專利名稱：電除塵用高頻電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電除塵用高頻電源。
背景技術(shù)：
靜電除塵器(簡(jiǎn)稱ESP)基本原理為含塵煙氣通過(guò)高壓靜電場(chǎng)，在電場(chǎng)中粉塵被收集，達(dá)到煙氣凈化的目的。為建立高壓靜電場(chǎng)，需要高壓直流電源。ESP是環(huán)保領(lǐng)域中的重要設(shè)備，主要應(yīng)用于等離子體放電、除塵、除霧、脫水、空氣凈化，高效除塵脫硫、雜質(zhì)分離和多種原料回收等。ESP的高壓電場(chǎng)等效為R、C并聯(lián)負(fù)載，其中C為高壓電場(chǎng)的等效電容，一般為幾千 幾萬(wàn)PF，R為可變電阻，隨ESP工況隨時(shí)變化?？梢?jiàn)，ESP為變動(dòng)負(fù)載，在發(fā)生閃絡(luò)或短路時(shí)對(duì)其直流高壓電源的沖擊很大，為此必須采取相應(yīng)措施保證電源可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，而且需要為ESP提供良好供電，滿足ESP除塵要求。由于高頻電源的固有特點(diǎn)，可以提高對(duì)ESP的供電性能，進(jìn)而改善ESP的收塵效率，高頻電源的開(kāi)發(fā)成為一個(gè)技術(shù)熱點(diǎn)。目前，隨著ESP面積的不斷增大，高頻電源的容量不能滿足用戶的需要，特別在電力系統(tǒng)需要80KV/1A以上的容量，大功率高頻電源開(kāi)發(fā)受限于高頻損耗等問(wèn)題，難以有大的突破。ESP的工況要求存在大容量、負(fù)載變化大、頻繁閃絡(luò)等特點(diǎn)，所有這些問(wèn)題，都需要高頻電源廠家的共同努力，力爭(zhēng)早日解決，生產(chǎn)出滿足市場(chǎng)需要的高頻電源產(chǎn)品。如，專利號(hào)為200520132784、專利名稱為一體化的電除塵用高頻電源的中國(guó)實(shí)用新型專利，公開(kāi)了一種一體化的電除塵用高頻電源，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是高頻控制柜置于高頻變壓器之上，兩者有機(jī)結(jié)為一體放置于除塵器頂部。前后隔板將高頻控制柜分隔成前后兩個(gè)腔，前腔安裝主控器、脈沖驅(qū)動(dòng)保護(hù)板以及相關(guān)主回路，后腔安裝變換器。后腔中的變換器與前腔中的主控器用屏蔽板隔離。變換器中的絕緣柵晶體管、串聯(lián)諧振電感、并聯(lián)電感等主要發(fā)熱器件靠三相風(fēng)機(jī)強(qiáng)迫風(fēng)冷帶走熱量。三相風(fēng)機(jī)采用后吹式，安裝在后門(mén)板上。該設(shè)計(jì)整體結(jié)構(gòu)緊湊合理、整齊，裝配方便，抗干擾能力強(qiáng)，散熱效果好，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，體積小， 重量輕，采用高頻逆變，適合為除塵器供電。但其高頻電源的電路部分沒(méi)有更好的改進(jìn)之處。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種電除塵用高頻電源，它為一種高、低壓一體化產(chǎn)品，和工頻電源相比，節(jié)能、高效，并省去了地面控制室，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、緊湊、合理。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型提供了一種電除塵用高頻電源，所述電源由下列各部分構(gòu)成外部三相進(jìn)線電路、三相全控整流橋及驅(qū)動(dòng)電路、絕緣柵晶體管逆變及驅(qū)動(dòng)電路、直流母線電路、溫度控制、加熱、振打和輸灰控制電路、雙CPU高低壓一體化控制器；以及高頻升壓變壓器、高頻硅堆整流電路和二次電壓二次電流以及閃絡(luò)反饋電路；三相380V交流電源由外部三相進(jìn)線電路接入、經(jīng)過(guò)空氣開(kāi)關(guān)把三相電源送至三相