[发明专利]静电除尘用脉冲高压电源系统及高压脉冲电路设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种静电除尘器，尤其涉及一种静电除尘器的脉冲高压电源系统及其设计方法，属于环保设备技术领域。

背景技术

随着社会的发展和人类的进步，人们对生态环境和空气质量也越来越关注。如今，我国现代工业飞速发展，空气污染严重，静电除尘设备已成为了每个工厂的必备，其中高压电源系统是影响静电除尘器工作效果的关键。由于传统的工频电源和高频电源均属于恒流电源，当比电阻过高时，沉积到集尘极上的粉尘不容易释放电荷，随着粉尘层的增厚，造成电荷累积，排斥后来的粒子沉积，造成电能的浪费，更大的危害在于引发反电晕和二次扬尘，损坏静电除尘器。

因此，国内外提出了几种脉冲电源系统，例如：GEESI设计的通用电气宽脉冲系统、FLAKT的多脉冲电源供电系统，但是这些脉冲电源系统都存在不能对脉冲电压、脉冲宽度、脉冲重复频率单次的独立调节，同时存在火花率不受控制的缺陷，这就缩小了其适用范围，影响了静电除尘器的除尘效果。因此，对输出电压可调节的静电除尘用脉冲高压电源的研究尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种静电除尘用脉冲高压电源系统及高压脉冲电路设计方法，实现电源系统对静电除尘器间歇供电，并且脉冲电压幅度、频率、重复频率和直流电压均可单次独立调节。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种静电除尘用脉冲高压电源系统，包括电源主电路24和电源控制系统36，所述电源主电路24由开关2、高压直流电路8、高压脉冲电路19、耦合电路22、保护电路23组成，所述电源控制系统36由检测模块34、控制模块31、上位机25、通信模块26和供电模块35组成；

所述高压直流电路8包括第一整流电路3、第一逆变电路4、第一LCC谐振电路5、第一高频变压器6、第二整流电路7，采用LCC串并联谐振软开关技术；

所述高压脉冲电路19包括第三整流电路9、第二逆变电路10、第二LCC谐振电路11、第二高频变压器12、第四整流电路13、第一滤波电感14、第一绝缘栅双极型晶体管模块15、第二滤波电感16、第二绝缘栅双极型晶体管模块17、脉冲变压器18，采用LCC串并联谐振和RLC串联谐振软开关技术；

所述开关2包括断路器和接触器；

所述耦合电路22包括第三滤波电感20和耦合电容21，将高压直流与高压脉冲耦合到一起；

所述检测模块34包括电压及电流信号检测电路32和温度及故障检测电路33；

所述控制模块31包括DSP控制器30、数字电路29、第一驱动电路27、第二驱动电路28；

三相电源1经过断路器后送入接触器输入端，接触器输出端依次串联第一整流电路3、第一逆变电路4、第一LCC谐振电路5、第一高频变压器6、第二整流电路7、滤波电感20，接触器输出端同时依次串联第三整流电路9、第二逆变电路10、第二LCC谐振电路11、第二高频变压器12、第四整流电路13，所述第一滤波电感14和第一绝缘栅双极型晶体管模块15串联，所述第二滤波电感16和第二绝缘栅双极型晶体管模块17串联，两串联电路并联后并联电路的一端接第四整流电路13的输出端，并联电路的另一端再串联脉冲变压器18、耦合电容21，所述耦合电容21和滤波电感20的输出端同时接入保护电路23输入端，所述保护电路23输出端连接静电除尘器37；

所述电压及电流信号检测电路32的信号输入处连接第二整流电路7、第四整流电路13、脉冲变压器18、耦合电路22，温度及故障检测电路33的信号输入处连接第一逆变电路4、第二逆变电路10、第一绝缘栅双极型晶体管模块15、第二绝缘栅双极型晶体管模块17、脉冲变压器18，电压及电流信号检测电路32和温度及故障检测电路33的信号输出处连接DSP控制器30信号输入处，DSP控制器30与通信模块26双向连接，通信模块26与上位机25双向连接，DSP控制器30信号输出处连接数字电路29信号输入处，数字电路29信号输出处同时连接第一驱动电路27和第二驱动电路28的信号输入处，第一驱动电路27信号输出处连接第一逆变电路4和第二逆变电路10，第二驱动电路28信号输出处连接第一绝缘栅双极型晶体管模块15和第二绝缘栅双极型晶体管模块17。

本发明的目的还可以通过以下技术措施进一步予以实现：