[实用新型]电弧增长型等离子直流电源系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流电源，应用于煤粉锅炉。

背景技术

目前，电站燃煤锅炉启动时通用的点火方式是：先用点火装置点燃燃油燃烧器进行升温、升压，当锅炉各相关参数达到投粉要求时，启动制粉系统和煤粉燃烧器，实现带负荷运行；当锅炉负荷降低到50%左右，还须投油稳燃才能保证锅炉正常运行，据统计，电力系统每年用于电站锅炉点火、稳燃、助燃用油高达近千万吨，占全国总燃油量的15%，价值数百亿元，消耗了大量燃油资源。

目前国内等离子点火系统在很多电厂都得到了应用，用到的电源系统都是由隔离变压器、可控硅整流器、以及电抗器组成，其中隔离变压器都不具备升压功能，等离子的工作电压基本上在300V左右，电弧的长度、温度都没有达到最大效果；可控硅整流电源的电力电子器件工作在工频，相应速度慢，而且工作频率低，损耗大，电源的利用率偏低。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种响应速度快、电流预测控制、高电压、电源利用率高的电弧增长型等离子电源系统。

为实现以上的技术目的，本实用新型将采取以下的技术方案：

一种电弧增长型等离子直流电源系统，包括升压变压器、接触器、直流调速器以及平波电抗器；交流电源经升压变压器升压后，依次经过接触器、直流调速器、平波电抗器与负载相连。

所述直流调速器为可控硅直流调速器，且该直流调速器为双闭环结构，所述直流调速器的内环为电流调节器，而其外环则为速度调节器；所述电流调节器的输入为速度调节器的输出；且速度调节器通过速度变换器与负载连接，而电流调节器则通过电流变换器与整流可控硅连接，且电流调节器与整流可控硅之间设置触发器；该整流可控硅的负极通过平波电抗器与负载连接，而整流可控硅的正极直接与负载连接。

根据以上的技术方案，可以实现以下的有益效果：

1、传统的隔离变压器主要防止高次谐波的影响，以及防止等离子发生器带电，仅仅起到隔离的作用，电压没有变化；本申请采用升压变压器，把等离子发生器的工作电压提高，电弧的长度和温度都有明显的增强，改变后空载电压可以达到510V，这是目前等离子电源系统无法做到的。

2、本实用新型采用直流调速器给等离子提供电源，采用PI调节器，可以实现速度与给定值的静态无差，当电网电压过负载变化有扰动时，可以实现电流的快速调节与稳定。在过电压、另一方面还可对负载电流起先留保护作用，确保系统的安全。

附图说明

图1是本实用新型的系统框图；

图2是本实用新型直流调速器的控制原理框图。

具体实施方式

附图非限制性地公开了本实用新型所涉及优选实施例的结构示意图；以下将结合附图详细地说明本实用新型的技术方案。

如图1和图2所示，本实用新型所述的电弧增长型等离子直流电源系统，包括升压变压器、接触器以及直流调速器，交流电源经升压变压器升压后，依次经过接触器、直流调速器与负载相连。所述直流调速器为可控硅直流调速器，且该直流调速器为双闭环结构，所述直流调速器的内环为电流调节器，而其外环则为速度调节器；所述直流调节器的输入为速度调节器的输出；且速度调节器通过速度变换器与负载连接，而电流调节器则通过电流变换器与整流可控硅连接，且电流调节器与整流可控硅之间设置触发器；该整流可控硅的负极通过平波电抗器与负载连接，而整流可控硅的正极直接与负载连接。

因此，本实用新型的工作原理为：

直流调速器的控制系统为双闭环结构，内环为电流调节器，外环为速度调节器，速度调节器的输出为直流调节器的输入，直流调节器最后控制负载电流的稳定，速度调节器采用PI调节，可以实现电流与给定值的静态误差，当电网电压有扰动时，可以实行实现电流的快速调节与稳定，因此，在设定的时候让速度环饱和输出，即速度环的输出是最大值，这样给定电流环的输出就是最大的，为了限制输出电流我们在电流环中设置电流限制，因此通过电流的限制来调节电流的输出。

平波电抗器的作用：利用电感的储能功能，减小负载由于可控硅换向引起的断流区域，提高负载电流的稳定性，另外电抗器还具有限制直流电流脉动、限制环流和短路电流上升率的功能。