[发明专利]锂电行业高频超声波除尘装置

权利要求书

1.一种锂电行业高频超声波除尘装置，其包括第一旋转辊、第二旋转辊、第一超声除尘单元和第二超声除尘单元，其中：

所述第一旋转辊用于带动极带或隔膜运动，且被设置成使所述极带或隔膜从垂直运动变成水平运动；

所述第一超声除尘单元设置在所述第一旋转辊的下游，且被设置成使所述极带或隔膜的水平运动方向发生180度转向，并以直接接触振动的方式对所述极带或隔膜进行第一级除尘处理；

所述第二旋转辊用于带动所述极带或隔膜运动，且设置在所述第一超声除尘单元的下游；

所述第二超声除尘单元设置在所述第二旋转辊附近，且被设置成利用气体及所述气体共振产生的超声波信号对所述极带或隔膜进行第二级除尘处理；

所述第一超声除尘单元包括第一超声波发生器、第二超声波发生器、振动元件和控制单元；

所述第一和第二超声波发生器被设置成根据所述控制单元的控制信号生成超声波信号，且均包括压电变换器和变幅杆；

所述振动元件为中空圆柱形；

所述第一和第二超声波发生器均借助变幅杆以声耦合的方式固定连接在所述振动元件的外侧表面上，其中，所述第一和第二超声波发生器的变幅杆之间形成预设角度，其中，所述预设角度为15-20度；

所述压电变换器包括用于接收激发信号的电极、以堆叠方式夹置于所述电极之间的多个压电陶瓷环元件、用于将所述压电陶瓷环元件压紧的前部和后部、以及用于将所述压电陶瓷环元件、前部和后部连接成一体的螺栓部和螺帽；

所述变幅杆具有在纵向方向上直径渐变的圆形横截面S(x)，且横截面S(x)在以输入端为零点的纵向方向上满足以下关系：S(x)=S₁*e^-A*x，其中，S₁为输入端处横截面面积，系数A=，D1和D2分别为输入端和输出端的直径，L为变幅杆的纵向长度；

所述控制单元被设置成均向所述第一和第二超声波发生器发送控制信号，用于使所述超声波发生器交替地工作在第一和第二工作状态下，其中：在所述第一工作状态下，向所述第一超声波发生器施加激发信号，同时使所述第二超声波发生器发生短路；在所述第二工作状态下，使所述第一超声波发生器发生短路，同时向所述第二超声波发生器施加激发信号；

并且，在所述第一工作状态下施加于所述第一超声波发生器上的激发信号与在所述第二工作状态下施加于所述第二超声波发生器上的激发信号之间存在90度的相位差。

2.如权利要求1所述的高频超声波除尘装置，其中，所述第一超声除尘单元还包括真空罩，其被设置成覆盖所述振动元件的关于所述极带或隔膜的接触区域，用于抽吸脱离的灰尘。

3.如权利要求2所述的高频超声波除尘装置，其中，所述控制单元还包括AC/DC转换器、脉冲密度调制驱动器、变压器和控制组件；

所述控制组件包括模糊逻辑控制器和PID控制器，其中，所述模糊逻辑控制器被设置用于控制所述超声波发生器的输出占空比，以提供大范围的功率调节，所述PID控制器被设置用于提供精细的功率调节。

4.如权利要求3所述的高频超声波除尘装置，其中，所述PID控制器的输出U_PID被设置成：

U_PID(k)=U_积分(k)+U_微分(k)+U_比例（k）

U_积分(k)=，其为所述PID控制器的积分单元输出；

U_微分(k)= ，其为所述PID控制器的微分单元输出；

U_比例(k)= ，其为所述PID控制器的比例单元输出；

功率偏差P_E(k)= P(k)-P₀，P(k)为k时刻的实际功率值，P₀为设定的功率值；i为0-k之间的积分变量；Kc为控制器增益；Ti为积分时间，Td为微分时间。