專利名稱：靜電除塵專用電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種靜電除塵專用電源裝置。
背景技術(shù)：
目前，由于對(duì)粉塵濃度的檢測和控制都較繁瑣，花費(fèi)人力物力較多，系統(tǒng)復(fù)雜，可靠性較差，導(dǎo)致實(shí)際靜電除塵過程中，絕大部分都不去實(shí)時(shí)檢測和控制粉塵濃度，而是由操作工人根據(jù)目測和經(jīng)驗(yàn)，通過手動(dòng)控制除塵系統(tǒng)的高壓電源的大小，來達(dá)到對(duì)粉塵排放濃度進(jìn)行控制的目的。具體做法是由于要去車間外邊且到很遠(yuǎn)處才能觀察到煙塵的排放情況，估計(jì)應(yīng)把高壓調(diào)到數(shù)值，再返回到車間里，通過手動(dòng)控制高壓升壓器，來達(dá)到控制粉塵排放濃度的目的。其顯著缺點(diǎn)是對(duì)粉塵排放濃度的控制很不及時(shí)，控制質(zhì)量差，工人勞動(dòng)量增加等。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提出一種對(duì)粉塵濃度自動(dòng)控制、操作簡便且保證或改善粉塵排放濃度指標(biāo)的粉塵濃度自動(dòng)跟蹤的電源裝置。
本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案是一種靜電除塵專用電源裝置，包括有主電路和控制電路，主電路與控制電路相連接，主電路包括有整流器、逆變器、電抗、電容和電阻；第一整流器輸入端連接電源，其輸出端與逆變器相連，兩者連接有電容；而逆變器的輸出端與第二整流器連接，該整流器的輸出端串聯(lián)連接有電抗和電阻，在第二整流器與電抗之間連接有電容，而電阻與主電路輸出端連接；控制電路包括有電流調(diào)節(jié)器、電壓調(diào)節(jié)器、微處理器、高壓給定器、電流給定器和觸發(fā)脈沖發(fā)生器；高壓給定器與電壓調(diào)節(jié)器連接，電壓調(diào)節(jié)器與電流給定器連接，電流給定器與電流調(diào)節(jié)器連接，電流調(diào)節(jié)器輸出端與觸發(fā)脈沖發(fā)生器連接，其中電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器與微處理器相連接；高壓給定器與主電路的輸出端連接，而觸發(fā)脈沖發(fā)生器與主電路的第一整流器連接。
進(jìn)一步地，所述整流器為可控硅整流器。
進(jìn)一步地，所述整流器為雙向可控硅整流器。
本實(shí)用新型有如下優(yōu)點(diǎn)在靜電除塵系統(tǒng)中，不附設(shè)任何專用的粉塵濃度檢測裝置和任何專用的控制裝置，只是通過調(diào)節(jié)靜電除塵高壓電源輸出的特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)粉塵濃度自動(dòng)跟蹤控制，保證或改善粉塵排放濃度指標(biāo)，不僅具有控制的及時(shí)性好，控制的質(zhì)量好，而且還可以大大減輕工人的勞動(dòng)量，且自動(dòng)跟蹤的過程顯然也是一種節(jié)電節(jié)能過程。


圖1為本實(shí)用新型的逆變升壓式電路圖；
圖2為本實(shí)用新型的原理示意圖；圖3為本實(shí)用新型的直接升壓式電路圖。
其中1-高壓控制線；2-電流控制線；3、4、35-工作點(diǎn)；d0～d3-除塵器負(fù)載曲線；6-可控硅整流器；7-電容器；8-逆變器；9-高壓硅整流器；10-電容器；11-電抗器；12-電阻器；13-靜電除塵器電場；15、16-分壓電阻；18-高壓給定器；20-電壓調(diào)節(jié)器；21-電流給定器；23-電阻器25-電流調(diào)解器；26-觸發(fā)脈沖發(fā)生器；27-微處理器；28-雙向可控硅整流器；29-工頻變壓器具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。
把用于靜電除塵的電源裝置之輸出高壓U0和輸出高壓電流I0，構(gòu)建成如附圖1所示的矩形形式。根據(jù)現(xiàn)場情況，把高壓電壓線1設(shè)定在所需要的水平位置，以限定提供高壓的最大值36(U0M)，該最大值用以保障排放達(dá)標(biāo)，且靜電除塵電場不發(fā)生擊穿放電。當(dāng)要對(duì)粉塵濃度自動(dòng)跟蹤控制時(shí)，只要根據(jù)靜電除塵電場排放粉塵的現(xiàn)場情況，通過調(diào)整控制電流37(I0M)的垂線2的左右位置，把正常除塵的工作點(diǎn)3設(shè)置在垂直線2上適當(dāng)位置即可。
