专利名称：静电除尘高低压一体控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电器的控制系统，尤其是一种静电除尘高低压一体控制系统。
背景技术：
电除尘的基本工作原理是在两个曲率半径相差比较大的金属阳极和阴极(一对电极)上,通过高压直流电,维持一个足以使气体电离的静电场,使气体电离后产生的电子、阴离子和阳离子，吸附在通过电场的粉尘上，从而使粉尘获得电荷(粉尘荷电)。荷电粉尘在电场的作用下，便向与其电极极性相反的电场运动，并沉积在电场上以达到粉尘和气分离的目的。电极上的积灰，经振打、卸灰、清灰本体外，再经输灰系统输送到灰场或者便于利用储存的装置中去。净化后的气体便从所配的烟囱中排除，扩散到大气中去。电源是电除尘器最关键的部件之一。目前电除尘器的供电电源主要用的是单相电 源，其优点是结构简单，成本低，但存在不足也非常明显，其控制系统满足不了恶劣工况的需求，闪络判断不及时，不能及时处理相关数据，容易发生死机现象，不能根据各种工况自动调节二次电压和电流(即电源输出端的电压和电流)；另外，目前的电除尘控制系统中，是高、低压分开控制系统即细化为高压供电控制和低压控制两个系统，也就是两个独立的子系统。高，低压分开控制系统割裂了高低压控制系统之间工作过程中的联系，使得此类系统的性能提高受到约束，且成本较高。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种静电除尘高低压一体控制系统，能够实现高低压一体化控制，降低系统成本；实现降功率振打功能；能根据不同的工况自动调节二次电压和二次电流，从而使节能效果更好，从而达到省电节能的效果，且能够有效保证判断和处理闪络准确性。为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案本实用新型一种静电除尘高低压一体控制系统，包括高压控制部分，低压控制部分，数字信号处理控制器，及外围设备，所述高压控制部分由高压柜、单相硅整流变压器TM和第一主回路构成，其中高压柜包括断路器QF1、可控硅单元和接口电路；所述接口电路由具有触发电路的接口板、驱动电路、一次电流采样电路、二次电压采样电路、二次电流采样电路、变压器油温采样电路、轻瓦斯采样电路、及重瓦斯采样电路构成；所述的断路器QF1、可控硅单元、单相硅整流变压器TM依次相连构成第一主回路；所述可控硅单元与接口电路的触发电路连接，所述接口电路通过接口板与所述数字信号处理控制器相连；所述静电除尘高压控制系统的输入端与三相交流市电的两相相连，输出端产生标准的72KV直流高压并通过阻尼电阻R6与除尘器相连；在所述除尘器出口处设有浊度仪，该浊度仪与数字信号处理控制器连接，由数字信号处理控制器根据事先设定的程序自动调节二次电压和二次电流；所述低压控制部分由低压控制电路、反馈电路和第二主回路组成；所述第二主回路由依次相连的交流启动器、交流接触器和三相电机M构成；所述低压控制电路包括与数字信号处理控制器连接的现场操作箱、与所述现场操作箱连接的所述交流接触器的接触器线圈、和与所述接触器线圈连接的所述交流启动器的启动器辅助触点QF ;所述反馈电路为由所述交流接触器的接触器辅助触点KM构成的线路，其把交流接触器的运行信号反馈给数字信号处理控制器。还包括一上位机系统，所述上位机系统与数字信号处理控制器连接，用于对现场除尘进行实时的远程监控。所述可控硅单元由两个可控硅V2、Vl反向并联而成；所述数字信号处理控制器是以32位的DSP为核心的控制器。所述接口板包括将强电与弱电控制部分隔离开来的两个脉冲变压器Tl、T2，由四个二极管V26、V27、V28、V29构成的整形电路，用于增强触发脉冲信号的抗干扰能力的由电阻R32、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电阻R33、及压敏电阻RV组成的阻容滤波电路；从数字信号处理控制器出来的控制脉冲先经过脉冲变压器Tl、T2，再经过后面二极管V26、 V27.V28.V29整形电路，然后直接触发可控硅单元的可控硅V2、Vl，通过控制可控硅单元的占空比，以调节可控硅V2、Vl的导通角，从而控制交流电压在O 380V之间任意变化。