高频脉冲等离子炬电源制造技术

本实用新型专利技术涉及一种等离子电源，具体涉及一种高频脉冲等离子炬电源，包括三相电源进线、SCR调压电路、变压器TB1、整流滤波电路、IGBT逆变电路和控制器，三相电源进线通过SCR调压电路连接至变压器TB1一次侧，变压器TB1二次侧连接整流滤波电路，整流滤波电路输出端连接IGBT逆变电路，IGBT逆变电路包括依次连接的触发电路、IGBT单相全桥逆变电路和谐振输出电路，谐振输出电路输出端连接至等离子炬的电极，IGBT逆变电路和整流滤波电路之间的线路上设置电流电压传感器，所述电流电压传感器、SCR调压电路和触发电路均连接至控制器。本实用新型专利技术运行稳定、可靠，自动化程度高，满足等离子设备工艺要求。

【技术实现步骤摘要】
高频脉冲等离子炬电源
本技术涉及一种等离子电源，具体涉及一种高频脉冲等离子炬电源。
技术介绍
目前国际国内垃圾废物处理最先进的设备是等离子气化炉，等离子电源是等离子气化炉能否正常运行的关键。目前危废处理处置主流技术有：焚烧(回转窑、废液焚烧炉、热解炉)、物化(过滤、中和、氧化还原、气浮、混凝、沉淀、破乳、超滤、多效蒸发、MVR蒸发、高级氧化、固液分离等)、固化(稳定化固化、水泥固化、石灰、粉煤灰固化)、综合利用(废油再生、废有机溶剂蒸精馏)等主要工艺技术，除固化外其处理利用过程中均会产生“二次危废”，特别是焚烧残渣和飞灰需要填埋处置，安全填埋场作为终端处置设施，其兜底角色在目前十分重要和关键。建设危废安全填埋场存在着选址难的困境，由于土地资源宝贵、选址要求高、硬性条件多、邻避效应、建设成本高、后期封场维护、潜在风险隐患等，因此安全填埋场项目实际落地数量少。等离子气化处理工艺中残渣和飞灰在高温下熔融形成玻璃体物质，其浸出毒性远低于国家标准，可以作为一般建材进行综合利用，因此等离子气化技术的先进性注定其应用前景十分广阔，我国危废市场潜力大、实际处置缺口大，等离子工艺技术从试验到工业化、自动化、大型化、现代化的革新进程步入高速期，工艺完善会突飞猛进。等离子气化技术国内刚刚起步目前主要是200KW直流等离子电源设备，300KW以上等离子直流电源设备目前国内处于试运行阶段，高频脉冲等离子交流电源目前国内还是空白，所以急需设计研发运行稳定满足等离子炉需要的高频脉冲等离子电源设备。
技术实现思路
<br>为解决上述技术问题，本技术的目的在于：提供一种运行稳定、可靠，自动化程度高，满足等离子设备工艺要求的高频脉冲等离子炬电源。本技术为解决其技术问题所采用的技术方案为：所述高频脉冲等离子炬电源，包括三相电源进线、SCR调压电路、变压器TB1、整流滤波电路、IGBT逆变电路和控制器，三相电源进线通过SCR调压电路连接至变压器TB1一次侧，每一相SCR调压电路和变压器TB1之间连接的线路均设有电流传感器，变压器TB1二次侧连接整流滤波电路，整流滤波电路输出端连接IGBT逆变电路，IGBT逆变电路包括依次连接的触发电路、IGBT单相全桥逆变电路和谐振输出电路，谐振输出电路输出端连接至等离子炬的电极，IGBT逆变电路和整流滤波电路之间的线路上设置电流电压传感器，所述电流传感器、电流电压传感器、SCR调压电路和触发电路均连接至控制器。设备采用三相380V50Hz交流电源进线，通过SCR调压电路改变变压器TB1的输出电压，变压器TB1最高输出电压经过整流滤波电路最后通过IGBT逆变电路输出到等离子炬，本技术采用四个IGBT模块交替运行实现高频脉冲输出，提高了运行的稳定性和可靠性，同时也减少了控制器输入输出的点数。优选地，所述SCR调压电路包括可控硅控制器和双向可控硅，所述电流传感器连接至可控硅控制器输入端，所述控制器的调压信号输出端子连接至可控硅控制器电压调节信号输入端子，所述可控硅控制器输出端连接至双向可控硅的控制极。优选地，所述IGBT逆变电路包括触发控制器KZQ1、交叉触发切换电路、驱动器KZQ2、单相全桥逆变电路、滤波电容C4和升压变压器TB2，所述单相全桥逆变电路输出端通过滤波电容C4连接至变压器TB2一次侧，变压器TB2二次侧连接至等离子炬的电极，单相全桥逆变电路采用IGBT，所述电流电压传感器的电流信号输出端子连接至触发控制器KZQ1的反馈信号输入端子和PWM补偿信号输入端子，触发控制器KZQ1的PWM脉冲互补输出端子连接至交叉触发切换电路输入端，交叉触发切换电路输出端连接至驱动器KZQ2的控制信号输入端，驱动器KZQ2的驱动信号输出端连接至IGBT控制极。优选地，所述交叉触发切换电路包括四个与非门电路，与非门A1-A4的触发脉冲相位输出依次相差180°，实现了脉冲交叉触发IGBT。优选地，所述整流滤波电路和IGBT逆变电路之间串联电抗器。保证两个IGBT回路的电流平衡和稳定。优选地，所述三相电源进线的进线端设置进线开关和快速熔断器，熔断器的输出节点连接至控制器的输入端，作为控制器控制SCR调压电路的信号来源，如果快速熔断器断开，则停止对SCR调压电路的控制；变压器TB1二次侧也串联快速熔断器。进线开关采用继电器KM1，继电器KM1的常开触点串联在三相电源的进线端，继电器KM1线圈雨合闸继电器PJ3的常开触点串联，合闸继电器PJ3的线圈连接控制器的输出端，需要合闸时，控制器输出端接通合闸继电器PJ3的通电回路，以闭合继电器KM1的常开触点。优选地，所述变压器TB1、整流滤波电路和IGBT逆变电路分别对应设有温度继电器变压器TB1、整流滤波电路和IGBT逆变电路分别对应设有过热保护开关，各温度继电器线圈连接串联与之对应的过热保护开关，各温度继电器的常开触点连接控制器的运行信号输入端。一旦检测到温度异常，相应的过热保护开关断开，对应温度继电器线圈掉电，常开触点断开，控制器接收故障信号，及时报警。优选地，所述变压器TB1、整流滤波电路和IGBT逆变电路分别对应设有温度传感器和散热风机，温度传感器连接至控制器，控制器输出端连接中间继电器PJ1线圈，中间继电器PJ1常开触点串入散热风机的供电回路，到达散热温度后，及时通过中间继电器开启散热风机进行散热。在散热效果欠佳的情况下，通过过热保护开关和温度继电器发送过热告警信号。优选地，还包括通信模块和人机交互模块，通信模块采用RS485通信模块，用于实现各模块运行信号的远程传输，为远程控制提供条件，所述人机交互模块采用触摸显示屏，可用于输入控制指令，主要适用于本地控制。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术提供了一种运行稳定，可靠，自动化程度高满足等离子汽化炉技术要求的等离子专用电源，实现了恒电流自动化控制，可通过触摸显示屏设置和查询设备运行情况，信号可上传到监控室实现远距离监控，标志着恒流调压高频脉冲电源技术在等离子汽化炉上开始应用，恒流调压高频脉冲技术是目前国际国内等离子电源技术对电网污染最小的一种控制方式，谐波含量最低效果最为突出的等离子电源。附图说明图1是本技术主回路电气原理图。图2是IGBT逆变电路电气原理图。图3是PLC1控制电路电气原理图。图4是PLC2控制电路电气原理图。图5是电源控制电路电气原理图。图6是SCR调压电路控制电路电气原理图。具体实施方式下面结合附图对本技术实施例做进一步描述：实施例1：如图1、图3、图4所示，本技术所述高频脉冲等离子炬电源，包括三相电源进线、SCR调压电路、变压器TB1、整流滤波电路、IGBT逆变电路和控制器，三相电源进线通过SCR调压电路连接至变压器TB1一次侧，每一相SCR调压电路和变压器TB1之间连接的线路均设有电流传感器，变压器TB1二次侧连接整流滤波电路，整流滤波电路输出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高频脉冲等离子炬电源，其特征在于，包括三相电源进线、SCR调压电路、变压器TB1、整流滤波电路、IGBT逆变电路和控制器，三相电源进线通过SCR调压电路连接至变压器TB1一次侧，每一相SCR调压电路和变压器TB1之间连接的线路均设有电流传感器，变压器TB1二次侧连接整流滤波电路，整流滤波电路输出端连接IGBT逆变电路，IGBT逆变电路包括依次连接的触发电路、IGBT单相全桥逆变电路和谐振输出电路，谐振输出电路输出端连接至等离子炬的电极，IGBT逆变电路和整流滤波电路之间的线路上设置电流电压传感器，所述电流传感器、电流电压传感器、SCR调压电路和触发电路均连接至控制器。/n