水平線1是上述矩形特性電源的高壓電壓U0控制線，上下位置任意可調(diào)；垂線2是高壓電流I0控制線，左右位置任意可調(diào)；標(biāo)有不同粉塵濃度d的負(fù)載曲線族，從d0＝0，即從粉塵濃度等于零的潔凈空氣開始，向上以粉塵濃度di逐漸增大的順序排列。假設(shè)，根據(jù)電場情況已經(jīng)通過調(diào)整2的左右位置把工作點(diǎn)設(shè)置在附圖1中的3處，此時(shí)，對(duì)應(yīng)的高壓U0＝U1和I0＝I1，恰能滿足除塵器總體排放濃度的技術(shù)要求，所對(duì)應(yīng)的電場粉塵濃度為d1；一旦除塵器電場中的粉塵濃度升高時(shí)，例如圖1中從d1升高到d2，則工作點(diǎn)3將自動(dòng)地沿垂線2垂直向上升到4點(diǎn)，于是，提供給除塵器電場的高壓U0迅速從U1增加到U2，提高了對(duì)粉塵顆粒的荷電能力和俘獲粉塵顆粒的電場力，從而使本來要增加上去的粉塵排放濃度減小下來。相反，當(dāng)除塵器電場中的粉塵濃度降低時(shí)，例如圖1中從d1降低到d0，則工作點(diǎn)將自動(dòng)地沿垂線2垂直向下降到35點(diǎn)，于是，提供給除塵器電場的高壓U0迅速從U1下降到U3，降低了對(duì)粉塵顆粒的荷電能力和俘獲粉塵顆粒的電場力，供給除塵器電場的電功率也就自動(dòng)減少下來，既滿足排放濃度的要求，又節(jié)省了電能，一舉兩得。
圖2所示的一種能夠產(chǎn)生出上述那種矩形輸出特性的靜電除塵高壓電源，工頻電源5由可控硅整流器6整流后，被電容器7濾波成脈動(dòng)直流電源，供逆變器8逆變升壓后，送高壓硅整流器9整流和電容器10濾波，并通過串聯(lián)的電抗器11和電阻器12后，產(chǎn)生出靜電除塵器電場13所需的直流高壓14(U0)。14經(jīng)分壓電阻15、16取得與高壓U0成比例的電壓實(shí)際值17(U01)，與來自高壓給定器18被設(shè)定的高壓給定值19(Ui)求代數(shù)和，其和值送到電壓調(diào)節(jié)器20，所輸出的控制信號(hào)通過電流給定器21產(chǎn)生高壓電流給定值22(Ii)，與通過電阻器23取自高壓電流回路的電流實(shí)際值24(I0)求代數(shù)和，其和值作用于電流調(diào)解器25，送到產(chǎn)生能夠控制可控硅整流器6導(dǎo)通角的觸發(fā)脈沖發(fā)生器26。微處理器27，根據(jù)需要會(huì)對(duì)兩個(gè)調(diào)解器等整體電源進(jìn)行功能性和保護(hù)性的自動(dòng)化處理，例如，采集U01信號(hào)17、I0信號(hào)24，以及產(chǎn)生控制信號(hào)31、32等，為系統(tǒng)實(shí)施提供一些方便。
高壓14端處接有高壓電容器10，其電容量較大，動(dòng)態(tài)阻抗極低，為了防止多變的靜電除塵器電場13等發(fā)生電火花放電或電場短路、爬電時(shí)損壞高壓系統(tǒng)元器件，特別在10與14之間引入了抑制高壓放電瞬時(shí)電流浪涌的電抗器11和電阻器12。注意到，若僅有電抗器11而沒有電阻器12，高壓放電發(fā)生時(shí)，會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的磁飽和現(xiàn)象和高頻高壓振蕩過程，極易損壞靜電除塵電源的元器件；若沒有電抗器11而僅有電阻器12，要達(dá)到可靠防護(hù)靜電除塵電源的元器件的水平，電阻器12就必須取較大數(shù)值，會(huì)在帶動(dòng)除塵負(fù)載時(shí)額外消耗大量的電能；因此，這里電抗器11和電阻器12的結(jié)合，乃是必須的。這種逆變式高壓電源，除能產(chǎn)生矩形特性外，還具有體積小、重量輕、使用維修方便和節(jié)電多的優(yōu)點(diǎn)。
該電源產(chǎn)生矩形特性的方法是1、產(chǎn)生矩形特性的水平線的方法從圖2可以看出，當(dāng)受可控硅整流器6控制的高壓實(shí)際值17在數(shù)值上與給定器12設(shè)置的高壓給定值19相等時(shí)，這個(gè)高壓閉環(huán)控系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)入平衡狀態(tài)，從而生成上述矩形特性的水平線1，即實(shí)現(xiàn)了高壓的恒壓控制。只需改變高壓電壓給定值19，就可以任意設(shè)置矩形特性的水平線1的上下位置。
2、產(chǎn)生矩形特性的垂直線的方法與產(chǎn)生水平線的方法相仿，當(dāng)高壓電流的實(shí)際值24與電流給定器21設(shè)定的電流給定值22數(shù)值上相等時(shí)，這個(gè)高壓電流閉環(huán)控制系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)平衡狀態(tài)，從而生成上述矩形特性的垂線2，即實(shí)現(xiàn)了高壓電流的恒流控制。只需改變高壓電流給定值22，就可以任意設(shè)置矩形特性的垂線2的位置。
