一種除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，包括控制器、濾波電感、泛頻電源控制單元和窄脈沖高壓電源控制單元，控制器與泛頻電源控制單元中的全橋逆變電路的控制端連接，控制器通過控制全橋逆變電路中不同橋臂的開通時(shí)間和橋臂間的開通間隔，控制泛頻電源控制單元輸出不同類型的電壓；控制器與窄脈沖高壓電源控制單元中各脈沖發(fā)生器的控制端連接，控制器通過控制所有脈沖發(fā)生器同時(shí)開通時(shí)間以及同時(shí)關(guān)斷時(shí)間，控制窄脈沖高壓電源控制單元輸出的窄脈沖電壓的脈沖寬度和脈沖頻率。因此，通過控制泛頻電源控制單元輸出的電壓類型以及窄脈沖高壓電源控制單元輸出的窄脈沖電壓即可得到多種疊加電壓。
【專利說明】一種除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電除塵器供電電源裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說，涉及一種除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電除塵器的工作原理是利用高壓電場(chǎng)使煙氣發(fā)生電離，氣流中的粉塵荷電在電場(chǎng)作用下與氣流分離。
[0003]現(xiàn)階段電除塵器的供電電源裝置主要為普通直流電源，如單相工頻電源、三相電源和高頻電源等，在實(shí)際運(yùn)用中，這些普通直流電源都存在種種不足，例如，單相工頻電源因存在功率因數(shù)低、收塵效率低、供電電壓波形紋波系數(shù)過大等缺點(diǎn)，已被逐步淘汰使用；三相電源雖然很好的解決了單相工頻電源的問題，但仍存在耗材多成本高，閃絡(luò)控制困難等缺點(diǎn)；高頻電源雖彌補(bǔ)了前面二種電源的不足，但存在逆變控制回路與變壓器不可分離，使控制柜必須放置在室外長(zhǎng)期運(yùn)行，影響其壽命與可靠性，且維護(hù)與維修不便。而且，所有的普通直流電源在脈沖供電時(shí)僅能提供幾個(gè)安培的負(fù)載電流峰值，使得其在中高比電阻工況時(shí)收塵效率低下，排放無法達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0004]針對(duì)普通直流電源存在的上述問題，脈沖電源應(yīng)運(yùn)而生。脈沖電源采用三相電源作為直流基波電源，由脈沖功率發(fā)生器提供脈沖高壓，然后通過耦合電路并聯(lián)得到高壓電源，因而能夠提供幾百個(gè)安培的負(fù)載電流峰值。但是，脈沖電源僅能實(shí)現(xiàn)一種供電方式，即直流電壓與窄脈沖電壓疊加方式，因此，供電方式單一，無法滿足最優(yōu)節(jié)能及高效除塵的要求，推廣應(yīng)用受到限制。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供一種除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電除塵器的多種供電方式，滿足最優(yōu)節(jié)能及高效除塵的要求。
[0006]一種除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，包括:控制器、濾波電感、泛頻電源控制單元和窄脈沖高壓電源控制單元；
[0007]所述泛頻電源控制單元包括:
[0008]第一三相整流橋；
[0009]與所述第一三相整流橋連接的全橋逆變電路，所述全橋逆變電路的控制端與所述控制器連接，所述控制器通過控制所述全橋逆變電路中不同橋臂的開通時(shí)間和橋臂間的開通間隔，控制所述泛頻電源控制單元輸出不同類型的電壓；
[0010]連接在所述第一三相整流橋和所述全橋逆變電路之間的濾波電路；
[0011]輸入端與所述全橋逆變電路的輸出端連接的整流變壓器，所述整流變壓器的輸出端通過所述濾波電感連接至電除塵器的供電端；
[0012]所述窄脈沖高壓電源控制單元包括:
[0013]三組雙向可控硅模塊；
[0014]第二三相整流橋；
[0015]初級(jí)和次級(jí)繞組采用D，y連接的三相中壓變壓器，所述三相中壓變壓器初級(jí)繞組與三組所述雙向可控硅模塊連接，次級(jí)繞組與所述第二三相整流橋的輸入端連接組成三相不可控整流電路；
[0016]具有若干組輸入端且每組輸入端的一端均與所述第二三相整流橋的輸出端連接并接至地電位的脈沖變壓器；
