間維持在500伏以內(nèi)。
[0007]所述靜電除塵微脈沖電源的進一步設(shè)計在于，二次側(cè)的燒組與電除塵器連接。
[0008]所述靜電除塵微脈沖電源的進一步設(shè)計在于，所述每個IGBT開關(guān)與對應(yīng)的燒組間以及電除塵器與對應(yīng)的燒組間分別連接有耦合電容。
[0009]所述靜電除塵微脈沖電源的進一步設(shè)計在于，所述一次側(cè)的兩個燒組分別通過一個電感線圈與脈沖供電電源連接，所述二次側(cè)的燒組通過一個電感線圈與基礎(chǔ)電源連接，以減小高壓脈沖對基礎(chǔ)電源和脈沖供電電源的沖擊。
[0010]所述靜電除塵微脈沖電源的進一步設(shè)計在于，所述緩沖電路包括電阻、二極管以及電容，所述二極管與電阻并接再與所述電容串接。
[0011]所述靜電除塵微脈沖電源的進一步設(shè)計在于，高頻高壓脈沖電源的初級電壓是
2.5kV，次級電壓是70kV，電壓傳輸比K=28，脈沖寬度Tr=10us。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點如下:
本發(fā)明提供的靜電除塵微脈沖電源是由直流電源、高頻高壓脈沖電源、耦合電路以及控制電路構(gòu)成。將靜電除塵等效為一個電容與一個電阻的并聯(lián)電路，通過電感和電容耦合，在高壓直流基礎(chǔ)電壓上疊加重復(fù)頻率、微秒級脈寬的脈沖，根據(jù)LC串聯(lián)諧振原理，采用電力電子器件，經(jīng)過脈沖變壓器變壓器升壓，在ESP兩端產(chǎn)生高壓脈沖，控制器將采集輸出電壓信號進行分析，進而對高壓直流電路進行控制。
[0013]

【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為本發(fā)明提供的靜電除塵微脈沖電源的電路圖。
[0014]圖2為高頻高壓脈沖電源的電路圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明方案進行詳細說明。
[0016]本實施例提供的靜電除塵微脈沖電源，參見圖1，主要由直流電源、高頻高壓脈沖電源、耦合電路以及靜電除塵電路組成。直流電源、高頻高壓脈沖電源以及耦合電路依次連接形成主回路。靜電除塵電路分別與直流電源、高頻高壓脈沖電源連接。耦合電路分別與直流電源、高頻高壓脈沖電源連接。本實施例中的高頻高壓脈沖電源為一高壓脈沖變壓器。高壓脈沖變壓器PT的初級電壓是2.5kV，次級電壓是70kV，電壓傳輸比K=28，脈沖寬度Tr=10us,諧振電流是上下對稱的正弦波，脈沖變壓器匝數(shù)設(shè)計頻率是10kHz，脈沖重復(fù)頻率應(yīng)能從25Hz調(diào)至400Hz，因此屬中頻脈沖變壓器，變壓器鐵芯可為超微晶材料和0.2mm超薄硅鋼。脈沖變壓器設(shè)計除了滿足一般的變壓器設(shè)計原則外，還有一個要考慮的重要因素就是初級線圈的漏感值要滿足諧振脈沖寬度和諧振阻抗的要求。初級電壓2.5kV，次級電壓70kV脈沖，并采取絕緣措施。脈沖電流很大，脈沖寬度窄，10us,但重復(fù)頻率不高，25Hz?400Hz，電流密度可取10A/mm2。
[0017]如圖1，本實施例中靜電除塵電路由一電容Cp與電阻Rp并接組成。電容Cp與電阻Rp的對應(yīng)一端分別連接直流電源、高頻高壓脈沖電源以及地，另一端連接耦合電路。
[0018]本實施例中，耦合電路由一電感Ld。與電容CD。串接組成。
[0019]高壓脈沖電源一次側(cè)為兩個繞組并聯(lián)，二次側(cè)為一個繞組，參見圖2。為了能讓脈沖變壓器漏感中的電流有通路，設(shè)置了緩沖電路。一次側(cè)的兩個繞組分別通過一個緩沖電路連接一個IGBT開關(guān)，以讓IGBT開關(guān)的兩端電壓在關(guān)斷瞬間維持在500伏以內(nèi)。二次側(cè)的燒組與電除塵器ESP連接。緩沖電路由電阻、二極管以及電容組成。二極管與電阻并接再與電容串接，如圖2所示。緩沖箝位網(wǎng)絡(luò)0(11，0(11，1?(11和0(12，0(12，1?(12是為解決脈沖期間發(fā)生脈沖閃絡(luò)時IGBT開關(guān)的安全而設(shè)置，其參數(shù)可在脈沖閃絡(luò)實驗時由實驗確定。
[0020]每個IGBT開關(guān)與對應(yīng)的燒組間以及電除塵器與對應(yīng)的燒組間分別連接有耦合電容，如圖2所示，IGBTl與耦合電容Csl連接，IGBT2與耦合電容Cs2連接。
