电除尘用高频电源制造技术

本发明专利技术公开了一种电除尘用高频电源，所述电源由下列各部分构成：外部三相进线电路、三相全控整流桥及驱动电路、绝缘栅晶体管逆变及驱动电路、直流母线电路、温度控制、加热、振打和输灰控制电路、双CPU高低压一体化控制器；以及高频升压变压器、高频硅堆整流电路和二次电压二次电流以及闪络反馈电路。本发明专利技术电除尘用高频高压电源为一种高、低压一体化产品，和工频电源相比，节能、高效，并省去了地面控制室，结构更加简单、紧凑、合理。

High frequency power supply for electrostatic precipitator

The invention discloses a high frequency power supply for electrostatic precipitator, the power source is composed of the following parts: external three-phase line circuit, three-phase full controlled bridge rectifier and drive circuit, IGBT inverter and drive circuit, DC bus circuit, temperature control, heating, vibration and ash control circuit, double CPU high low voltage integrated controller; and high-frequency step-up transformer, high frequency silicon rectifier circuit and the voltage two times two times and the flashover current feedback circuit. The high-frequency high-voltage power supply for electric dust removal of the invention is a high and low voltage integrated product. Compared with the power frequency power supply, the utility model has the advantages of energy saving and high efficiency, and the ground control room is omitted, and the structure is simpler, more compact and more reasonable.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电除尘用高频电源。
技术介绍
静电除尘器(简称ESP)基本原理为含尘烟气通过高压静电场，在电场中粉尘被 收集，达到烟气净化的目的。为建立高压静电场，需要高压直流电源。ESP是环保领域中的重要设备，主要应用于等离子体放电、除尘、除雾、脱水、空气 净化，高效除尘脱硫、杂质分离和多种原料回收等。ESP的高压电场等效为R、C并联负载，其中C为高压电场的等效电容，一般为几 千 几万PF，R为可变电阻，随ESP工况随时变化。可见，ESP为变动负载，在发生闪络或短 路时对其直流高压电源的冲击很大，为此必须采取相应措施保证电源可靠、稳定运行，而且 需要为ESP提供良好供电，满足ESP除尘要求。由于高频电源的固有特点，可以提高对ESP的供电性能，进而改善ESP的收尘效 率，高频电源的开发成为一个技术热点。目前，随着ESP面积的不断增大，高频电源的容量不能满足用户的需要，特别在电 力系统需要80KV/1A以上的容量，大功率高频电源开发受限于高频损耗等问题，难以有大 的突破。