[实用新型]一种环保恒高频高压大功率除尘电源

说明书

本实用新型公开了一种环保恒高频高压大功率除尘电源，包括开关单元、滤波单元、高频整流单元、高频逆变单元、高频整流变压器、除尘器本体、IGBT驱动单元、检测单元、控制单元和触摸屏，所述开关单元与滤波单元连接，所述高频整流单元与滤波单元及高频逆变单元相连，所述高频整流变压器与高频逆变单元及除尘器本体相连，所述高频整流变压器包括高频变压器、整流硅堆和分流器R1。本实用新型可使高频高压大功率除尘电源逆变频率恒定，功率因数大于0.99，降低电网侧谐波含量，同时火花放电关断速度快。

技术领域

本实用新型涉及除尘电源相关技术领域，具体为一种环保恒高频高压大功率除尘电源。

背景技术

随着国家对工业生产节能减排的重视，工业大气颗粒物排放标准更加严格，静电除尘电源的大规模应用，对环保治理设备本身效能的提升需求迫切。除尘电源作为静电除尘器的核心部件，在治理环境污染的同时，不能对电网电能质量产生影响，影响到其他电气设备的正常运行。其中高频除尘电源由于其体积小，除尘效果好而得到大规模应用，现有大功率高频除尘电源采用调频方式对输出电压进行调节，其电路拓扑如图1所示，包括滤波电感L1、二极管不控整流电路1、高频逆变电路2和3、高频整流变压器4和5。该二极管不控整流电路1通过滤波电感L1与三相电网相连，经过滤波电容C2滤波后输出一次直流母线电压。该高频逆变电路2将一次直流电压逆变为高频交流电压，经过谐振电容C3加在高频整流变压器4两端，利用变压器漏感L2和寄生电容组成LCC谐振电路，使IGBT工作在软开关状态，降低高频开关损耗。上述逆变电压经过改高频整流变压器5升压整流，在电除尘本体负载上得到一个低纹波的二次直流电压波形。由于母线电压低，大功率高频电源的变压器原边电流大且为高频，变压器变比大，IGBT器件选型和变压器生产工艺复杂，往往需要两组电路并联使用，如图1的高频逆变电路3和高频整流变压器5。

电网侧采用二极管不控整流方式，一次直流电压不可控，以调频方式对输出电压进行调节，存在如下不足：1、对电网电压进行二极管不控整流，电网电流谐波含量大，易造成电网谐振；2、功率因数低，随着设备容量增大，需要额外配备无功补偿设备；3、母线电压低，只有530V，大功率高频电源的变压器原边电流大且为高频，往往需要两组高频逆变电路，限制了高频除尘电源功率的提高；4、以调节逆变频率的方式来对二次输出直流电压进行调节，对于频繁放电的恶劣工况，高频变压器工作频率远低于设计频率，电流冲击变大，同时变压器损耗增加。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题的提出，研制了一种恒高频高压大功率环保除尘电源，在保证电网功率因数大于0.99的前提下，以调节一次电压的方式来调节输出电压，逆变频率恒定，保证系统稳定运行在恒高频状态，降低高频变压器的功耗和生产难度，不同工况适应性好，同时降低电网侧输入电流谐波，避免对电网中其他电气设备的影响。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案一种环保恒高频高压大功率除尘电源，包括开关单元、滤波单元、高频整流单元、高频逆变单元、高频整流变压器、除尘器本体、IGBT驱动单元、检测单元、控制单元和触摸屏，所述开关单元与滤波单元连接，所述高频整流单元与滤波单元及高频逆变单元相连，所述高频整流变压器与高频逆变单元及除尘器本体相连，所述高频整流变压器包括高频变压器、整流硅堆和分流器R1。

优选的，所述开关单元由断路器和接触器串联组成，三相交流电经过开关单元给滤波单元供电。

优选的，所述滤波单元由外电感、滤波电容、内电感构成。

优选的，所述高频整流单元由三相全控桥式整流电路和支撑电容构成，对电网三相交流电压进行高频整流、升压。

优选的，所述高频整流单元由单相桥式逆变电路和谐振电容组成，逆变频率恒定不变，优选20kHz，与高频整流变压器的漏感与分布电容构成LCC谐振电路，IGBT工作在软开关状态。