静电除尘脉冲电源制造技术

一种静电除尘脉冲电源，包括直流部分，用于将第一三相交流电调压控制后，再升压和整流后，形成第一高压直流电，加载至除尘器本体上；以及脉冲部分，用于将第二三相交流电调压控制后，升压和整流，形成第二高压直流电；所述脉冲部分包括储能电容和谐振电感，储能电容和谐振电感以及与所述除尘器本体组成谐振回路，谐振产生的高压脉冲也施加到除尘器本体上。与现有脉冲电源相比，本实用新型专利技术公开的技术采用在高压侧产生脉冲，不需要经过脉冲变压器而直接获得高压脉冲，大大提高了系统的可靠性和冗余度。

Electrostatic precipitator pulse power supply

An electrostatic precipitator pulse power supply, including the DC part, is used to control the first three-phase AC voltage control, then the first high voltage DC power is formed, and the first high voltage DC is formed, loaded to the dust collector body; and the pulse part is used to control and rectify the second three-phase AC voltage, and form the second high voltage DC. The pulse part includes the energy storage capacitance and the resonant inductor, the energy storage capacitance and the resonant inductor, and the resonant circuit of the dust collector body, and the high pressure pulse generated by the resonance is also applied to the dust collector body. Compared with the current pulse power supply, the open technology of the utility model produces pulse on the high voltage side, and does not need a pulse transformer to obtain the high voltage pulse directly, which greatly improves the reliability and redundancy of the system.