与现有技术相比本实用新型的有益效果是由于采用上述技术方案，这种结构的静电除尘高压控制系统，能根据不同的工况、浊度仪的数字信号，正确处理无效电流和低效电流，自动调节二次电压和二次电流(即单相硅整流变压器TM输出端的电压和电流)，从而达到省电节能的效果；静电除尘高低压采用一体的控制系统，能够同时实现对所述三相电机(即用于振打除尘器电极上的积灰的电机)的控制，实现振打功能，降低系统成本。进一步的有益效果是采用以32位的DSP为核心的数字信号处理控制器，具有更快的CPU，更大容量的存储器，具有高速的数据运算能力，比现有技术采用16位单片机的指令执行时间快8 10倍，完成一次乘加运算快16 30倍，从而有效保证判断和处理闪络准确性。
图I是本实用新型具体实施方式
的系统框图；图2是图I的高压控制部分的结构示意图；图3是图I的低压控制部分的结构示意图。
具体实施方式
如图I至3所示，本实用新型一种静电除尘高低压一体控制系统，包括高压控制部分1，低压控制部分2，数字信号处理控制器3，上位机系统4，电除尘本体5，及外围设备。所述电除尘本体5包括除尘器104和用于振打的三相电机M ;所述高压控制部分I由高压柜、单相硅整流变压器TM和第一主回路构成，所述单相硅整流变压器TM包括高压包和由二极管Dl D4构成的整流电路；其中高压柜包括断路器QF1、可控硅单元101和接口电路；所述接口电路由具有触发电路的接口板103、驱动电路、一次电流采样电路、二次电压采样电路、二次电流采样电路、变压器油温采样电路、轻瓦斯采样电路、及重瓦斯采样电路构成，其中所述一次电流采样电路，由互感器TAl取样，经一次电流取样电路，一次电流数据送到数字信号处理控制器2并在所述上位机系统软件上显示；所述二次电压采样电路由单相硅整流变压器TM的R4、R5取样电阻取样后，经过接口电路上的由电容C4、二极管V15和电阻R23构成的整形电路整形，和由电阻R20、R21和R22取样电路取样后，二次电压数据送到数字信号处理控制器2并在所述上位机系统软件上显示，其中kV为控制柜上的二次电压表头；所述二次电流采样电路由单相硅整流变压器TM的R3取样电阻取样后，经过接口电路上的由电容C3、二极管V14构成的整形电路整形和取样电路R17、R18和R19取样后，二次电流数据送到送到数字信号处理控制器2并在所述上位机系统软件上显示，其中mA为控制柜上的二次电流表头；所述变压器油温采样由温度传感器RTlOO实现，所述轻、重瓦斯采样，分别由轻、重瓦斯传感器实现，在上位机系统软件上实时侦测显示；所述的断路器QF1、可控硅单元101、单相硅整流变压器TM依次相连构成第一主回路，第一主回路上的互感器TA1，电流表头PAl组成控制柜上一次电流指针显示电路，主回路上的电压表头PVl是控制柜上一次电压指针显示电路，第一主回路上的电阻Rl和电容Cl组成主回路上一次阻容滤波电路，电阻R2、电容C、压敏电阻U组成主回路上二次阻容滤波电路；数字信号处理控制器2还包括数字控制单元，通讯单元，通讯单元通过所述上位机系统软件上的开机开关，根据设定的工作模式和控制方式按不同的算法确定每一个半波的导通角，并送出相应的定时值启动内部 定时器，定时时间到，定时器输出可控硅触发脉冲。所述可控硅单元101与接口电路的触发电路连接，所述接口电路通过接口板103与所述数字信号处理控制器3相连；三相电源的两相电的一路通过开关QS2、SAl，控制变压器TCl，给数字信号处理控制器3和接口板103供电；另一路接第一主回路的断路器QF1。