可見，本發(fā)明對(duì)于實(shí)現(xiàn)靜電除塵粉塵濃度自動(dòng)跟蹤控制來說，是極其簡便易行的，它并沒有要求配備那些傳統(tǒng)的用于檢測與控制粉塵濃度的專用設(shè)備。
圖3所示的另一種能夠產(chǎn)生出上述那種矩形輸出特性的靜電除塵高壓電源，即直接升壓式電源裝置，工頻電源5經(jīng)過雙向硅可控整流器28后，受控的工頻電壓經(jīng)工頻變壓器29升壓到所需的交流電壓，然后由高壓硅整流器9和電容器10等整流濾波，并通過電抗器11和電阻器12產(chǎn)生靜電除塵器13所需的高壓14(U0)。在這以后到產(chǎn)生控制雙向硅可控整流器28的觸發(fā)器26以及微處理器27等控制單元的作用及工作原理，與圖2示出的電源基本相同，不再重述。
與圖2示出的高壓電源相比較，圖3所示的電源中沒有使用逆變升壓器8，取而代之的是直接升壓的工頻變壓器29。這種形式的電源的優(yōu)點(diǎn)是容易為靜電除塵器提供較大功率的電源，對(duì)于特大型的靜電除塵器電場供電，具有較大的優(yōu)勢。
采用上述具有矩形特性的高壓電源實(shí)現(xiàn)對(duì)靜電除塵粉塵濃度自動(dòng)跟蹤控制的具體方法是1、對(duì)于一個(gè)具體的靜電除塵器系統(tǒng)，根據(jù)當(dāng)時(shí)靜電除塵器電場的工作狀況，粉塵的性質(zhì)和粉塵的入口濃度等，通過調(diào)整高壓給定器18的給定值19，把高壓電壓14(U0)控制線1設(shè)定在所需要的最大允許值36(U0M)位置上。
2、通過調(diào)整電流給定器21的給定值22，讓高壓電流24，I0控制線2左右移動(dòng)，使靜電除塵器電場的工作點(diǎn)3落在高壓電流24(I0)控制線2上。
3、觀察或測試粉塵的實(shí)際排放濃度情況，適當(dāng)調(diào)整電流給定器21，其輸出的給定值22，使高壓電流24，I0控制線2左右移動(dòng)，讓靜電除塵器工作點(diǎn)3在垂線2上升降，直到認(rèn)為靜電除塵器正常除塵狀態(tài)下粉塵排放濃度達(dá)到排放技術(shù)指標(biāo)要求為止。
4、工作點(diǎn)3最佳化條件是工作點(diǎn)3對(duì)應(yīng)的高壓U0＝(0.6-0.8)U0M。
權(quán)利要求1.一種靜電除塵專用電源裝置，包括有主電路和控制電路，主電路與控制電路相連接，其特征在于主電路包括有整流器、逆變器、電抗、電容和電阻；第一整流器輸入端連接電源，其輸出端與逆變器相連，兩者連接有電容；而逆變器的輸出端與第二整流器連接，該整流器的輸出端串聯(lián)連接有電抗和電阻，在第二整流器與電抗之間連接有電容，而電阻與主電路輸出端連接；控制電路包括有電流調(diào)節(jié)器、電壓調(diào)節(jié)器、微處理器、高壓給定器、電流給定器和觸發(fā)脈沖發(fā)生器；高壓給定器與電壓調(diào)節(jié)器連接，電壓調(diào)節(jié)器與電流給定器連接，電流給定器與電流調(diào)節(jié)器連接，電流調(diào)節(jié)器輸出端與觸發(fā)脈沖發(fā)生器連接，其中電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器與微處理器相連接；高壓給定器與主電路的輸出端連接，而觸發(fā)脈沖發(fā)生器與主電路的第一整流器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電除塵專用電源裝置，其特征在于所述整流器為可控硅整流器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電除塵專用電源裝置，其特征在于所述整流器為雙向可控硅整流器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種靜電除塵專用電源裝置。本實(shí)用新型在靜電除塵系統(tǒng)中，不附設(shè)任何專用的粉塵濃度檢測裝置和任何專用的控制裝置，只是通過調(diào)節(jié)靜電除塵高壓電源輸出的特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)粉塵濃度自動(dòng)跟蹤控制，保證或改善粉塵排放濃度指標(biāo)，不僅具有控制的及時(shí)性好，控制的質(zhì)量好，而且還可以大大減輕工人的勞動(dòng)量，且自動(dòng)跟蹤的過程顯然也是一種節(jié)電節(jié)能過程。
文檔編號(hào)H02M9/00GK2834703SQ20052010461
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2005年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月11日
發(fā)明者趙富, 葛淑欣, 于文海, 何健, 李澤民 申請(qǐng)人:石家莊市自動(dòng)化研究所