一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统，涉及大功率多相等离子体发生器的电源领域。包括依次连接的调压控频单元、集成变压器单元和等离子体发生器，通过改变集成变压器单元的接线方式，即可得到多相输出电源，以适应不同的多相等离子体发生装置的不同频率要求、不同电压要求、不同电压相位要求、不同陡降特性要求等，灵活性高，可广泛应用，能够实现高效皮实、经久耐用、容易维护的实用工程化的必要条件。维护的实用工程化的必要条件。维护的实用工程化的必要条件。

【技术实现步骤摘要】
一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统


[0001]本技术涉及大功率多相等离子体发生器的电源领域，具体而言，涉及一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统。

技术介绍

[0002]热等离子体作为一种高效率能量源，在各个领域得到了广泛的应用。由于它不仅拥有高温、高焓、增强反应动力学、快速反应生成化学非平衡材料等的特有能力，而且还可以根据不同需要调节化学反应的氧化或还原气氛，热等离子体最近引起了人们的强烈关注。
[0003]交流电源供应产生的交流电弧是热等离子体中的一种。它的能源效率之所以高，主要是因为它省去了AC转换DC这一环节。然而，现有的单相或三相交流电弧由于极性转换时具有间歇性放电的特性以及存在放电体积较小的问题，限制了热等离子体的进一步发展，所以引入了多相交流电弧。多相交流电弧产生于4或6个甚至12个以上电极之间，具有高能量效率、大等离子体体积、低气体流速三大特征，可应用于石墨烯制造、无碱玻璃微珠生产、有机废水处理、气体加热以及废气处理等诸多领域，还可以广泛应用于火力发电、水泥建材、化工、冶金与矿山行业。
[0004]多相等离子体集成变压器电源作为等离子体发生装置中最核心的系统，必须保证高效皮实、经久耐用、容易维护的实用工程化的条件。而现有的多相等离子体集成变压器电源系统需要根据不同的多相等离子体发生装置的特殊需要进行单独的设计，例如输出的多相电源常为3相、6相、12相和24相，而对于需要9相、15相等的多相等离子体发生装置则需要重新设计，系统整体的灵活性较低，不能广泛应用于不同的多相等离子体发生装置中。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统，其能够通过改变集成变压器单元的接线方式，得到不同需要的多相电源，达到高效皮实、经久耐用、容易维护的实用工程化的必要条件。
[0006]本技术的实施例是这样实现的：
[0007]本申请实施例提供一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统，其包括依次连接的调压控频单元、集成变压器单元和等离子体发生器，调压控频单元的输入端用于与外部交流电源连接，等离子体发生器用于利用上述集成变压器单元输出的多相电压产生多相等离子体；
[0008]集成变压器单元包括至少一组主变压器，主变压器的一次侧采用星形连接并与调压控频单元连接，主变压器的二次侧与等离子体发生器连接。
[0009]在本技术的一些实施例中，上述调压控频单元包括调压电路和辅助变压器，调压电路的输入端用于与外部交流电源连接，输出端与主变压器的一次侧连接；
[0010]辅助变压器的一次侧的一端与主变压器的一次侧的星形点连接，辅助变压器的一
次侧的另一端接地，辅助变压器的二次侧的一端与主变压器的二次侧连接，辅助变压器的二次侧的另一端与等离子体发生器的引火电极连接并接地。
[0011]在本技术的一些实施例中，上述主变压器的二次侧的两端均分别与等离子体发生器的电极连接，主变压器的二次侧的中点抽头与辅助变压器的二次侧的一端连接，辅助变压器的二次侧的另一端与等离子体发生器的引火电极连接并接地。
[0012]在本技术的一些实施例中，上述辅助变压器的输出频率是主变压器的输出频率的2
‑
4倍。
[0013]在本技术的一些实施例中，上述集成变压器单元包括第一组主变压器和第二组主变压器，第一组主变压器的一次侧采用星形连接，第二组主变压器的一次侧采用三角形连接，第一组主变压器和第二组主变压器的二次侧与等离子体发生器连接。
[0014]在本技术的一些实施例中，上述第一组主变压器和第二组主变压器的二次侧的一端与等离子体发生器的电极连接，另一端接地。
[0015]在本技术的一些实施例中，上述第一组主变压器和第二组主变压器的二次侧的两端分别与等离子体发生器的电极连接，第一组主变压器和第二组主变压器的二次侧的中点抽头接地。
[0016]在本技术的一些实施例中，上述第二组主变压器的一次侧线圈匝数是第一组主变压器的一次侧线圈匝数的倍。