ESP的工况要求存在大容量、负载变化大、频繁闪络等特点，所有这些问题，都需要 高频电源厂家的共同努力，力争早日解决，生产出满足市场需要的高频电源产品。如，专利号为200520132784、为一体化的电除尘用高频电源的中国实用 新型专利，公开了一种一体化的电除尘用高频电源，其结构特点是高频控制柜置于高频变 压器之上，两者有机结为一体放置于除尘器顶部。前后隔板将高频控制柜分隔成前后两个 腔，前腔安装主控器、脉冲驱动保护板以及相关主回路，后腔安装变换器。后腔中的变换器 与前腔中的主控器用屏蔽板隔离。变换器中的绝缘栅晶体管、串联谐振电感、并联电感等主 要发热器件靠三相风机强迫风冷带走热量。三相风机采用后吹式，安装在后门板上。该设 计整体结构紧凑合理、整齐，装配方便，抗干扰能力强，散热效果好，运行稳定可靠，体积小， 重量轻，采用高频逆变，适合为除尘器供电。但其高频电源的电路部分没有更好的改进之处。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种电除尘用高频 电源，它为一种高、低压一体化产品，和工频电源相比，节能、高效，并省去了地面控制室，结 构更加简单、紧凑、合理。为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案本专利技术提供了一种电除尘用高频电源，所述电源由下列各部分构成外部三相进 线电路、三相全控整流桥及驱动电路、绝缘栅晶体管逆变及驱动电路、直流母线电路、温度控制、加热、振打和输灰控制电路、双CPU高低压一体化控制器；以及高频升压变压器、高频硅堆整流电路和二次电压二次电流以及闪络反馈电 路；三相380V交流电源由外部三相进线电路接入、经过空气开关把三相电源送至三 相全控整流桥及驱动电路；三相全控整流桥及其驱动电路接收三相380V交流电源，通过可控硅(SCR)全桥驱 动板电路(即SCR全桥驱动板电路)，输出O-MOV可变直流电压；可控硅全桥驱动板电路 将双CPU高低压一体化控制器送来的频率信号转换为可控硅的导通相位信号，不同的导通 相位输出不同的直流电压；三相全控整流桥及其驱动电路输出的直流电压送到绝缘栅晶体管(IGBT)逆变及 驱动电路(即IGBT逆变及驱动电路)电路之前，首先加到直流母线电路上，直流母线电路 降低直流线路上线排之间的电感值，否则大电流变化率下引起的电压尖峰将会击穿绝缘栅 晶体管导致损坏；绝缘栅晶体管逆变及驱动电路把输入的低压直流电转换成低压高频交流电，低压 高频交流电送到高频升压变压器初级线圈，绝缘栅晶体管逆变及驱动电路的驱动信号来自 经过绝缘栅晶体管驱动板电路(即IGBT驱动板电路)隔离后的双CPU高低压一体化控制 器；高频升压变压器把初级线圈输入的低电压高频交流电转换成次级线圈输出的高 电压高频交流电、经高频硅堆整流电路将高频高压交流电转换为高压直流电，输入给二次 电压、二次电流以及闪络反馈电路，形成高频高压电源运行状态的反馈信号，送到双CPU高 低压一体化控制器作为输入信号以达到闭环控制；温度控制、加热、振打和输灰控制电路和双CPU高低压一体化控制器连接。本专利技术所述可控硅全桥驱动板电路由三个可控硅半桥模块和可控硅驱动板组成； 可控硅全桥驱动板电路为频率控制调压方式，直流电压输出范围为0-M0V，输入频率升高 整流输出电压也同步升高，频率降低整流输出电压也相应下降；采用电压型霍尔元件的输 出作为反馈信号；可控硅半桥模块采用300A-500A/1600V规格，配套铝散热器给三模块散热，风源 使用油冷风机运转时的风量；可控硅驱动模块接收光纤送来的脉冲信号到三路计数器电路作为时钟输入信号， 同时三个相位信息也送到三路计数器电路作为清零周期信号；电路后级是6路振荡器电路 用于产生固定宽度的触发脉冲，另外一路振荡器产生细脉冲调制6路宽脉冲以便驱动脉冲 变压器；6路振荡器电路接收前面三路计数器芯片的输出，产生相应相位的触发信号。