一种高频电源变压器制造技术

本发明专利技术涉及一种高频电源变压器，包括直流电源；LC谐振电路；开关电路；变压器；所述高频电源变压器的主回路进线端设有EMC滤波器，在电源进线端，由电感和电容组成的低通滤波电路所构成。因此，本发明专利技术具有如下优点：1.采用非晶合金和大量的趋肤效应适应措施，使得变压器的温升

【技术实现步骤摘要】
一种高频电源变压器
本专利技术涉及一种电源变压器，尤其是涉及一种高频电源变压器。
技术介绍
随着人类生产规模的扩大，空气污染日趋严重。粉尘是造成空气污染的主要污染物之一，据统计全世界每年向大气中排放的人为污染物的总重量估计为6亿多吨，其中粉尘约占16％。煤炭加工、采矿、电力、冶金、炼油、化工、造纸等工业都是粉尘的排放源。工业粉尘的大量排放，不仅会污染空气、危害人体健康，在某些情况下还会造成大量贵重材料的流失。为了减少工业生产中粉尘的排放量，保护大气环境，人们采用各种除尘装置来控制污染源排放的颗粒物对大气的污染。在各类除尘器中用得最多的是利用高压静电场力来除尘的各种高压静电除尘器(ESP)，它具有除尘效率高、阻力损失小、耐高温、烟气处理量大、操作自动化程度高等特点，广泛应用。尽管目前许多场合采用了布袋除尘或电袋符合式除尘器，但由于维护费用高、滤袋二次污染的问题，使其发展的方向收到限制。根据国外大量使用更多级电场的电除尘器和极少采用布袋除尘器的实践，可以肯定，开发高效的电除尘器是工业烟气污染治理设备的方向。目前电除尘器的数量占国内市场总量的75％，中国已成为世界电除尘器生产、应用大国。随着我国实施新的火电厂国家允许排放标准(30mg/m3)的颁布，使绝大多数现有的新、老电除尘器难以达到新的烟尘允许排放标准。其主要原因是后级电场中微细粉尘收集效率低的问题。要使电除尘器达到新的标准，通过更换电源来提高电除尘器效率是目前国际上提高电除尘器性能的主要手段。3、高频电源是电除尘电源的一个发展方向高压供电电源是静电除尘器的核心部分，其供电方式、运行方式及其控制方式的不同，对静电除尘器的除尘效率和运行稳定性具有重要的影响。传统的工业用高压电源一般采用交流调压，再升压整流的办法，其开关电路大多采用硅堆或者GTO来运行，频率不可能升的太高。这种电源控制简单，使用方便，但也存在电源效率低、变压器体积大、成本高、输出纹波大等缺点。随着功率电子器件大功率化、高频化的发展，为了解决传统静电除尘用电源的体积大、效率低的问题，人们开始提高静电除尘电源的工作频率，使其工作在较高的频率下。在高频条件下升压，将大大减小升压变压器的体积，同时还采用合适的变换技术使电源的开关损耗得到降低。其使用效果、输出特性和成本等也都比常规高压电源装置具有明显的优势。ESP用高频逆变电源是电除尘器领域标志性的配套供电设备，是典型的环保节能节材产品，高频逆变电源取代传统静电除尘电源是必然的趋势。常规工频电源的缺点传统的工频(50Hz)高压开关电源技术，在国内已经使用了二十几年，但具有以下的缺点：a.工作频率低，转换效率低至75％以下，耗费电能。b.变压器和滤波器体积大，重量重，耗费大量的铜和铁。c.电源输入为两相380V交流工频电源，又是工频相位调节，致使输入功率因数低至0.7以下，对电网造成很大的电磁干扰，电磁兼容性差。d.体积庞大的电源控制调节机箱和隔离升压用的工频变压器分居两处，耗费空间，增加基建费用。e.输出纹波大，致使电晕电压低下，波形又是单一的工频波，使得无法适应高比电阻的工况，达不到环保领域粉尘排放标准的新要求(2012年我国火力电厂粉尘排放标准由90年代的200毫克/立方米降至30毫克/立方米)。上述常规工频电源的缺点使其远远不能满足当今环境保护的发展要求。随着电力电子技术和高频开关技术的发展，特别是新一代功率电子器件如IGBT，MOSFET等的应用，高频逆变技术越来越成熟，各种不同类型和特点的电路广泛应用于直流—直流变换、直流—交流逆变等场合，电除尘用高频电源供电方式已经进入商业化应用。由于开关集成电源应用了比常规变压/整流器更高的频率，变压器体积可以大为减小。另外，同常规的T/R相比，高频逆变电源提供了几乎无波动的直流输出，这使得静电除尘器能够在火花发生点电压下运行。高频开关电源提高了静电除尘器的供电电压和电流，对于细而低比电阻的灰尘，静电除尘器排放显著降低，提高了除尘效率多达30％。目前国内绝大多数主流静电除尘设备(1000MW火电机组)所配套的电源功率需要2.0A/72kV(输出功率为144kW)。综合目前国产高频设备在现场应用情况的调查，当前高频电源运行还是存在一定的故障率，另外变压器温度过高、色谱超标也是行业普遍存在的问题，因此通过对现有高频电源进行升级，提高产品的质量，降低产品在整个生命周期的故障率是非常有必要的。