[0017]連接在所述第二三相整流橋和所述脈沖變壓器之間的若干組脈沖發(fā)生器，若干組所述脈沖發(fā)生器分別與所述脈沖變壓器每組輸入端連接，且各所述脈沖發(fā)生器的控制端均與所述控制器連接，所述控制器通過控制所有的所述脈沖發(fā)生器的同時(shí)開通時(shí)間以及同時(shí)關(guān)斷時(shí)間，控制所述窄脈沖高壓電源控制單元輸出的窄脈沖電壓的脈沖寬度和脈沖頻率；
[0018]一端與所述脈沖變壓器連接的高壓耦合電容，所述高壓耦合電容的另一端連接至所述濾波電感和所述電除塵器的供電端的公共端。
[0019]優(yōu)選的，所述全橋逆變電路包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管；
[0020]所述第一開關(guān)管和所述第三開關(guān)管串聯(lián)連接，所述第二開關(guān)管和所述第四開關(guān)管串聯(lián)連接；
[0021]所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管的公共端作為所述全橋逆變電路的第一端，所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管的公共端作為所述全橋逆變電路的第二端，所述全橋逆變電路通過所述第一端和所述第二端與所述濾波電路連接；
[0022]所述第一開關(guān)管和所述第三開關(guān)管的公共端以及所述第二開關(guān)管和所述第四開關(guān)管的公共端均作為所述全橋逆變電路的輸出端與所述整流變壓器連接；
[0023]所述第一開關(guān)管的控制端、所述第二開關(guān)管的控制端、所述第三開關(guān)管的控制端和所述第四開關(guān)管的控制端均與所述控制器連接。
[0024]優(yōu)選的，所述濾波電路包括:電抗器和與所述電抗器連接的直流濾波電容；
[0025]所述電抗器的一端與所述第一三相整流橋的正極連接，所述電抗器的另一端分別與所述全橋逆變電路第一端和所述直流濾波電容的一端連接；
[0026]所述直流濾波電容的另一端與所述全橋逆變電路的第二端連接。
[0027]優(yōu)選的，所述第一開關(guān)管、所述第二開關(guān)管、所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管均為絕緣柵雙極型晶體管IGBT。
[0028]優(yōu)選的，所述脈沖發(fā)生器包括電感、開關(guān)管和儲(chǔ)能電容；
[0029]所述電感的一端連接所述第二三相整流橋的正極，所述電感的另一端通過所述儲(chǔ)能電容連接至所述脈沖變壓器的原邊；
[0030]所述開關(guān)管的輸入端連接所述電感和所述儲(chǔ)能電容的公共端，所述開關(guān)管的輸出端連接至所述脈沖變壓器的原邊，所述開關(guān)管的控制端與所述控制器連接。
[0031]優(yōu)選的，所述開關(guān)管為IGBT。
[0032]優(yōu)選的，所述整流變壓器為硅整流工頻變壓器或中頻變壓器。
[0033]優(yōu)選的，所述控制器為數(shù)字信號(hào)處理器DSP。
[0034]優(yōu)選的，所述DSP 為 TMS320C2000 系列 DSP。
[0035]從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供了一種除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，包括控制器、濾波電感、泛頻電源控制單元和窄脈沖高壓電源控制單元，控制器與泛頻電源控制單元中的全橋逆變電路的控制端連接，控制器通過控制全橋逆變電路中不同橋臂的開通時(shí)間和橋臂間的開通間隔，控制泛頻電源控制單元輸出不同類型的電壓；控制器與窄脈沖高壓電源控制單元中各脈沖發(fā)生器的控制端連接，控制器通過控制所有的脈沖發(fā)生器的同時(shí)開通時(shí)間以及同時(shí)關(guān)斷時(shí)間，控制窄脈沖高壓電源控制單元輸出的窄脈沖電壓的脈沖寬度和脈沖頻率。由于泛頻電源控制單元和窄脈沖高壓電源控制單元均與電除塵器的供電端連接，因此，通過控制泛頻電源控制單元輸出的電壓類型以及窄脈沖高壓電源控制單元輸出的窄脈沖電壓即可得到多種疊加電壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電除塵器的多種供電方式，因此適用范圍廣，滿足了最優(yōu)節(jié)能及高效除塵的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0037]圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)的電路圖；