【技术特征摘要】
1.一种高频脉冲等离子炬电源，其特征在于，包括三相电源进线、SCR调压电路、变压器TB1、整流滤波电路、IGBT逆变电路和控制器，三相电源进线通过SCR调压电路连接至变压器TB1一次侧，每一相SCR调压电路和变压器TB1之间连接的线路均设有电流传感器，变压器TB1二次侧连接整流滤波电路，整流滤波电路输出端连接IGBT逆变电路，IGBT逆变电路包括依次连接的触发电路、IGBT单相全桥逆变电路和谐振输出电路，谐振输出电路输出端连接至等离子炬的电极，IGBT逆变电路和整流滤波电路之间的线路上设置电流电压传感器，所述电流传感器、电流电压传感器、SCR调压电路和触发电路均连接至控制器。


2.根据权利要求1所述的高频脉冲等离子炬电源，其特征在于，所述SCR调压电路包括可控硅控制器和双向可控硅，所述电流传感器连接至可控硅控制器输入端，所述控制器的调压信号输出端子连接至可控硅控制器电压调节信号输入端子，可控硅控制器输出端连接至双向可控硅的控制极。


3.根据权利要求1所述的高频脉冲等离子炬电源，其特征在于，所述IGBT逆变电路包括触发控制器KZQ1、交叉触发切换电路、驱动器KZQ2、单相全桥逆变电路、滤波电容C4和升压变压器TB2，单相全桥逆变电路输出端通过滤波电容C4连接至变压器TB2一次侧，变压器TB2二次侧连接至等离子炬的电极，单相全桥逆变电路采用IGBT，所述电流电压传感器的电流信号输出端子连接至触发控制器KZQ1的反馈信号输入端子和PWM补偿信号输入端子，触发控制器KZQ1的PWM脉冲互补输出端子连接至交叉触发切换...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兵，司志国，孔强，
申请(专利权)人：山东博润工业技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37