全控整流橋及驅(qū)動(dòng)電路；三相全控整流橋及其驅(qū)動(dòng)電路接收三相380V交流電源，通過(guò)可控硅(SCR)全橋驅(qū)動(dòng)板電路(即SCR全橋驅(qū)動(dòng)板電路)，輸出O-MOV可變直流電壓；可控硅全橋驅(qū)動(dòng)板電路將雙CPU高低壓一體化控制器送來(lái)的頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為可控硅的導(dǎo)通相位信號(hào)，不同的導(dǎo)通相位輸出不同的直流電壓；三相全控整流橋及其驅(qū)動(dòng)電路輸出的直流電壓送到絕緣柵晶體管(IGBT)逆變及驅(qū)動(dòng)電路(即IGBT逆變及驅(qū)動(dòng)電路)電路之前，首先加到直流母線電路上，直流母線電路降低直流線路上線排之間的電感值，否則大電流變化率下引起的電壓尖峰將會(huì)擊穿絕緣柵晶體管導(dǎo)致?lián)p壞；絕緣柵晶體管逆變及驅(qū)動(dòng)電路把輸入的低壓直流電轉(zhuǎn)換成低壓高頻交流電，低壓高頻交流電送到高頻升壓變壓器初級(jí)線圈，絕緣柵晶體管逆變及驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)自經(jīng)過(guò)絕緣柵晶體管驅(qū)動(dòng)板電路(即IGBT驅(qū)動(dòng)板電路)隔離后的雙CPU高低壓一體化控制器；高頻升壓變壓器把初級(jí)線圈輸入的低電壓高頻交流電轉(zhuǎn)換成次級(jí)線圈輸出的高電壓高頻交流電、經(jīng)高頻硅堆整流電路將高頻高壓交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電，輸入給二次電壓、二次電流以及閃絡(luò)反饋電路，形成高頻高壓電源運(yùn)行狀態(tài)的反饋信號(hào)，送到雙CPU高低壓一體化控制器作為輸入信號(hào)以達(dá)到閉環(huán)控制；溫度控制、加熱、振打和輸灰控制電路和雙CPU高低壓一體化控制器連接。本實(shí)用新型所述可控硅全橋驅(qū)動(dòng)板電路由三個(gè)可控硅半橋模塊和可控硅驅(qū)動(dòng)板組成；可控硅全橋驅(qū)動(dòng)板電路為頻率控制調(diào)壓方式，直流電壓輸出范圍為0-540V，輸入頻率升高整流輸出電壓也同步升高，頻率降低整流輸出電壓也相應(yīng)下降；采用電壓型霍爾元件的輸出作為反饋信號(hào)；可控硅半橋模塊采用300A-500A/1600V規(guī)格，配套鋁散熱器給三模塊散熱，風(fēng)源使用油冷風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的風(fēng)量；可控硅驅(qū)動(dòng)模塊接收光纖送來(lái)的脈沖信號(hào)到三路計(jì)數(shù)器電路作為時(shí)鐘輸入信號(hào)， 同時(shí)三個(gè)相位信息也送到三路計(jì)數(shù)器電路作為清零周期信號(hào)；電路后級(jí)是6路振蕩器電路用于產(chǎn)生固定寬度的觸發(fā)脈沖，另外一路振蕩器產(chǎn)生細(xì)脈沖調(diào)制6路寬脈沖以便驅(qū)動(dòng)脈沖變壓器；6路振蕩器電路接收前面三路計(jì)數(shù)器芯片的輸出，產(chǎn)生相應(yīng)相位的觸發(fā)信號(hào)。本實(shí)用新型所述絕緣柵晶體管逆變及驅(qū)動(dòng)電路包括并聯(lián)的全橋絕緣柵晶體管電路、直流母線、母線間直流穩(wěn)壓電容、絕緣柵晶體管驅(qū)動(dòng)板電路、及冷卻絕緣柵晶體管模塊的鋁質(zhì)油冷板；并聯(lián)的全橋絕緣柵晶體管電路由三類全橋絕緣柵晶體管模塊構(gòu)成，分別為由兩半橋絕緣柵晶體管模塊組成的第一類絕緣柵晶體管全橋模塊、由四個(gè)絕緣柵晶體管半橋模塊兩兩并聯(lián)組成的第二類絕緣柵晶體管全橋電路，和由六個(gè)半橋絕緣柵晶體管模塊三三并聯(lián)組成的第三類絕緣柵晶體管全橋電路；并聯(lián)的全橋絕緣柵晶體管電路達(dá)到輸出諧振電流峰值400A，800A，1200A及以上的功率需求；直流母線上并聯(lián)直流穩(wěn)壓電容，動(dòng)態(tài)提供相應(yīng)的電流輸出；鋁質(zhì)油冷板大小根據(jù)熱功率大小確定散熱面積和導(dǎo)熱介質(zhì)流量；所述絕緣柵晶體管逆變驅(qū)動(dòng)電路的作用是在正常開(kāi)關(guān)頻率下、驅(qū)動(dòng)并聯(lián)的全橋絕緣柵晶體管電路正常工作，由驅(qū)動(dòng)模塊2SD315、驅(qū)動(dòng)模塊2SD300C17和驅(qū)動(dòng)模塊2SC0650P 