[0038]圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種純直流電壓和電流的示意圖；
[0039]圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種寬脈沖電壓和電流的波形示意圖；
[0040]圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開的一種間歇電壓和電流的波形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0042]本發(fā)明實(shí)施例公開了一種除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電除塵器的多種供電方式，滿足最優(yōu)節(jié)能及高效除塵的要求。
[0043]參見圖1，本發(fā)明實(shí)施例公開了一種除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)的電路圖，包括:控制器01、濾波電感L3、泛頻電源控制單元02和窄脈沖高壓電源控制單元03 ；
[0044]其中，
[0045]泛頻電源控制單元02包括:第一三相整流橋V1、全橋逆變電路001、濾波電路002、整流變壓器Tl ；
[0046]全橋逆變電路001與第一三相整流橋Vl連接，全橋逆變電路001的控制端與控制器01連接，控制器01通過控制全橋逆變電路001中不同橋臂的開通時(shí)間和橋臂間的開通間隔，控制泛頻電源控制單元02輸出不同類型的電壓。
[0047]濾波電路002連接在第一三相整流橋Vl和全橋逆變電路001之間。
[0048]整流變壓器Tl的輸入端與全橋逆變電路001的輸出端連接，整流變壓器Tl的輸出端通過濾波電感L3連接至電除塵器ESP的供電端。
[0049](一 )控制器01控制泛頻電源控制單元02輸出不同類型電壓的過程如下:
[0050]假設(shè)全橋逆變電路001的兩個(gè)橋臂分別為第一橋臂和第二橋臂，正弦波正半周的等效PWM(Pulse Width Modulat1n，脈沖寬度調(diào)制)波為第一橋臂的上橋臂與第二橋臂的下橋臂開通時(shí)得到，那么正弦波負(fù)半周的等效PWM波為第一橋臂的下橋臂與第二橋臂的上橋臂開通時(shí)得到，因此，控制器01通過控制橋臂的開通時(shí)間以及開通間隔，控制泛頻電源控制單元02輸出的電壓類型。
[0051]舉例說明:
[0052](I)當(dāng)控制器01控制全橋逆變電路001持續(xù)按正弦規(guī)律變化輸出等效的PWM波時(shí)，整流變壓器Tl輸出的電壓經(jīng)整流后接近于一條直線，即得到直流電壓，具體參見圖2，本發(fā)明實(shí)施例公開的一種純直流電壓和電流的示意圖，圖中示出的波形分別為變壓器輸出電流01和變壓器輸出電壓02，其中，橫坐標(biāo)為時(shí)間t，縱坐標(biāo)為電壓U或電流I。
[0053](2)當(dāng)控制器01控制全橋逆變電路001輸出一個(gè)正弦波的正半波后，間隔預(yù)設(shè)時(shí)間，再控制全橋逆變電路001輸出一個(gè)正弦波的負(fù)半波，如此循環(huán)得到寬脈沖電壓，具體參見圖3，本發(fā)明實(shí)施例公開的一種寬脈沖電壓和電流的波形示意圖，圖中示出的波形分別為變壓器輸出電流03和變壓器輸出電壓04，其中，橫坐標(biāo)為時(shí)間t，縱坐標(biāo)為電壓U或電流I。
[0054](3)當(dāng)控制器01控制全橋逆變電路001輸出多個(gè)正弦波后，間隔預(yù)設(shè)時(shí)間，再控制全橋逆變電路001輸出相同數(shù)量的正弦波，如此循環(huán)得到間歇電壓，具體參見圖4，本發(fā)明實(shí)施例公開的一種間歇電壓和電流的波形示意圖，圖中示出的波形分別為變壓器輸出電流05和變壓器輸出電壓06，其中，橫坐標(biāo)為時(shí)間t，縱坐標(biāo)為電壓U或電流I。