【技术实现步骤摘要】
静电除尘脉冲电源
本技术涉及电源领域，进一步涉及一种静电除尘用直流叠加脉冲的高压复合电源。
技术介绍
静电除尘是工业环保领域里常用的一种除尘方式，是大气污染环境治理的重要手段。静电除尘系统包括除尘器本体和供电电源。目前电除尘器本体装置系统大多采用高压直流电源供电。传统的高压直流供电电源及其控制方式，对于高比电阻粉尘由于粉尘层电荷积累效应，会造成反电晕现象，导致除尘效率下降，且电耗大幅上升。另一方面对于PM2.5粒径范围的微细粉尘，由于粉尘粒径小、表面积小，除尘器空间电荷密度低，微细粉尘难以荷电或荷电不足，因而这些微细粉尘颗粒难以被捕集，除尘器除尘效率难以提高，难以达到国家新的排放标准。面对国内电除尘器存在的问题，高压脉冲电源应运而生，它独特的工作原理、高效的性能，较好地解决了以上难题。现有技术的高压脉冲电源较好的是储能式直流叠加脉冲电源，其有两种技术途径：一种是脉冲形成后通过脉冲变压器对电压进行抬升，此类电源的脉冲形成开关的工作电压较低；另一种是直接通过高压开关形成脉冲，无脉冲变压器升压，脉冲形成开关的工作电压较高。前者由于工作电压较低，一般为三相整流后直接获得的500多伏母线电压，或者经过变压器升压整流使母线电压达到约2500伏的量级，提供给除尘器所需要的脉冲能量一般要达到十兆瓦量级，所需要的IGBT等开关管工作时电流需要达数千安培，需多个开关管并联扩流使用并被同步驱动。而由于大容量的IGBT开关管，其结电容等电参数的分散性大，因而开关管的同步驱动性能较差，多个大功率开关管的电流载荷分配不均，容易造成开关管快速老化和损毁；并且损毁后开关管一般呈短路直通状态，造成电源正负母线短路，电源无法继续工作。若损毁后开关管呈现开路，则相当于该功率管退出运行，其他开关管势必承担更大电流，继而进一步造成其他开关管渐次损坏，电源同样无法正常工作。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题有鉴于此，本技术的目的在于提供一种静电除尘脉冲电源，以解决以上所述的至少一项技术问题。(二)技术方案本技术提供一种静电除尘脉冲电源，包括：直流部分，用于将第一三相交流电调压控制后，再升压和整流后，形成第一高压直流电，加载至除尘本体上；以及脉冲部分，用于将第二三相交流电调压控制后，升压和整流，形成第二高压直流电；所述脉冲部分包括储能电容和谐振电感，储能电容和谐振电感以及与所述除尘器本体(等效电容C印和等效电阻Rep的并联)组成谐振回路，谐振产生的高压脉冲也施加到除尘器本体上。进一步的，所述脉冲部分还包括IGBT开关模块，以控制所述谐振回路的开关。进一步的，所述直流部分包括第一可控硅调节模块、第一升压变压器和第一整流电路，其中，第一可控硅调节模块，用于将第一三相交流电进行调压控制；第一升压变压器，连接于第一可控硅调节模块后端，用于对调压控制后的交流电升压；第一整流电路，连接于第一升压变压器后端，用于对升压后的交流电进行整流，形成第一高压直流电。进一步的，所述直流部分还包括耦合电抗器，连接于第一整流电路后端，用于对第一高压直流电进行平波。进一步的，所述直流部分还包括阻尼器，经平波的第一高压直流电经所述阻尼器加载至除尘器本体上。进一步的，所述脉冲部分还包括：第二可控硅调节模块，用于将第二三相交流电进行调压控制；第二升压变压器，连接于第二可控硅调节模块后端，用于对调压控制后的交流电升压；第二整流电路，连接于第二升压变压器后端，用于对升压后的交流电进行整流，形成第二高压直流电。进一步的，所述第一可控硅调节模块或第二可控硅调节模块，通过接收外部的控制信号，进行可控硅三相移相触发控制，所述控制信号为1-10V的电压信号或者4-20mA的电流信号。进一步的，还包括相连接的隔离驱动模块，其与所述IGBT开关模块电性连接。进一步的，还包括保护电路模块，其与所述IGBT开关模块电性连接。进一步的，还包括采样电路模块，其与所述的电路根据所要采集的电压、电流信号，进行相应的电性连接。(三)有益效果通过对电源设置直流部分和电源部分，即通过收尘场强和电晕场强用两个电源实现，既提高了除尘效率又节约大量电能；脉冲部分的脉冲电流可达到上百安培，并且可以通过回充实现能量回收，微细粉尘荷电充分，同步实现提效和节能。附图说明图1是本技术实施例的静电除尘脉冲电源的原理框图；图2是本技术实施例的静电除尘脉冲电源的电气原理示意图；图3是以DSP和FPGA为核心的主控制板控制单元示意图；图4是本技术实施例的静电除尘脉冲电源施加在电除尘器本体上的电压电流波形图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术作进一步的详细说明。根据本技术的基本构思，提供一种静电除尘脉冲电源，包括：直流部分，用于将第一三相交流电调压控制后，再升压和整流后，形成第一高压直流电，加载至除尘器本体上；以及脉冲部分，用于将第二三相交流电调压控制后，升压和整流，形成第二高压直流电；所述脉冲部分包括储能电容和谐振电感，储能电容和谐振电感以及与所述除尘器本体组成谐振回路，谐振产生的高压脉冲也施加到除尘器本体上。对于上述两部分的电源设置，能够提高效率降低电能消耗。具体的来说，电除尘器除尘效率公式为著名的多依奇公式：式中η为电除尘效率，单位％；ω为浮尘驱进速度，单位为m/s；A为电除尘器极板总面积，单位m2；Q为处理烟气量，单位m3/s。其中驱进速度ω有如下关系ω∝a*Ed*Ep式中a为常数，Ed为收尘场强，Ep为电晕场强。收尘场强Ed比于收尘电压Vd，电晕场强Ep为正比于电晕电压Vp。电晕场强和收尘场强愈大，粉尘驱进速度ω就愈大，收尘效率就愈高。但是电晕场强太大时容易产生火花放电，烧毁电极并且消耗大量电能；而收尘场强大到一定程度时，收尘效果也会达到饱和，再提高场强，只会浪费能量，而且也会带来火花放电甚至电弧放电。本技术公开的技术方案能将产生电晕场强和收尘场强的两个高压电源分开，收尘场强由直流电源提供，收尘电压Vd电平达到收尘效果即可；电晕场强则由脉冲电源提供，脉冲宽度很窄，电晕电压Vp幅度却很高，重复频率很低。这样既能实现高的除尘效率，又能大幅节能，还可实现低的火花率，同时还由于直流电源提供的收尘电压Vd通常仅维持低的电晕，通过调整脉冲电压Vp的参数，可防止高比电阻粉尘可能出现的反电晕现象。以下将结合图1-图3具体说明本技术实施例的静电除尘脉冲电源的电器原理和各个元件。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的元件。下述参照附图对本技术实施方式的说明旨在对本技术的总体技术构思进行解释，而不应当理解为对本技术的一种限制。如图1和图2所示，本技术实施例的静电除尘脉冲电源主要包括直流部分和脉冲部分：(1)直流部分三相交流电源产生的第一三相交流电通过第一可控硅调节模块8进行调压控制后，受控的第一三相交流电输入到直流基压第一三相升压变压器9的初级线圈，升压后通过第一整流桥10将高压交流电整流成高压直流电，整流后的电压通过耦合电抗器11和阻尼器12加到电除尘器本体13上。其中第一可控硅调节模块8接收来自主控板上的DSP的控制信号，进行可控硅三相移相触发控制。具体地，来自DSP的控制信号既可以是1-10V电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电除尘脉冲电源，其特征在于包括：直流部分，用于将第一三相交流电调压控制后，再升压和整流后，形成第一高压直流电，加载至除尘器本体上；脉冲部分，用于将第二三相交流电调压控制后，升压和整流，形成第二高压直流电；所述脉冲部分包括储能电容和谐振电感，储能电容和谐振电感以及与所述除尘器本体组成谐振回路，谐振产生的高压脉冲也施加到除尘器本体上；所述脉冲部分还包括：第二可控硅调节模块，用于将第二三相交流电进行调压控制；第二升压变压器，连接于第二可控硅调节模块后端，用于对调压控制后的交流电升压；第二整流电路，连接于第二升压变压器后端，用于对升压后的交流电进行整流，形成第二高压直流电。

【技术特征摘要】
1.一种静电除尘脉冲电源，其特征在于包括：直流部分，用于将第一三相交流电调压控制后，再升压和整流后，形成第一高压直流电，加载至除尘器本体上；脉冲部分，用于将第二三相交流电调压控制后，升压和整流，形成第二高压直流电；所述脉冲部分包括储能电容和谐振电感，储能电容和谐振电感以及与所述除尘器本体组成谐振回路，谐振产生的高压脉冲也施加到除尘器本体上；所述脉冲部分还包括：第二可控硅调节模块，用于将第二三相交流电进行调压控制；第二升压变压器，连接于第二可控硅调节模块后端，用于对调压控制后的交流电升压；第二整流电路，连接于第二升压变压器后端，用于对升压后的交流电进行整流，形成第二高压直流电。2.根据权利要求1所述的静电除尘脉冲电源，其特征在于，所述脉冲部分还包括IGBT开关模块，以控制所述谐振回路的开关。3.根据权利要求1所述的静电除尘脉冲电源，其特征在于，所述直流部分包括第一可控硅调节模块、第一升压变压器和第一整流电路，其中，第一可控硅调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：才秀君，孙多春，
申请(专利权)人：北京吉鼎环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11