構(gòu)成；驅(qū)動(dòng)模塊2SD315提供3W功率驅(qū)動(dòng)第一類絕緣柵晶體管全橋模塊，2SD300C17提供4W 功率驅(qū)動(dòng)第二類絕緣柵晶體管全橋模塊，2SC0650P提供6W功率驅(qū)動(dòng)第三類絕緣柵晶體管全橋模塊。本實(shí)用新型所述高頻升壓變壓器由磁芯部分和骨架部分構(gòu)成；包括一次線圈和二次線圈；高頻升壓變壓器磁芯部分選用型號(hào)為EE320和EE480兩種，兩幅并聯(lián)的EE320磁芯針對(duì)輸出功率小于80kW的規(guī)格；規(guī)格為EE480磁芯分三幅并聯(lián)和四副并聯(lián)兩種，分別對(duì)應(yīng)輸出功率120kW以下和120kW以上的規(guī)格；線圈包骨架采用聚四氟乙烯塑料、烘干紙板或環(huán)氧板材等材質(zhì)，保證足夠的支撐強(qiáng)度和絕緣能力，圓筒外壁開(kāi)槽結(jié)構(gòu)；骨架采用多槽結(jié)構(gòu)；一次線圈銅線采用紫銅皮繞制，用多股利茲線引出；一次線圈內(nèi)壁與磁芯中心柱之間、一次線圈外壁和二次線圈的骨架之間外保留足夠空間形成油路散熱；二次線圈銅線采用變頻漆包銅線同向繞制，采用聚酰亞胺薄膜和杜邦高絕緣 NOMEX紙做層間絕緣材料；二次線圈外圍和磁芯之間保持足夠絕緣距離。本實(shí)用新型所述二次電壓二次電流以及閃絡(luò)反饋電路中二次電流取樣采用霍爾電流傳感器檢測(cè)副邊電流，簡(jiǎn)化形式也能直接采用低阻值電阻來(lái)直接檢測(cè)；二次電壓信號(hào)取自高壓電容上并聯(lián)的均壓電阻上的電壓值；閃絡(luò)信號(hào)取自電流霍爾檢測(cè)高壓電容瞬間放電信號(hào)，信號(hào)響應(yīng)時(shí)間Ius以內(nèi)。本實(shí)用新型所述可控硅全橋驅(qū)動(dòng)板電路和雙CPU高低壓一體化控制器之間為光纖接口 ；絕緣柵晶體管驅(qū)動(dòng)板電路和雙CPU高低壓一體化控制器之間為排線接口或光纖接口 ；排線直接驅(qū)動(dòng)IGBT驅(qū)動(dòng)板，光纖接口為10路光纖輸入輸出接口，光纖信號(hào)分6路輸出、4路輸入；雙CPU高低壓一體化控制器提供16路輸入信號(hào)，輸入信號(hào)為交流或直流MV ；輸入信號(hào)包括遠(yuǎn)近控切換、近控啟停、低壓設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)反饋等；雙CPU高低壓一體化控制器提供12路繼電器輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括陽(yáng)極振打電機(jī)、陰極振打電機(jī)、電加熱器、拉鏈機(jī)，輸灰卸料器等低壓設(shè)備；高頻電源的運(yùn)行、故障，跳閘狀態(tài)也通過(guò)繼電器輸出。 雙CPU高低壓一體化控制器有14路模擬輸入信號(hào)分別為4路溫度輸入信號(hào)、4路 4-20mA輸入信號(hào)、二次電壓、二次電流輸入信號(hào)、直流母線電壓信號(hào)、輸入交流電壓信號(hào)、諧振電流信號(hào)和閃絡(luò)捕獲信號(hào)； 雙CPU高低壓一體化控制器的一路TCP/IP以太網(wǎng)信號(hào)，提供標(biāo)準(zhǔn)M0DBUS/TCPIP 協(xié)議；一路RS232，一路RS485，一路CAN提供三種通信方式；[0043]雙CPU高低壓一體化控制器提供兩路變送器輸出信號(hào)，便于和DCS系統(tǒng)無(wú)縫連接；雙CPU高低壓一體化控制器提供一路高速輸入脈沖信號(hào)。