[0055]可以看出，本申請(qǐng)中的泛頻電源控制單元02采用的是PWM調(diào)制方式。其中，泛頻電源控制單元02的工作頻率為50HZ?800HZ，可產(chǎn)生紋波系數(shù)低于5%，接近于純直流，二次電壓為-SOkV?OkV的直流電壓，也可產(chǎn)生脈沖寬度范圍在區(qū)間可選、脈沖比或間歇比為任意可調(diào)整數(shù)比的寬脈沖電壓或間歇電壓。采用此技術(shù)方案可實(shí)現(xiàn)多種靈活可調(diào)的運(yùn)行方式，在閃絡(luò)控制方面優(yōu)于除塵用可控硅電源和高頻電源，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)熄滅火花并快速恢復(fù)電場(chǎng)能量。
[0056]窄脈沖高壓電源控制單元03包括:三組雙向可控硅模塊(分別為雙向可控硅模塊K1、雙向可控硅模塊K2和雙向可控硅模塊K3)、第二三相整流橋V2、三相中壓變壓器T3、若干組脈沖發(fā)生器(例如圖中的第一脈沖發(fā)生器003和第二脈沖發(fā)生器004)、脈沖變壓器T2和高壓耦合電容C2 ；
[0057]初級(jí)和次級(jí)繞組采用D，y連接的三相中壓變壓器T3，三相中壓變壓器T3初級(jí)繞組與三組雙向可控硅模塊連接，次級(jí)繞組與第二三相整流橋V2的輸入端連接組成三相不可控整流電路；
[0058]脈沖變壓器T2的每組輸入端的一端與第二三相整流橋V2的輸出端的一端連接并接至地電位。
[0059]若干組脈沖發(fā)生器連接在第二三相整流橋V2和脈沖變壓器T2之間，若干組脈沖發(fā)生器分別與脈沖變壓器T2每組輸入端連接，且各脈沖發(fā)生器的控制端均與控制器01連接，控制器01通過控制所有的脈沖發(fā)生器的同時(shí)開通時(shí)間以及同時(shí)關(guān)斷時(shí)間，控制窄脈沖高壓電源控制單元03輸出的窄脈沖電壓的脈沖寬度和脈沖頻率。
[0060]高壓耦合電容C2的一端與脈沖變壓器T2連接，高壓耦合電容C2的另一端連接至濾波電感L3和電除塵器ESP的供電端的公共端。
[0061](二)控制器01控制窄脈沖高壓電源控制單元03輸出的窄脈沖電壓的過程如下:
[0062]假設(shè)窄脈沖高壓電源控制單元03中有兩個(gè)脈沖發(fā)生器，分別為第一脈沖發(fā)生器003和第二脈沖發(fā)生器004，第一脈沖發(fā)生器003和第二脈沖發(fā)生器004同時(shí)開通和關(guān)斷，則控制器01通過控制第一脈沖發(fā)生器003和第二脈沖發(fā)生器004的開通時(shí)間以及這兩個(gè)脈沖發(fā)生器開通和關(guān)斷間的時(shí)間間隔，控制輸出的窄脈沖電壓的脈沖寬度和脈沖頻率。
[0063]其中，窄脈沖高壓電源控制單元03采用調(diào)幅調(diào)頻工作方式，產(chǎn)生脈沖寬度為70uS?120uS，脈沖頻率為1Hz?400HZ無級(jí)可調(diào)的電壓脈沖，電壓等級(jí)為_80kV?_50kV。
[0064]需要說明的是，電除塵器ESP的供電電壓為泛頻電源控制單元02輸出的電壓和窄脈沖高壓電源控制單元03輸出的電壓的疊加，因此，本發(fā)明可以為電除塵器ESP提供三種供電方式:直流電壓和窄脈沖電壓疊加方式、寬脈沖電壓和窄脈沖電壓疊加得到的雙脈沖疊加方式以及間歇電壓與窄脈沖電壓疊加電壓方式。
[0065]其中，直流電壓和窄脈沖電壓疊加方式中，直流電壓的幅值、窄脈沖電壓的幅值、頻率均可調(diào)整。
[0066]雙脈沖疊加方式不僅僅是寬脈沖電壓和窄脈沖電壓同步疊加所帶來的功率合成，而且還是現(xiàn)實(shí)超高功率的唯一途徑，其優(yōu)勢(shì)在于電壓波形的自適應(yīng)負(fù)載能力，并具備智能化供電的特性。智能化供電的特性具體為:通過檢測(cè)閃絡(luò)情況與反電暈情況，適度調(diào)整寬脈沖電壓和窄脈沖電壓的相對(duì)時(shí)間、脈沖寬度以及幅度，可使雙脈沖疊加電源與供電電場(chǎng)負(fù)載匹配，從而提高電壓波形上升率適配帶來的除塵效率和能量效率的提高。
[0067]間歇電壓與窄脈沖電壓疊加電壓方式為將多個(gè)低能量的脈沖電壓波形組成一組，然后與單個(gè)高能量的脈沖波形進(jìn)行能量疊加，該種供電方式可兼具上述兩種供電方式的部分特性，功率也介于二者之間。
[0068]三種供電方式可實(shí)現(xiàn)靜電除塵要求的各種電壓電流波形，可滿足靜電除塵器的工況。