所述静电除尘高压控制系统的输出端产生标准的72KV直流高压并通过阻尼电阻R6与除尘器104相连；在所述除尘器104出口处设有浊度仪105，该浊度仪105与数字信号处理控制器3连接，由数字信号处理控制器3根据事先设定的程序自动调节二次电压和二次电流；所述低压控制部分由低压控制电路、反馈电路和第二主回路组成；所述第二主回路由依次相连的交流启动器、交流接触器和三相电机构成；所述低压控制电路包括与数字信号处理控制器3连接的现场操作箱201、与所述现场操作箱201连接的所述交流接触器的接触器线圈202、和与所述接触器线圈202连接的所述交流启动器的启动器辅助触点QF ;所述反馈电路为由所述交流接触器的接触器辅助触点KM构成的线路，其把交流接触器的运行信号反馈给数字信号处理控制器3。所述上位机系统4与数字信号处理控制器3连接，用于对现场除尘进行实时的远程监控。作为优选，所述可控硅单元101由两个可控硅V2、Vl反向并联而成；所述数字信号处理控制器3是以32位的DSP为核心的控制器；所述接口板103包括将强电与弱电控制部分隔离开来的两个脉冲变压器Tl、T2，由四个二极管V26、V27、V28、V29构成的整形电路，用于增强触发脉冲信号的抗干扰能力的由电阻R32、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电阻R33、及压敏电阻RV组成的阻容滤波电路；从数字信号处理控制器3出来的控制脉冲先经过脉冲变压器T1、T2，再经过后面二极管V26、V27、V28、V29整形电路，然后直接触发可控硅单元101的可控硅V2、V1，通过控制可控硅单元101的占空比，以调节可控硅V2、V1的导通角，从而控制交流电压在O 380V之间任意变化。由于数字信号处理控制器3是以32位的DSP为核心的控制器，具有处理速度快，功能强，结构简单，外围元件少，可靠性高等优点。采用上位机系统软件显示，运行参数显示更直观，修改操作更方便快捷。火花判断技术先进，能非常准确地判断闪络，并作出最佳处理。闪络处理上实现电场电压恢复快，损失极小，并能有效克服反电晕的发生，向电场提供最大的有效电晕功率，从而稳定提高除尘效率。在运行方式上分全波，间歇供电两大模式，共六种运行方式。并由程序进行优化，简化操作，加强了人工智能模糊控制，使设备的使用更加方便。具有快速准确的过电压和过电流控制措施，确保设备在运行过程中不出现输出过压现象和输出过流现象。具有完善的短路，开路，过流，偏劢磁，超油温度等故障检测功能，设备保护更为完善。系统内有 EPAC (Electrostatic Precipitator Auto Control)软件，能根据变化的工况所导致的电特性的变化，自动选择最佳的电流极限和充电比，从而有利于极板极线的清洁，使排放量最小，而且可节约30%以上的整流变能耗。强化网络系统控制。通过远程网络技术，利用上位机系统4，技术人员可以远距离在线观测电压，电流波形，电场动态U-I曲线，可对反电晕，电晕封锁，电场积灰等工况的发生及程序作出准确的判断，并将参数特性调至最佳状态，可监控到设备系统的实时控制 控制状态，所有功能均可远距离控制。设备预留A/D，I/O及信号变送器接口，以满足厂家现场特殊要求的实现。当交流启动器合上时，交流启动器辅助触点QF闭合，导通。现场操作箱201打到机旁位置，交流接触器线圈得电，交流启动器辅助触点QF闭合，同时把反馈信号反馈到数字信号处理控制器3中；现场操作箱打到远程位置，交流接触器线圈是否得电受上位机系统4控制，从而达到了远程控制的目的；现场操作箱打到停止位置，无论如何，交流接触器线圈都得不到电，交流接触器处于断开状态。上位机系统4显示相关低压部分各功能参数，根据不同的工况，在上位机系统4软件上，设置振打的延时时间，运行时间，运行周期三个参数，分别把各个除尘器104电场的振打错开；设置加热的最低温度和最高温度，把现场瓷套、瓷轴和灰斗等温度控制在最高和最低温度之间，大大提高高压电源的收尘效率。另外还有两种控制方式手动和远控。手动，故障或调试时操作，操作简单；远控，根据数字信号处理控制器上位机软件设置的参数自动运行。