本专利技术所述绝缘栅晶体管逆变及驱动电路包括并联的全桥绝缘栅晶体管电路、 直流母线、母线间直流稳压电容、绝缘栅晶体管驱动板电路、及冷却绝缘栅晶体管模块的铝 质油冷板；并联的全桥绝缘栅晶体管电路由三类全桥绝缘栅晶体管模块构成，分别为由两半 桥绝缘栅晶体管模块组成的第一类绝缘栅晶体管全桥模块、由四个绝缘栅晶体管半桥模块 两两并联组成的第二类绝缘栅晶体管全桥电路，和由六个半桥绝缘栅晶体管模块三三并联 组成的第三类绝缘栅晶体管全桥电路；并联的全桥绝缘栅晶体管电路达到输出谐振电流峰值400A，800A，1200A及以上的功率需求；直流母线上并联直流稳压电容，动态提供相应的电流输出；铝质油冷板大小根据热功率大小确定散热面积和导热介质流量；所述绝缘栅晶体管逆变驱动电路的作用是在正常开关频率下、驱动并联的全桥绝 缘栅晶体管电路正常工作，由驱动模块2SD315、驱动模块2SD300C17和驱动模块2SC0650P 构成；驱动模块2SD315提供3W功率驱动第一类绝缘栅晶体管全桥模块，2SD300C17提供4W 功率驱动第二类绝缘栅晶体管全桥模块，2SC0650P提供6W功率驱动第三类绝缘栅晶体管 全桥模块。本专利技术所述高频升压变压器由磁芯部分和骨架部分构成；包括一次线圈和二次线 圈；高频升压变压器磁芯部分选用型号为EE320和EE480两种，两幅并联的EE320磁 芯针对输出功率小于80kW的规格；规格为EE480磁芯分三幅并联和四副并联两种，分别对 应输出功率120kW以下和120kW以上的规格；线圈包骨架采用聚四氟乙烯塑料、烘干纸板或环氧板材等材质，保证足够的支撑 强度和绝缘能力，圆筒外壁开槽结构；骨架采用多槽结构；一次线圈铜线采用紫铜皮绕制，用多股利兹线引出；一次线圈内壁与磁芯中心柱 之间、一次线圈外壁和二次线圈的骨架之间外保留足够空间形成油路散热；二次线圈铜线采用变频漆包铜线同向绕制，采用聚酰亚胺薄膜和杜邦高绝缘 NOMEX纸做层间绝缘材料；二次线圈外围和磁芯之间保持足够绝缘距离。本专利技术所述二次电压二次电流以及闪络反馈电路中二次电流取样采用霍尔电流传感器检测副边电流，简化形式也能直接采用低阻值 电阻来直接检测；二次电压信号取自高压电容上并联的均压电阻上的电压值；闪络信号取自电流霍尔检测高压电容瞬间放电本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电除尘用高频电源，其特征在于，所述电源由下列各部分构成：外部三相进线电路、三相全控整流桥及驱动电路、绝缘栅晶体管逆变及驱动电路、直流母线电路、温度控制、加热、振打和输灰控制电路、双ＣＰＵ高低压一体化控制器；以及高频升压变压器、高频硅堆整流电路和二次电压二次电流以及闪络反馈电路；三相３８０Ｖ交流电源由外部三相进线电路接入、经过空气开关把三相电源送至三相全控整流桥及驱动电路；三相全控整流桥及其驱动电路接收三相３８０Ｖ交流电源，通过可控硅全桥驱动板电路输出０－５４０Ｖ可变直流电压；可控硅全桥驱动板电路将双ＣＰＵ高低压一体化控制器送来的频率信号转换为可控硅的导通相位信号，不同的导通相位输出不同的直流电压；三相全控整流桥及其驱动电路输出的直流电压送到绝缘栅晶体管逆变及驱动电路之前首先加到直流母线电路上，直流母线电路降低直流线路上线排之间的电感值，否则大电流变化率下引起的电压尖峰将会击穿绝缘栅晶体管导致损坏；绝缘栅晶体管逆变及驱动电路把输入的低压直流电转换成低压高频交流电，低压高频交流电送到高频升压变压器初级线圈，绝缘栅晶体管逆变及驱动电路的驱动信号来自经过绝缘栅晶体管驱动板电路隔离后的双ＣＰＵ高低压一体化控制器；高频升压变压器把初级线圈输入的低电压高频交流电转换成次级线圈输出的高电压高频交流电、经高频硅堆整流电路将高频高压交流电转换为高压直流电，输入给二次电压、二次电流以及闪络反馈电路，形成高频高压电源运行状态的反馈信号，送到双ＣＰＵ高低压一体化控制器作为输入信号以达到闭环控制；温度控制、加热、振打和输灰控制电路和双ＣＰＵ高低压一体化控制器连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王红星，
申请(专利权)人：王红星，
类型：发明
国别省市：31