[0069]需要說明的是，本申請(qǐng)?zhí)峁┑某龎m用疊加式電源控制系統(tǒng)，若要實(shí)現(xiàn)上述三種供電方式，需要泛頻電源控制單元02和窄脈沖高壓電源控制單元03之間有機(jī)結(jié)合，以滿足波形疊加的前提一時(shí)間同步性，即兩個(gè)控制單元輸出的相對(duì)時(shí)間差必須小于脈沖寬度。通過調(diào)整2個(gè)電壓波形的頻率和幅度以及線路上的分布電容和分布電感，使其疊成梯度波，從而使波形的上升沿和下降沿斜率更陡、電壓上升率du/dt更大、負(fù)載的有效工作時(shí)間增力口，提高帶負(fù)載能力和能量利用率。
[0070]其中，本申請(qǐng)中濾波電感L3用于防止窄脈沖高壓電源控制單元03產(chǎn)生的窄脈沖電壓對(duì)泛頻電源控制單元02產(chǎn)生的電壓造成干擾。
[0071]綜上可以看出，本發(fā)明提供了一種除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，包括控制器01、濾波電感L3、泛頻電源控制單元02和窄脈沖高壓電源控制單元03，控制器01與泛頻電源控制單元中02的全橋逆變電路001的控制端連接，控制器01通過控制全橋逆變電路001中不同橋臂的開通時(shí)間和橋臂間的開通間隔，控制泛頻電源控制單元02輸出不同類型的電壓；控制器01與窄脈沖高壓電源控制單元03中各脈沖發(fā)生器的控制端連接，控制器01通過控制所有的脈沖發(fā)生器的同時(shí)開通時(shí)間以及同時(shí)關(guān)斷時(shí)間，控制窄脈沖高壓電源控制單元03輸出的窄脈沖電壓的脈沖寬度和脈沖頻率。由于泛頻電源控制單元02和窄脈沖高壓電源控制單元03均與電除塵器ESP的供電端連接，因此，通過控制泛頻電源控制單元02輸出的電壓類型以及窄脈沖高壓電源控制單元03輸出的窄脈沖電壓即可得到多種疊加電壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電除塵器ESP的多種供電方式，因此適用范圍廣，滿足了最優(yōu)節(jié)能及高效除塵的要求。
[0072]較優(yōu)的，整流變壓器Tl可采用硅整流工頻變壓器或中頻變壓器。
[0073]具體的，參見圖1，濾波電路002包括:電抗器Lp和與電抗器Lp連接的直流濾波電容Cl ；
[0074]電抗器Lp的一端與第一三相整流橋Vl的正極連接，電抗器Lp的另一端與全橋逆變電路001的第一端和直流濾波電容Cl的一端連接；
[0075]直流濾波電容Cl的另一端與全橋逆變電路001的第二端連接。
[0076]其中，電抗器Lp的作用主要為平波，使得經(jīng)過第一三相整流橋Vl整流后的電壓波形更平穩(wěn)。
[0077]直流濾波電容Cl的作用主要為提供直流電源。
[0078]具體的，參見圖1，全橋逆變電路001包括所述全橋逆變電路包括第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4 ；
[0079]第一開關(guān)管Ql和第三開關(guān)管Q3串聯(lián)連接，第二開關(guān)管Q2和第四開關(guān)管Q4串聯(lián)連接；
[0080]第一開關(guān)管Ql和第二開關(guān)管Q2的公共端作為全橋逆變電路001的第一端，第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4的公共端作為全橋逆變電路001的第二端，全橋逆變電路001通過所述第一端和所述第二端與濾波電路002連接；
[0081]第一開關(guān)管Ql和第三開關(guān)管Q3的公共端以及和第四開關(guān)管Q4的公共端均作為全橋逆變電路001的輸出端與整流變壓器Tl連接；
[0082]第一開關(guān)管Ql的控制端、第二開關(guān)管Q2的控制端、第三開關(guān)管Q3的控制端和第四開關(guān)管Q4的控制端均與控制器01連接。
[0083]假設(shè)第一開關(guān)管Ql和第三開關(guān)管Q3作為全橋逆變電路001的第一橋臂，第二開關(guān)管Q2和第四開關(guān)管Q4作為全橋逆變電路001的第二橋臂，則控制器01對(duì)兩個(gè)橋臂的控制過程參見上述，此處不再贅述。
[0084]較優(yōu)的，第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3和第四開關(guān)管Q4均為IGBT ((Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)，具體為 1200VIGBT。
[0085]具體的，上述實(shí)施例中，脈沖發(fā)生器包括電感、開關(guān)管和儲(chǔ)能電容；