我国是个电除尘器大国，我国电除尘器使用的电源过去基本上都是工频50Hz的晶闸管相控整流供电。工频整流电源效率低、输出纹波大，不利于节能减排，消耗大量铜和铁，不利于可持续发展。而高频开关电源供电电源能够克服上述缺点，欧美发达国家都已经采用高频开关电源给电除尘器供电。近几年以来国内的电除尘企业也意识到节能减排和可持续发展的重要性，也已纷纷开展高频化电除尘电源的研制。高频高压电源供电方式有两种，即纯直流供电和间歇供电，其工作频率为几万赫兹。具有重量轻、体积小、结构紧凑、三相负载对称、功率因数和转换效率高的特点，相比工频电源，具有更优越的供电性能，能克服一般工频电源输出电压脉动大、平均电压低的不足，可以在接近电除尘的击穿电压下稳定工作。近几年，随着高频电源技术的不断发展，其输出功率、控制特性均有了很大的提高，目前输出功率达2.4A/80kV的高频电源已投入工程应用。大量的工程实例证明，基于脉冲工作的高频电源在提高除尘效率、节约能耗方面，具有显著的效果；高频电源工作在纯直流方式下，可以大大提升粉尘荷电量，提高除尘效率。电除尘器在进行单纯的高频电源改造后，烟尘排放和高压能耗都有明显的降低。国外在高频静电除尘电源方面有比较大的技术优势，如美国的GE公司、丹麦的F.L.SMIDTH公司和法国的ALSTOM等公司都有相应的产品。法国ALSTOM公司的开关集成整流器SIR(SwitchedIntegratedRectifier)是高频静电除尘电源的代表之作，具有业界较领先的水平，相对于传统的电源能够在相同的封装空间内传输大得多的功率。ALSTOM全球范围在役SIR电源有800多台(套)，在中国境内推广的实际规格只有0.4A/70kV至1.2A/70kV等几种规格。目前ALSTOM公司的这类产品单价约为人民币40多万元/套，相对较贵，因此应用也比较局限。开关集成电源是以高频开关为基础的。该系统的电源由经过整流和滤波的供电电压供给。这个直流电流输给系统的核心是串联谐振变换器，它的输出接到升压高压变压器，然后经整流供给电除尘器的放电极。由于开关集成电源的“电流脉冲”频率是常规电源的几百倍，电压波动对它来说很小，即电压的算术平均值与电压的峰值、谷值相差无几，能对ESP投入更大的电流。因此开关集成电源具有在火花发生前提供更大的电流驱动能力，可以使供电功率成倍增长，从而提高了ESP的除尘效率。此外高频开关电源的功率因素高，对配电系统来说是一个很好的负载。它是一个与线路频率无关的可变脉动电源，可以给电除尘器提供一个接近从纯直流方式到脉动幅度很大的各种电压波形。这些特点都决定了高频开关电源是ESP供电的理想方式，在除尘、脱硫、净化烟气等方面都有应用前景，是一项具有广阔发展前途的技术产业。另外一个方面，从国内发展的情况和用户需求角度考虑，低温升本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频电源变压器，其特征在于，包括直流电源；LC谐振电路：包括感应线圈以及电容器；开关电路，包括对从所述直流电源供给的直流电进行切换并提供给所述LC谐振电路的半导体元件；变压器：具有初级线圈、以及为了使所述半导体元件导通或截止而与该半导体元件的控制端子连接的次级线圈；所述高频电源变压器的主回路进线端设有EMC滤波器，在电源进线端，由电感和电容组成的低通滤波电路所构成，主要作用是减少和抑制变频器所产生的电磁干扰，允许直流或50Hz电流通过，对频率较高的干扰信号则有较大的衰减。防止高频电源逆变时的高次谐波进入电网，也能阻止电网的高次谐波进入高频电源。

【技术特征摘要】
1.一种高频电源变压器，其特征在于，包括直流电源；LC谐振电路：包括感应线圈以及电容器；开关电路，包括对从所述直流电源供给的直流电进行切换并提供给所述LC谐振电路的半导体元件；变压器：具有初级线圈、以及为了使所述半导体元件导通或截止而与该半导体元件的控制端子连接的次级线圈；所述高频电源变压器的主回路进线端设有EMC滤波器，在电源进线端，由电感和电容组成的低通滤波电路所构成，主要作用是减少和抑制变频器所产生的电磁干扰，允许直流或50Hz电流通过，对频率较高的干扰信号则有较大的衰减。防止高频电源逆变时的高次谐波进入电网，也能阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：施小东，祝建军，冯超，袁旭光，舒贝利，
申请(专利权)人：浙江大维高新技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33