无需引弧装置的电弧等离子体系统以及起弧方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电弧等离子体技术领域，尤其涉及一种无需引弧装置的电弧等离子体系统以及起弧方法，包括：流滤波电路、Buck电路、逆变电路、高频变压器电路、第二整流电路、开关模块、多电极电弧负载及控制电路，整流滤波电路的交流端用以连接市电，整流滤波电路的直流端通过Buck电路与逆变电路的直流端相连，逆变电路交流端与高频变压器的一次绕组相连，高频变压器的二次绕组连接第二整流电路的交流端，第二整流电路的直流端通过开关模块连接多电极起弧负载，控制电路控制整个主电路。本发明专利技术的无需引弧装置的电弧等离子体系统，通过直流电弧等离子体电源产生的电压，直接作用于多电极起弧负载上，可以实现顺利起弧，并形成一个稳定的环状等离子体电弧。环状等离子体电弧。环状等离子体电弧。

【技术实现步骤摘要】
无需引弧装置的电弧等离子体系统以及起弧方法


[0001]本专利技术涉及电弧等离子体
，尤其涉及一种无需引弧装置的电弧等离子体系统以及起弧方法。

技术介绍

[0002]随着近代工业的迅猛发展，工业危险废弃物的处置关系着人们的生存环境和身体健康。
[0003]目前，处理危险废弃物最普遍的方法是采用燃油焚烧技术，所采用的回转炉或热解炉型，总体技术水平低，管理运行成本高，后续焚烧尾气处理系统可靠性缺乏保障，且油气资源消耗很大。电弧等离子体技术是目前国际上最有效、最安全、最环保的处置危险废弃物的手段之一，具有无害化彻底、减容量大、二次污染小等特点，在环境治理领域市场前景广阔。
[0004]多年来，等离子体放电电源多采用交流电源，常以工频升压起弧工作，因而一直有起弧困难，输出电压电流无法构成恒流或恒压工作，难以解决等离子体放电过程中的负载特性问题。目前，常见的引弧方式有三种：一是电极间接触短路起弧，这种起弧方式简单便捷，但是自动化程度较低，起弧成功率不高，稳定性能差，拉弧难以控制；二是使用高频高压引弧方式，这种方式起弧时干扰特别大，会损坏元器件，使系统工作不稳定；三是使用高压脉冲引弧方式，这种方式是对高频高压引弧方式的改进，减少了干扰，使得系统稳定性增强，但是这种起弧方式电路比较复杂，使用和维护成本较高。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：为了解决现有技术中直流电弧等离子体系统引弧困难且电路结构复杂技术问题。本专利技术提供一种无需引弧装置的电弧等离子体系统，通过直流电弧等离子体电源产生的电压，直接作用于多电极起弧负载上，可以实现顺利起弧，并形成一个稳定的环状等离子体电弧。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无需引弧装置的电弧等离子体系统，所述结构包括整流滤波电路、Buck电路、逆变电路、高频变压器电路、第二整流电路、开关模块、多电极电弧负载以及控制电路，所述整流滤波电路的交流端用以连接市电，所述整流滤波电路的直流端通过所述Buck电路与所述逆变电路的直流端相连，所述逆变电路的交流端与所述高频变压器电路的一次绕组相连，所述高频变压器电路的二次绕组连接所述第二整流电路的交流端，所述第二整流电路的直流端用于连接开关模块，所述开关模块连接多电极起弧负载，所述整流滤波电路、Buck电路、逆变电路、高频变压器电路、第二整流电路形成主电路，所述控制电路与主电路相连接控制整个主电路。
[0007]进一步地，所述整流滤波电路包括第一整流电路和滤波电路，所述第一整流电路为单相全波整流电路，所述滤波电路为LC滤波电路。
[0008]进一步地，所述逆变电路采用全桥逆变，将整流滤波电路产生的50Hz直流电压进
行逆变，产生20kHz的交流信号。
[0009]进一步地，所述逆变电路中的开关器件为IGBT开关。
[0010]进一步地，控制电路采用双闭环控制技术来控制IGBT的关断。
[0011]进一步地，所述高频变压器电路中的高频变压器的磁芯材料为铁氧体。
[0012]进一步地，所述多电极起弧负载的电极数至少为四个，至少包括两个正极和两个负极，两个正极和两个负极交错排布，合围成一个圆形。
[0013]本专利技术还提供一种无需引弧装置的电弧等离子体起弧方法，采用上述的无需引弧装置的电弧等离子体系统，包括以下步骤，