[0086]電感的一端連接第二三相整流橋V2的正極，電感的另一端通過儲(chǔ)能電容連接至脈沖變壓器T2的原邊；
[0087]開關(guān)管的輸入端連接電感和儲(chǔ)能電容的公共端，開關(guān)管的輸出端連接至脈沖變壓器T2的原邊，開關(guān)管的控制端與控制器01連接。
[0088]較優(yōu)的，脈沖發(fā)生器中的開關(guān)管也為IGBT，具體為3300VIGBT。
[0089]參見圖1，假設(shè)窄脈沖高壓電源控制單元03中包括有兩組脈沖發(fā)生器，分別為第一脈沖發(fā)生器003和第二脈沖發(fā)生器004，則窄脈沖高壓電源控制單元03產(chǎn)生窄脈沖的過程為:
[0090]三相電壓(圖1中的U相電壓、V相電壓和W相電壓)輸入經(jīng)過三組雙向可控娃模塊進(jìn)行移相調(diào)壓，移相調(diào)壓后的電壓由三相中壓變壓器T3進(jìn)行升壓，然后經(jīng)過第二三相整流橋V2整流得到直流電壓(該直流電壓不高于2.5kV)，通過電感L1、電感L2及脈沖變壓器T2原邊為第一脈沖發(fā)生器003中的儲(chǔ)能電容C3和第二脈沖發(fā)生器004中的儲(chǔ)能電容C4充電，當(dāng)控制器01控制IGBTQ11和IGBTQ12導(dǎo)通時(shí)，相應(yīng)的儲(chǔ)能電容C3和儲(chǔ)能電容C4分別對(duì)脈沖變壓器T2放電形成脈沖寬度為70uS?120uS，脈沖頻率為1Hz?400Hz無級(jí)可調(diào)的高電壓脈沖，電壓等級(jí)為-80?-50kV，即形成的窄脈沖電壓的電壓-80?-50kV。
[0091]脈沖發(fā)生回路設(shè)計(jì)上采用2個(gè)或2個(gè)以上脈沖發(fā)生器以減少IGBT和脈沖變壓器T2初級(jí)繞組的電流。采用此技術(shù)方案在于幅度、頻率、基波電壓均可獨(dú)立調(diào)節(jié)，負(fù)載電流最大峰值為幾百個(gè)安培，可形成微秒級(jí)的電壓波形以更好的抑制反電暈的發(fā)生，而瞬間形成的高強(qiáng)度電暈對(duì)高比電阻粉塵及細(xì)微顆粒的荷電和收塵效果尤為顯著，從而增大了對(duì)電場(chǎng)工況的適應(yīng)性。
[0092]需要說明的是，泛頻電源控制單元02和窄脈沖高壓電源控制單元03采用的開關(guān)均為IGBT，可自關(guān)斷并實(shí)時(shí)快速熄滅火花，同時(shí)可迅速恢復(fù)電場(chǎng)供電。
[0093]其中，控制器01 可以選用 TMS320C2000 系列 DSP(Digital Signal Processor，數(shù)字信號(hào)處理器)，控制器01內(nèi)可完成A/D轉(zhuǎn)換、PID (Proport1n比例、Integrat1n積分、Differentiat1n微分)控制算法、SPWM(Sinusoidal PWM,用脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的脈沖寬度調(diào)制波形)變流算法、PWM脈沖產(chǎn)生、閃絡(luò)響應(yīng)控制及反電暈檢測(cè)控制、可控硅移相觸發(fā)控制等。
[0094]最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0095]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0096]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本申請(qǐng)。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請(qǐng)的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請(qǐng)將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:控制器、濾波電感、泛頻電源控制單元和窄脈沖高壓電源控制單元； 所述泛頻電源控制單元包括: 第一三相整流橋； 與所述第一三相整流橋連接的全橋逆變電路，所述全橋逆變電路的控制端與所述控制器連接，所述控制器通過控制所述全橋逆變電路中不同橋臂的開通時(shí)間和橋臂間的開通間隔，控制所述泛頻電源控制單元輸出不同類型的電壓； 連接在所述第一三相整流橋和所述全橋逆變電路之間的濾波電路； 