本實(shí)用新型電除塵用高頻高壓電源為一種高、低壓一體化產(chǎn)品，和工頻電源相比， 節(jié)能、高效，并省去了地面控制室，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、緊湊、合理。本實(shí)用新型電除塵用高頻電源與原來(lái)的工頻電源相比具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)、采用一體化設(shè)計(jì)，將高壓系統(tǒng)，低壓系統(tǒng)集成到高頻變壓器之上，節(jié)省設(shè)備占用空間和基建投資。同時(shí)引入降壓振打等先進(jìn)控制模式。(2)、三相平衡供電，功率因數(shù)由0. 7提高到0. 95以上，功率因數(shù)與效率的乘積由 0. 64提高到0. 89，電效率有質(zhì)的提升。(3)、大功率應(yīng)用時(shí)，采用中功率絕緣柵晶體管模塊并聯(lián)，并用單獨(dú)串聯(lián)諧振電容來(lái)實(shí)現(xiàn)組間均流，避用昂貴的大功率絕緣柵晶體管來(lái)降低成本。(4)利用具有高頻特性的鐵氧體材料制作高頻變壓器，在保持升壓比不變的情況下，高頻變壓器原、副邊繞組匝數(shù)大幅降低，節(jié)省90%的銅材。變壓器油箱縮小至原來(lái)工頻電源油箱的1/4，節(jié)約70%的冷卻油；高頻變壓器重量由原來(lái)工頻變壓器的2噸左右降低到 0. 5噸左右。(5)采用硬件和軟件兩種方式檢測(cè)除塵器閃絡(luò)發(fā)生，硬件方式響應(yīng)時(shí)間在1 μ S之內(nèi)，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行。(6)采用油冷板+油冷散熱器+油泵方式解決散熱問(wèn)題。絕緣柵晶體管模塊工作于LC，LCC軟開(kāi)關(guān)諧振狀態(tài)，發(fā)熱量極小。(7)相比工頻電源，除塵效率提高40%到80%，運(yùn)行能耗降低50%到80%。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型所述可控硅全橋驅(qū)動(dòng)板電路的電路原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種電除塵用高頻電源，所述電源由下列各部分構(gòu)成外部三相進(jìn)線電路、三相全控整流橋及驅(qū)動(dòng)電路、絕緣柵晶體管逆變及驅(qū)動(dòng)電路、直流母線電路、溫度控制、加熱、振打和輸灰控制電路、雙CPU高低壓一體化控制器；以及高頻升壓變壓器、高頻硅堆整流電路和二次電壓二次電流以及閃絡(luò)反饋電路；三相380V交流電源由外部三相進(jìn)線電路接入、經(jīng)過(guò)空氣開(kāi)關(guān)把三相電源送至三相全控整流橋及驅(qū)動(dòng)電路；三相全控整流橋及其驅(qū)動(dòng)電路接收三相380V交流電源，通過(guò)可控硅(SCR)全橋驅(qū)動(dòng)板電路(即SCR全橋驅(qū)動(dòng)板電路)，輸出O-MOV可變直流電壓；可控硅全橋驅(qū)動(dòng)板電路將雙CPU高低壓一體化控制器送來(lái)的頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為可控硅的導(dǎo)通相位信號(hào)，不同的導(dǎo)通相位輸出不同的直流電壓；三相全控整流橋及其驅(qū)動(dòng)電路輸出的直流電壓送到絕緣柵晶體管(IGBT)逆變及驅(qū)動(dòng)電路(即IGBT逆變及驅(qū)動(dòng)電路)電路之前，首先加到直流母線電路上，直流母線電路降低直流線路上線排之間的電感值，否則大電流變化率下引起的電壓尖峰將會(huì)擊穿絕緣柵晶體管導(dǎo)致?lián)p壞；絕緣柵晶體管逆變及驅(qū)動(dòng)電路把輸入的低壓直流電轉(zhuǎn)換成低壓高頻交流電，低壓高頻交流電送到高頻升壓變壓器初級(jí)線圈，絕緣柵晶體管逆變及驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)自經(jīng)過(guò)絕緣柵晶體管驅(qū)動(dòng)板電路(即IGBT驅(qū)動(dòng)板電路)隔離后的雙CPU高低壓一體化控制器；高頻升壓變壓器把初級(jí)線圈輸入的低電壓高頻交流電轉(zhuǎn)換成次級(jí)線圈輸出的高電壓高頻交流電、經(jīng)高頻硅堆整流電路將高頻高壓交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電，輸入給二次電壓、二次電流以及閃絡(luò)反饋電路，形成高頻高壓電源運(yùn)行狀態(tài)的反饋信號(hào)，送到雙CPU高低壓一體化控制器作為輸入信號(hào)以達(dá)到閉環(huán)控制；溫度控制、加熱、振打和輸灰控制電路和雙CPU高低壓一體化控制器連接。