权利要求1.一种静电除尘高低压一体控制系统，包括高压控制部分(I )，低压控制部分(2)，数字信号处理控制器(3)，及外围设备，其特征在于所述高压控制部分(I)由高压柜、单相硅整流变压器TM和第一主回路构成，其中高压柜包括断路器QF1、可控硅单元(101)和接口电路；所述接口电路由具有触发电路的接口板(103)、驱动电路、一次电流采样电路、二次电压采样电路、二次电流采样电路、变压器油温采样电路、轻瓦斯采样电路、及重瓦斯采样电路构成；所述的断路器QF1、可控硅单元(101 )、单相硅整流变压器TM依次相连构成第一主回路；所述可控硅单元(101)与接口电路的触发电路连接，所述接口电路通过接口板(103)与所述数字信号处理控制器(3)相连；所述静电除尘高压控制系统的输入端与三相交流市电的两相相连，输出端产生标准的72KV直流高压并通过阻尼电阻R6与除尘器(104)相连；在所述除尘器(104)出口处设有浊度仪(105)，该浊度仪(105)与数字信号处理控制器(3)连接，由数字信号处理控制器(3)根据事先设定的程序自动调节二次电压和二次电流；所述低压控制部分由低压控制电路、反馈电路和第二主回路组成；所述第二主回路由依次相连的交流启动器、交流接触器和三相电机M构成；所述低压控制电路包括与数字信号处理控制器(3)连接的现场操作箱(201)、与所述现场操作箱(201)连接的所述交流接触器的接触器线圈(202)、和与所述接触器线圈(202)连接的所述交流启动器的启动器辅助触点QF ;所述反馈电路为由所述交流接触器的接触器辅助触点KM构成的线路，其把交流接触器的运行信号反馈给数字信号处理控制器(3 )。
2.根据权利要求I所述的静电除尘高低压一体控制系统，其特征在于还包括一上位机系统(4)，所述上位机系统(4)与数字信号处理控制器(3)连接，用于对现场除尘进行实时的远程监控。
3.根据权利要求I或2所述的静电除尘高低压一体控制系统，其特征在于所述可控硅单元(101)由两个可控硅V2、V1反向并联而成；所述数字信号处理控制器(3)是以32位的DSP为核心的控制器。
4.根据权利要求3所述的静电除尘高低压一体控制系统，其特征在于所述接口板(103)包括将强电与弱电控制部分隔离开来的两个脉冲变压器Tl、T2，由四个二极管V26、V27、V28、V29构成的整形电路，用于增强触发脉冲信号的抗干扰能力的由电阻R32、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电阻R33、及压敏电阻RV组成的阻容滤波电路；从数字信号处理控制器(3)出来的控制脉冲先经过脉冲变压器Tl、T2，再经过后面二极管V26、V27、V28、V29整形电路，然后直接触发可控硅单元(101)的可控硅V2、V1，通过控制可控硅单元(101)的占空比，以调节可控硅V2、Vl的导通角，从而控制交流电压在0 380V之间任意变化。
专利摘要本实用新型公开了一种静电除尘高低压一体控制系统，包括高压控制部分，低压控制部分，数字信号处理控制器，及外围设备，所述高压控制部分由高压柜、单相硅整流变压器TM和第一主回路构成，其中高压柜包括断路器QF1、可控硅单元和接口电路；所述的断路器QF1、可控硅单元、单相硅整流变压器TM依次相连构成第一主回路；所述低压控制部分由低压控制电路、反馈电路和第二主回路组成；所述第二主回路由依次相连的交流启动器、交流接触器和三相电机M构成。本实用新型能够实现高低压一体化控制，降低系统成本；实现降功率振打功能；省电节能，且能够有效保证判断和处理闪络准确性。
文档编号B03C3/68GK202460841SQ20122009518
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者叶航, 王文勇, 蓝永森, 陈军律 申请人:浙江连成环保科技有限公司