輸入端與所述全橋逆變電路的輸出端連接的整流變壓器，所述整流變壓器的輸出端通過所述濾波電感連接至電除塵器的供電端； 所述窄脈沖高壓電源控制單元包括: 三組雙向可控硅模塊； 第二三相整流橋； 初級(jí)和次級(jí)繞組采用D，y連接的三相中壓變壓器，所述三相中壓變壓器初級(jí)繞組與三組所述雙向可控硅模塊連接，次級(jí)繞組與所述第二三相整流橋的輸入端連接組成三相不可控整流電路； 具有若干組輸入端且每組輸入端的一端均與所述第二三相整流橋的輸出端連接并接至地電位的脈沖變壓器； 連接在所述第二三相整流橋和所述脈沖變壓器之間的若干組脈沖發(fā)生器，若干組所述脈沖發(fā)生器分別與所述脈沖變壓器每組輸入端連接，且各所述脈沖發(fā)生器的控制端均與所述控制器連接，所述控制器通過控制所有的所述脈沖發(fā)生器的同時(shí)開通時(shí)間以及同時(shí)關(guān)斷時(shí)間，控制所述窄脈沖高壓電源控制單元輸出的窄脈沖電壓的脈沖寬度和脈沖頻率； 一端與所述脈沖變壓器連接的高壓耦合電容，所述高壓耦合電容的另一端連接至所述濾波電感和所述電除塵器的供電端的公共端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述全橋逆變電路包括第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管； 所述第一開關(guān)管和所述第三開關(guān)管串聯(lián)連接，所述第二開關(guān)管和所述第四開關(guān)管串聯(lián)連接； 所述第一開關(guān)管和所述第二開關(guān)管的公共端作為所述全橋逆變電路的第一端，所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管的公共端作為所述全橋逆變電路的第二端，所述全橋逆變電路通過所述第一端和所述第二端與所述濾波電路連接； 所述第一開關(guān)管和所述第三開關(guān)管的公共端以及所述第二開關(guān)管和所述第四開關(guān)管的公共端均作為所述全橋逆變電路的輸出端與所述整流變壓器連接； 所述第一開關(guān)管的控制端、所述第二開關(guān)管的控制端、所述第三開關(guān)管的控制端和所述第四開關(guān)管的控制端均與所述控制器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波電路包括:電抗器和與所述電抗器連接的直流濾波電容； 所述電抗器的一端與所述第一三相整流橋的正極連接，所述電抗器的另一端分別與所述全橋逆變電路第一端和所述直流濾波電容的一端連接； 所述直流濾波電容的另一端與所述全橋逆變電路的第二端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一開關(guān)管、所述第二開關(guān)管、所述第三開關(guān)管和所述第四開關(guān)管均為絕緣柵雙極型晶體管IGBT。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖發(fā)生器包括電感、開關(guān)管和儲(chǔ)能電容； 所述電感的一端連接所述第二三相整流橋的正極，所述電感的另一端通過所述儲(chǔ)能電容連接至所述脈沖變壓器的原邊； 所述開關(guān)管的輸入端連接所述電感和所述儲(chǔ)能電容的公共端，所述開關(guān)管的輸出端連接至所述脈沖變壓器的原邊，所述開關(guān)管的控制端與所述控制器連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)管為IGBT。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述整流變壓器為硅整流工頻變壓器或中頻變壓器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器為數(shù)字信號(hào)處理器DSP。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的除塵用疊加式電源控制系統(tǒng)，其特征在于，所述DSP為TMS320C2000 系列 DSP。
【文檔編號(hào)】H02M9/06GK104393766SQ201410779832
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】陳穎, 謝小杰, 黃炬彩, 盧剛, 毛春華, 巫超鋮 申請(qǐng)人:福建龍凈環(huán)保股份有限公司