[实用新型]臭氧发生器用调频电源及臭氧发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及臭氧生产领域，具体地说，是涉及专用于臭氧发生器的调频电源及具有该电源的臭氧发生器。

背景技术

臭氧广泛应用于工业化自来水处理、化工氧化、污废水处理及除臭、去色与消毒等领域，因应用广泛，需求量较大，对生产臭氧的臭氧发生器的要求也越来越高。目前，工业化臭氧生产大都采用介质阻挡放电(Dielectric Barrier-Based Discharge，简称DBD)的原理。采用DBD原理的臭氧发生器系统主要由电源、臭氧发生室、气源系统、控制系统组成。其中，臭氧发生室由高压电极、低压电极、绝缘介质层和介质层与高压电极之间的气隙构成，其工作原理可概述为：数千伏的交变电压施加于发生器高、低压电极上，当作用于发生器内气隙的电压达到或超过气隙击穿电压(称为放电维持电压)时，在气隙中形成大量微放电，电离其中的干燥空气或氧气，产生臭氧，称为放电阶段。而当作用于气隙的电压低于放电维持电压时，气隙不能被击穿，无臭氧产生，称为充电阶段。而作为臭氧发生器组成部分的电源的作用就是提供臭氧发生室正常工作的高压电场。由于臭氧发生室的负载特性比较特殊，在工作过程中负载特性变化很大，因此要求电源对负载的适应性要足够强，否则就会因为负载放电与不放电时产生的差异而导致电源故障。并且，因为大功率臭氧电源采用大量开关性器件及电感、电容等非线性器件，会导致设备功率因数低、谐波高，不利于设备的安全经济运行，并且会对公用电网产生很大的影响。因此，用于臭氧发生器供电的电源性能的好坏直接影响到臭氧的浓度和产生臭氧的效率以及整机设备的质量，对客户的生产持续性与经济型有重大影响，所以，研制满足高功率、高稳定性、高电源参数的臭氧发生器装置用供电电源是臭氧发生器中的关键技术。

目前，臭氧发生器的电源多为大功率直流调压式电源，该电源采用三相可控整流技术，其本质是通过控制晶闸管的导通角来控制直流电压的大小，从而改变高压变压器的输入电压达到改变发生室投加功率的目的。因为采用三相可控整流的技术，这决定了在低功率运行时受低导通角的影响，整机的功率因数会比较低。

对于PWM逆变调压调频式电源，多数臭氧发生器生产企业都采用外购变频器改造的方式来作为臭氧发生器电源，这种电源并非臭氧发生器专用电源，且其逆变器件多采用IGBT，而IGBT器件的特性就决定了这种电源技术复杂、稳定性差、功率一般在100kw以下，单机设备不易做高功率。

发明内容

本实用新型的目的之一是提供一种臭氧发生器用调频电源，以解决现有电源额定功率低、功率因数低的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种臭氧发生器用调频电源，包括整流电路、逆变电路和高压变压器，所述整流电路为6相12脉冲整流电路，其整流输入端通过移相变压器连接三相交流输入端；所述逆变电路为脉冲密度功率调节逆变电路，包括有4个可控晶闸管构成的逆变桥，逆变电路的逆变输出端连接所述高压变压器的初级绕组。

如上所述的臭氧发生器用调频电源，为实现逆变电路的恒流逆变，在所述逆变电路中，每个可控晶闸管两端分别并联有一个续流二极管。

如上所述的臭氧发生器用调频电源，为补偿调频电源所带臭氧发生室负载的容性特性，同时防止设备瞬间电流过大导致电感饱和，所述整流电路的其中一个整流输出端通过串联的空气电抗器连接所述逆变电路的其中一个逆变输入端，所述整流电路的另一个整流输出端直接连接所述逆变电路的另一个逆变输入端。

如上所述的臭氧发生器用调频电源，为缓冲电源的无功能量，所述整流电路的整流输出端上并联有直流支撑电容单元，所述直流支撑电容单元的一端连接在所述整流电路的一个整流输出端与空气电抗器的连接节点处，另一端连接在所述整流电路的另一个整流输出端与所述逆变电路的逆变输入端的连接节点处。

优选的，所述直流支撑电容单元包括有若干个相互并联的聚丙烯薄膜电容，以适应负载瞬间放电电流大、频率高的特性。

本实用新型的目的之二是提供一种具有高额定功率及高功率因数的调频电源的臭氧发生器。

为实现上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种臭氧发生器，包括有调频电源，所述调频电源包括整流电路、逆变电路和高压变压器，所述整流电路为6相12脉冲整流电路，其整流输入端通过移相变压器连接三相交流输入端；所述逆变电路为脉冲密度功率调节逆变电路，包括有4个可控晶闸管构成的逆变桥，逆变电路的逆变输出端连接所述高压变压器的初级绕组。