如圖2所示，本實(shí)用新型所述可控硅全橋驅(qū)動(dòng)板電路由三個(gè)可控硅半橋模塊和可控硅驅(qū)動(dòng)板組成；可控硅全橋驅(qū)動(dòng)板電路為頻率控制調(diào)壓方式，直流電壓輸出范圍為 0-540V,輸入頻率升高整流輸出電壓也同步升高，頻率降低整流輸出電壓也相應(yīng)下降；采用電壓型霍爾元件的輸出作為反饋信號(hào)；可控硅半橋模塊采用300A-500A/1600V規(guī)格，配套鋁散熱器給三模塊散熱，風(fēng)源使用油冷風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的風(fēng)量；可控硅驅(qū)動(dòng)模塊接收光纖送來(lái)的脈沖信號(hào)到三路計(jì)數(shù)器電路作為時(shí)鐘輸入信號(hào)， 同時(shí)三個(gè)相位信息也送到三路計(jì)數(shù)器電路作為清零周期信號(hào)；電路后級(jí)是6路振蕩器電路用于產(chǎn)生固定寬度的觸發(fā)脈沖，另外一路振蕩器產(chǎn)生細(xì)脈沖調(diào)制6路寬脈沖以便驅(qū)動(dòng)脈沖變壓器；6路振蕩器電路接收前面三路計(jì)數(shù)器芯片的輸出，產(chǎn)生相應(yīng)相位的觸發(fā)信號(hào)。如圖1所示，本實(shí)用新型所述絕緣柵晶體管逆變及驅(qū)動(dòng)電路包括并聯(lián)的全橋絕緣柵晶體管電路、直流母線、母線間直流穩(wěn)壓電容、絕緣柵晶體管驅(qū)動(dòng)板電路、及冷卻絕緣柵晶體管模塊的鋁質(zhì)油冷板；并聯(lián)的全橋絕緣柵晶體管電路由三類全橋絕緣柵晶體管模塊構(gòu)成，分別為由兩半橋絕緣柵晶體管模塊組成的第一類絕緣柵晶體管全橋模塊、由四個(gè)絕緣柵晶體管半橋模塊兩兩并聯(lián)組成的第二類絕緣柵晶體管全橋電路，和由六個(gè)半橋絕緣柵晶體管模塊三三并聯(lián)組成的第三類絕緣柵晶體管全橋電路；并聯(lián)的全橋絕緣柵晶體管電路達(dá)到輸出諧振電流峰值400A，800A，1200A及以上的功率需求；直流母線上并聯(lián)直流穩(wěn)壓電容，動(dòng)態(tài)提供相應(yīng)的電流輸出；鋁質(zhì)油冷板大小根據(jù)熱功率大小確定散熱面積和導(dǎo)熱介質(zhì)流量；所述絕緣柵晶體管逆變驅(qū)動(dòng)電路的作用是在正常開(kāi)關(guān)頻率下、驅(qū)動(dòng)并聯(lián)的全橋絕緣柵晶體管電路正常工作，由驅(qū)動(dòng)模塊2SD315、驅(qū)動(dòng)模塊2SD300C17和驅(qū)動(dòng)模塊2SC0650P 構(gòu)成；驅(qū)動(dòng)模塊2SD315提供3W功率驅(qū)動(dòng)第一類絕緣柵晶體管全橋模塊，2SD300C17提供4W 功率驅(qū)動(dòng)第二類絕緣柵晶體管全橋模塊，2SC0650P提供6W功率驅(qū)動(dòng)第三類絕緣柵晶體管全橋模塊。本實(shí)用新型所述高頻升壓變壓器由磁芯部分和骨架部分構(gòu)成；包括一次線圈和二次線圈；[0073]高頻升壓變壓器磁芯部分選用型號(hào)為EE320和EE480兩種，兩幅并聯(lián)的EE320磁芯針對(duì)輸出功率小于80kW的規(guī)格；規(guī)格為EE480磁芯分三幅并聯(lián)和四副并聯(lián)兩種，分別對(duì)應(yīng)輸出功率120kW以下和120kW以上的規(guī)格；線圈包骨架采用聚四氟乙烯塑料、烘干紙板或環(huán)氧板材等材質(zhì)，保證足夠的支撐強(qiáng)度和絕緣能力，圓筒外壁開(kāi)槽結(jié)構(gòu)；骨架采用多槽結(jié)構(gòu)；—次線圈銅線采用紫銅皮繞制，用多股利茲線引出；一次線圈內(nèi)壁與磁芯中心柱之間、一次線圈外壁和二次線圈的骨架之間外保留足夠空間形成油路散熱；二次線圈銅線采用變頻漆包銅線同向繞制，采用聚酰亞胺薄膜和杜邦高絕緣 NOMEX紙做層間絕緣材料；二次線圈外圍和磁芯之間保持足夠絕緣距離。