[0021]進一步的，一次側(cè)的兩個燒組N1、N2分別通過一個電感線圈與脈沖供電電源Vps連接，如圖2所示，NI通過Lpsl與Vps連接，N2通過Lps2與Vps連接。二次側(cè)的燒組通過一個電感線圈與基礎(chǔ)電源Vdc連接，S卩N3通過Ldc與Vdc連接。這樣一來，可以減小高壓脈沖對基礎(chǔ)電源和脈沖供電電源的沖擊。電感線圈Ldc和Lpsl，Lps2是為減小高壓脈沖對基礎(chǔ)電源Udc和脈沖供電電源Ups的沖擊而設(shè)置，因此屬于濾波電感，一般取mH級。
[0022]直流基礎(chǔ)電壓Udc通過電感Ldc加至ESP，為防止通過脈沖變壓器PT次級短路加入耦合電容Ce.高壓脈沖發(fā)生器供電電源Ups通過電感Lps接至IGBT開關(guān)和儲能電容Cs。電感Ldc和Lps是為了防止高壓脈沖直接影響基礎(chǔ)電源Udc和脈沖發(fā)生器供電電源Ups。二極管D是位于IGBT開關(guān)內(nèi)部的續(xù)流二極管。Ups直流電源通過電感Lps和脈沖變壓器PT初級線圈給儲能電容Cs充電至Ups。當IGBT開關(guān)導(dǎo)通時，Cs和脈沖變壓器PT漏感Ls，耦合電容Ce，ESP電容Cf形成串聯(lián)電流諧振，一個脈沖的電流和電壓波形，電流是周期為T的正弦波，電壓是偏向一邊的余弦波，疊加在基礎(chǔ)直流電壓Udc上，形成負的高脈沖電壓Udc+Vpulse 加至 ESP。
[0023]當驅(qū)動脈沖加至IGBT開關(guān)的控制極時，IGBT導(dǎo)通，Cs通過PT漏感Ls，Cf和Ce的等效電容放電，產(chǎn)生正方向的正弦波，當t=T/2時，諧振電流為0，隨后電流反向，通過IGBT的續(xù)流二極管D，回饋能量給Cs反向充電，t=T時，完成正弦波電流的下半周，電流重新歸零。脈寬為T，幅度為Udc+Vpulse;偏向一邊的余弦波脈沖電壓因此形成。
【權(quán)利要求】
1.一種靜電除塵微脈沖電源，其特征在于包括直流電源、高頻高壓脈沖電源、耦合電路以及靜電除塵電路，所述直流電源、高頻高壓脈沖電源以及耦合電路依次連接形成主回路，所述靜電除塵電路分別與直流電源與高頻高壓脈沖電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電除塵微脈沖電源，其特征在于所述靜電除塵電路由一電容與電阻并接組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電除塵微脈沖電源，其特征在于所述耦合電路由一電感與電容串接組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電除塵微脈沖電源，其特征在于所述高壓脈沖電源一次側(cè)為兩個繞組并聯(lián)，二次側(cè)為一個繞組，一次側(cè)的兩個繞組分別通過一個緩沖電路連接一個IGBT開關(guān)，以讓IGBT開關(guān)的兩端電壓在關(guān)斷瞬間維持在500伏以內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電除塵微脈沖電源，其特征在于二次側(cè)的燒組與電除塵器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電除塵微脈沖電源，其特征在于所述每個IGBT開關(guān)與對應(yīng)的燒組間以及電除塵器與對應(yīng)的燒組間分別連接有耦合電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的靜電除塵微脈沖電源，其特征在于所述一次側(cè)的兩個燒組分別通過一個電感線圈與脈沖供電電源連接，所述二次側(cè)的燒組通過一個電感線圈與基礎(chǔ)電源連接，以減小高壓脈沖對基礎(chǔ)電源和脈沖供電電源的沖擊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電除塵微脈沖電源，其特征在于所述緩沖電路包括電阻、二極管以及電容，所述二極管與電阻并接再與所述電容串接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電除塵微脈沖電源，其特征在于高頻高壓脈沖電源的初級電壓是2.5kV，次級電壓是70kV，電壓傳輸比K=28，脈沖寬度Tr=10us。
【文檔編號】B03C3/66GK104138805SQ201410252092
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】盛志政, 陳 峰 申請人:江蘇容天機電科技有限公司