[0014]S1、将多电极起弧负载的正极均接在开关模块的正极，将多电极起弧负载的负极均接在开关模块的负极，接线时避免线路交叉；
[0015]S2、使用时，闭合开关，使得相邻电极之间气体被击穿，整体形成一个环状电弧，产生环状等离子体。
[0016]进一步地，所述多电极起弧负载电极数为六6个，包括三个正极和三个负极，三个正极和三个负极交错排布，合围成一个圆形。
[0017]本专利技术的有益效果是，本专利技术的无需引弧装置的电弧等离子体系统，通过直流电弧等离子体电源产生的电压，直接作用于多电极起弧负载上，可以实现顺利起弧，并形成一个稳定的环状等离子体电弧，以解决现有技术中直流电弧等离子体系统引弧困难且电路结构复杂的问题。
[0018]通过改变起弧负载的结构——多电极结构，实现无需增加新的引弧装置，直流电弧等离子体电源产生的几百伏电压就能实现顺利起弧，形成一个稳定的环状等离子体电弧，为电弧等离子体电源提供了一种快捷、安全、有效的起弧方式。
[0019]本专利技术设备结构和现场实施操作简单，体积灵巧便携；成本低廉，经济环保；适用范围广，可广泛适用于各种需要等离子体起弧的场合。
附图说明
[0020]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0021]图1是本专利技术的无需引弧装置的电弧等离子体系统示意图；
[0022]图2是本专利技术的无需引弧装置的电弧等离子体系统的主电路原理图；
[0023]图3是本专利技术的无需引弧装置的电弧等离子体系统的控制电路示意图；
[0024]图4是本专利技术的无需引弧装置的电弧等离子体系统的多电极起弧负载的结构示意图。
[0025]附图标记：
[0026]1、整流滤波电路；2、Buck电路；3、逆变电路；4、高频变压器电路；5、第二整流电路；6、开关模块；7、多电极起弧负载；8、控制电路。
具体实施方式
[0027]现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。
[0028]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、
“
厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0030]如图1至图4所示，是本专利技术的最优实施例，一种无需引弧装置的电弧等离子体系统，结构包括整流滤波电路1、Buck电路2、逆变电路3、高频变压器电路4、第二整流电路5、开关模块6、多电极电弧负载7以及控制电路8，整流滤波电路1的交流端用以连接市电，整流滤波电路1的直流端通过Buck电路2与逆变电路3的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无需引弧装置的电弧等离子体系统，其特征在于，所述结构包括整流滤波电路(1)、Buck电路(2)、逆变电路(3)、高频变压器电路(4)、第二整流电路(5)、开关模块(6)、多电极电弧负载(7)以及控制电路(8)，所述整流滤波电路(1)的交流端用以连接市电，所述整流滤波电路(1)的直流端通过所述Buck电路(2)与所述逆变电路(3)的直流端相连，所述逆变电路(3)的交流端与所述高频变压器电路(4)的一次绕组相连，所述高频变压器电路(4)的二次绕组连接所述第二整流电路(5)的交流端，所述第二整流电路(5)的直流端用于连接开关模块(6)，所述开关模块(6)连接多电极起弧负载(7)，所述整流滤波电路(1)、Buck电路(2)、逆变电路(3)、高频变压器电路(4)、第二整流电路(5)形成主电路，所述控制电路(8)与主电路相连接控制整个主电路。2.如权利要求1所述的无需引弧装置的电弧等离子体系统，其特征在于，所述整流滤波电路(1)包括第一整流电路和滤波电路，所述第一整流电路为单相全波整流电路，所述滤波电路为LC滤波电路。3.如权利要求1所述的无需引弧装置的电弧等离子体系统，其特征在于，所述逆变电路(3)采用全桥逆变，将整流滤波电路(1)产生的50Hz直流电压进行逆变，产生20kHz的...

【专利技术属性】
技术研发人员：于海龙，李悦，金涌，张桂芳，王海博，胡骏，朱宝忠，孙运兰，陈海飞，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：