如圖1所示，本實(shí)用新型所述二次電壓二次電流以及閃絡(luò)反饋電路中二次電流取樣采用霍爾電流傳感器檢測(cè)副邊電流，簡(jiǎn)化形式也能直接采用低阻值電阻來(lái)直接檢測(cè)；二次電壓信號(hào)取自高壓電容上并聯(lián)的均壓電阻上的電壓值；閃絡(luò)信號(hào)取自電流霍爾檢測(cè)高壓電容瞬間放電信號(hào)，信號(hào)響應(yīng)時(shí)間Ius以內(nèi)。如圖1所示，本實(shí)用新型所述可控硅全橋驅(qū)動(dòng)板電路和雙CPU高低壓一體化控制器之間為光纖接口；絕緣柵晶體管驅(qū)動(dòng)板電路和雙CPU高低壓一體化控制器之間為排線接口或光纖接口 ；排線直接驅(qū)動(dòng)IGBT驅(qū)動(dòng)板，光纖接口為10路光纖輸入輸出接口，光纖信號(hào)分6路輸出、4路輸入；雙CPU高低壓一體化控制器提供16路輸入信號(hào)，輸入信號(hào)為交流或直流MV ；輸入信號(hào)包括遠(yuǎn)近控切換、近控啟停、低壓設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)反饋等；雙CPU高低壓一體化控制器提供12路繼電器輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括陽(yáng)極振打電機(jī)、陰極振打電機(jī)、電加熱器、拉鏈機(jī)，輸灰卸料器等低壓設(shè)備；高頻電源的運(yùn)行、故障，跳閘狀態(tài)也通過(guò)繼電器輸出。雙CPU高低壓一體化控制器有14路模擬輸入信號(hào)分別為4路溫度輸入信號(hào)、4路 4-20mA輸入信號(hào)、二次電壓、二次電流輸入信號(hào)、直流母線電壓信號(hào)、輸入交流電壓信號(hào)、諧振電流信號(hào)和閃絡(luò)捕獲信號(hào)；雙CPU高低壓一體化控制器的一路TCP/IP以太網(wǎng)信號(hào)，提供標(biāo)準(zhǔn)M0DBUS/TCPIP 協(xié)議；一路RS232，一路RS485，一路CAN提供三種通信方式；雙CPU高低壓一體化控制器提供兩路變送器輸出信號(hào)，便于和DCS系統(tǒng)無(wú)縫連接；雙CPU高低壓一體化控制器提供一路高速輸入脈沖信號(hào)。本實(shí)用新型電除塵用高頻高壓電源為一種高、低壓一體化產(chǎn)品，和工頻電源相比， 節(jié)能、高效，并省去了地面控制室，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、緊湊、合理。最后應(yīng)說(shuō)明的是顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例， 而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求1.一種電除塵用高頻電源，其特征在于，所述電源由下列各部分構(gòu)成外部三相進(jìn)線電路、三相全控整流橋及驅(qū)動(dòng)電路、絕緣柵晶體管逆變及驅(qū)動(dòng)電路、直流母線電路、溫度控制、加熱、振打和輸灰控制電路、雙CPU高低壓一體化控制器；以及高頻升壓變壓器、高頻硅堆整流電路，和二次電壓二次電流以及閃絡(luò)反饋電路； 