[0017]在本技术的一些实施例中，还包括n组一次侧采用延边三角形接法的主变压器，其中，n为大于等于1的整数。
[0018]在本技术的一些实施例中，上述调压控频单元为三相变频器。
[0019]相对于现有技术，本技术的实施例至少具有如下优点或有益效果：
[0020]本技术实施例提供一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统，包括依次连接的调压控频单元、集成变压器单元和等离子体发生器，其中调压控频单元可以由调压电路+辅助变压器构成，也可以由三相变频器构成，而集成变压器单元至少包括一组一次侧采用星形连接的主变压器。当辅助变压器采用三倍频器时，其频率为主变压器的3倍，辅助变压器二次侧输出的高压用于与任一组主变压器中的每个单相变压器输出的电压叠加，然后作为等离子体发生器的多相电源输入，以防止在产生交流电弧的过程中因电源过零点导致灭弧，影响稳定性。此时，多组主变压器与辅助变压器构成n+1相集成变压器电源(n为3的倍数)，可输出不同需要的多相电源。
[0021]另外，当调压控频单元直接使用三相变频器时，其输出端可直接与多组主变压器的一次侧连接，通过改变各组主变压器的一次侧的连接方式，例如星形连接、三角形连接、延边三角形连接，使得在二次侧得到不同相位差的相数，进而可以得到大于9相，比如12、15、18、24
……
(3的倍数相)等离子体发生器的集成变压器电源。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0023]图1为本技术提供的一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统一实施例的结构示意图；
[0024]图2为本技术提供的一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统又一实施例的结构示意图；
[0025]图3为本技术提供的一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统一实施例中等离子体发生器的电极布置示意图；
[0026]图4为本技术提供的一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统一实施例中集成变压器单元的结构示意图；
[0027]图5为本技术提供的一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统又一实施例中集成变压器单元的结构示意图。
[0028]图标：1、调压控频单元；2、集成变压器单元；21、第一组主变压器；22、第二组主变压器；3、等离子体发生器；31、等离子体发生器外壳；32、电极；33、引火电极。
具体实施方式
[0029]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统，其特征在于，包括依次连接的调压控频单元、集成变压器单元和等离子体发生器，所述调压控频单元的输入端用于与外部交流电源连接，所述等离子体发生器用于利用集成变压器单元输出的多相电压产生多相等离子体；所述集成变压器单元包括至少一组主变压器，所述主变压器的一次侧采用星形连接并与所述调压控频单元连接，所述主变压器的二次侧与所述等离子体发生器连接。2.如权利要求1所述的一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统，其特征在于，所述调压控频单元包括调压电路和辅助变压器，所述调压电路的输入端用于与外部交流电源连接，输出端与所述主变压器的一次侧连接；所述辅助变压器的一次侧的一端与所述主变压器的一次侧的星形点连接，所述辅助变压器的一次侧的另一端接地，所述辅助变压器的二次侧的一端与所述主变压器的二次侧连接，所述辅助变压器的二次侧的另一端与所述等离子体发生器的引火电极连接并接地。3.如权利要求2所述的一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统，其特征在于，所述主变压器的二次侧的两端均分别与所述等离子体发生器的电极连接，所述主变压器的二次侧的中点抽头与所述辅助变压器的二次侧的一端连接，所述辅助变压器的二次侧的另一端与所述等离子体发生器的引火电极连接并接地。4.如权利要求2所述的一种用于多相等离子体发生装置的集成变压器电源系统，其特征在于，所述辅助变...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁恩振，翁坚，刘安钢，
申请(专利权)人：领航国创等离子技术研究院北京有限公司，
类型：新型
国别省市：