三相380V交流電源由外部三相進(jìn)線電路接入、經(jīng)過(guò)空氣開(kāi)關(guān)把三相電源送至三相全控整流橋及驅(qū)動(dòng)電路；三相全控整流橋及其驅(qū)動(dòng)電路接收三相380V交流電源，通過(guò)可控硅全橋驅(qū)動(dòng)板電路輸出O-MOV可變直流電壓；可控硅全橋驅(qū)動(dòng)板電路將雙CPU高低壓一體化控制器送來(lái)的頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為可控硅的導(dǎo)通相位信號(hào)；三相全控整流橋及其驅(qū)動(dòng)電路輸出的直流電壓送到絕緣柵晶體管逆變及驅(qū)動(dòng)電路之前首先加到直流母線電路上；絕緣柵晶體管逆變及驅(qū)動(dòng)電路把輸入的低壓直流電轉(zhuǎn)換成低壓高頻交流電，低壓高頻交流電送到高頻升壓變壓器初級(jí)線圈，絕緣柵晶體管逆變及驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)自經(jīng)過(guò)絕緣柵晶體管驅(qū)動(dòng)板電路隔離后的雙CPU高低壓一體化控制器；高頻升壓變壓器把初級(jí)線圈輸入的低電壓高頻交流電轉(zhuǎn)換成次級(jí)線圈輸出的高電壓高頻交流電、經(jīng)高頻硅堆整流電路將高頻高壓交流電轉(zhuǎn)換為高壓直流電，輸入給二次電壓、 二次電流以及閃絡(luò)反饋電路，形成高頻高壓電源運(yùn)行狀態(tài)的反饋信號(hào)，送到雙CPU高低壓一體化控制器作為輸入信號(hào)；溫度控制、加熱、振打和輸灰控制電路和雙CPU高低壓一體化控制器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電除塵用高頻電源，其特征在于所述可控硅全橋驅(qū)動(dòng)板電路由三個(gè)可控硅半橋模塊和可控硅驅(qū)動(dòng)板組成；可控硅全橋驅(qū)動(dòng)板電路為頻率控制調(diào)壓方式，直流電壓輸出范圍為0-M0V，輸入頻率升高整流輸出電壓也同步升高，頻率降低整流輸出電壓也相應(yīng)下降；采用電壓型霍爾元件的輸出作為反饋信號(hào)；可控硅半橋模塊采用300A-500A/1600V規(guī)格，配套鋁散熱器給三模塊散熱，風(fēng)源使用油冷風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的風(fēng)量；可控硅驅(qū)動(dòng)模塊接收光纖送來(lái)的脈沖信號(hào)到三路計(jì)數(shù)器電路作為時(shí)鐘輸入信號(hào)，同時(shí)三個(gè)相位信息也送到三路計(jì)數(shù)器電路作為清零周期信號(hào)；電路后級(jí)是6路振蕩器電路用于產(chǎn)生固定寬度的觸發(fā)脈沖，另外一路振蕩器產(chǎn)生細(xì)脈沖調(diào)制6路寬脈沖以便驅(qū)動(dòng)脈沖變壓器；6路振蕩器電路接收前面三路計(jì)數(shù)器芯片的輸出，產(chǎn)生相應(yīng)相位的觸發(fā)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的電除塵用高頻電源，其特征在于，所述絕緣柵晶體管逆變及驅(qū)動(dòng)電路包括并聯(lián)的全橋絕緣柵晶體管電路、直流母線電路、母線間直流穩(wěn)壓電容、絕緣柵晶體管驅(qū)動(dòng)板電路、及冷卻絕緣柵晶體管模塊的鋁質(zhì)油冷板；并聯(lián)的全橋絕緣柵晶體管電路由三類全橋絕緣柵晶體管模塊構(gòu)成，分別為由兩半橋絕緣柵晶體管模塊組成的第一類絕緣柵晶體管全橋模塊、由四個(gè)絕緣柵晶體管半橋模塊兩兩并聯(lián)組成的第二類絕緣柵晶體管全橋電路，和由六個(gè)半橋絕緣柵晶體管模塊三三并聯(lián)組成的第三類絕緣柵晶體管全橋電路；并聯(lián)的全橋絕緣柵晶體管電路達(dá)到輸出諧振電流峰值 400A，800A，1200A及以上的功率需求； 直流母線上并聯(lián)直流穩(wěn)壓電容；所述絕緣柵晶體管逆變驅(qū)動(dòng)電路在正常開(kāi)關(guān)頻率下、驅(qū)動(dòng)并聯(lián)的全橋絕緣柵晶體管電路正常工作，由驅(qū)動(dòng)模塊2SD315、驅(qū)動(dòng)模塊2SD300C 17和驅(qū)動(dòng)模塊2SC0650P構(gòu)成；驅(qū)動(dòng)模塊2SD315提供3W功率驅(qū)動(dòng)第一類絕緣柵晶體管全橋模塊，2SD300C17提供4W功率驅(qū)動(dòng)第二類絕緣柵晶體管全橋模塊，2SC0650P提供6W功率驅(qū)動(dòng)第三類絕緣柵晶體管全橋模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的電除塵用高頻電源，其特征在于所述高頻升壓變壓器由磁芯部分和骨架部分構(gòu)成；包括一次線圈和二次線圈；高頻升壓變壓器磁芯部分選用型號(hào)為EE320和EE480兩種，兩幅并聯(lián)的EE320磁芯針對(duì)輸出功率小于80kW的規(guī)格；規(guī)格為EE480磁芯分三幅并聯(lián)和四副并聯(lián)兩種，分別對(duì)應(yīng)輸出功率120kW以下和120kW以上的規(guī)格；線圈包骨架采用聚四氟乙烯塑料、烘干紙板或環(huán)氧板材等材質(zhì)，保證足夠的支撐強(qiáng)度和絕緣能力，圓筒外壁開(kāi)槽結(jié)構(gòu)；骨架采用多槽結(jié)構(gòu)；一次線圈銅線采用紫銅皮繞制，用多股利茲線引出；一次線圈內(nèi)壁與磁芯中心柱之間、 一次線圈外壁和二次線圈的骨架之間外保留足夠空間形成油路散熱；二次線圈銅線采用變頻漆包銅線同向繞制，采用聚酰亞胺薄膜和杜邦高絕緣NOMEX紙做層間絕緣材料；二次線圈外圍和磁芯之間保持足夠絕緣距離。
5.如權(quán)利要求4所述的電除塵用高頻電源，其特征在于，二次電壓二次電流以及閃絡(luò)反饋電路中二次電流取樣采用霍爾電流傳感器檢測(cè)副邊電流；二次電壓信號(hào)取自高壓電容上并聯(lián)的均壓電阻上的電壓值；閃絡(luò)信號(hào)取自電流霍爾檢測(cè)高壓電容瞬間放電信號(hào)，信號(hào)響應(yīng)時(shí)間Ius以內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的電除塵用高頻電源，其特征在于可控硅全橋驅(qū)動(dòng)板電路和雙CPU高低壓一體化控制器之間為光纖接口 ； 絕緣柵晶體管驅(qū)動(dòng)板電路和雙CPU高低壓一體化控制器之間為排線接口或光纖接口 ； 排線直接驅(qū)動(dòng)IGBT驅(qū)動(dòng)板，光纖接口為10路光纖輸入輸出接口，光纖信號(hào)分6路輸出、4路輸入；雙CPU高低壓一體化控制器提供16路輸入信號(hào)，輸入信號(hào)為交流或直流24V ；輸入信號(hào)包括遠(yuǎn)近控切換、近控啟停、低壓設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)反饋等； 雙CPU高低壓一體化控制器提供12路繼電器輸出信號(hào)；雙CPU高低壓一體化控制器有14路模擬輸入信號(hào)分別為4路溫度輸入信號(hào)、4路 4-20mA輸入信號(hào)、二次電壓、二次電流輸入信號(hào)、直流母線電壓信號(hào)、輸入交流電壓信號(hào)、諧振電流信號(hào)和閃絡(luò)捕獲信號(hào)；雙CPU高低壓一體化控制器的一路TCP/IP以太網(wǎng)信號(hào)，提供標(biāo)準(zhǔn)M0DBUS/TCPIP協(xié)議； 一路RS232，一路RS485，一路CAN提供三種通信方式；雙CPU高低壓一體化控制器提供兩路變送器輸出信號(hào)； 雙CPU高低壓一體化控制器提供一路高速輸入脈沖信號(hào)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電除塵用高頻電源，所述電源由下列各部分構(gòu)成外部三相進(jìn)線電路、三相全控整流橋及驅(qū)動(dòng)電路、絕緣柵晶體管逆變及驅(qū)動(dòng)電路、直流母線電路、溫度控制、加熱、振打和輸灰控制電路、雙CPU高低壓一體化控制器；以及高頻升壓變壓器、高頻硅堆整流電路和二次電壓二次電流以及閃絡(luò)反饋電路。本實(shí)用新型電除塵用高頻高壓電源為一種高、低壓一體化產(chǎn)品，和工頻電源相比，節(jié)能、高效，并省去了地面控制室，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、緊湊、合理。
文檔編號(hào)B03C3/66GK201949918SQ20112003957
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月16日
發(fā)明者王紅星 申請(qǐng)人:王紅星