专利名称：静电除尘专用电源装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种静电除尘专用电源装置。
背景技术：
目前，由于对粉尘浓度的检测和控制都较繁琐，花费人力物力较多，系统复杂，可靠性较差，导致实际静电除尘过程中，绝大部分都不去实时检测和控制粉尘浓度，而是由操作工人根据目测和经验，通过手动控制除尘系统的高压电源的大小，来达到对粉尘排放浓度进行控制的目的。具体做法是由于要去车间外边且到很远处才能观察到烟尘的排放情况，估计应把高压调到数值，再返回到车间里，通过手动控制高压升压器，来达到控制粉尘排放浓度的目的。其显著缺点是对粉尘排放浓度的控制很不及时，控制质量差，工人劳动量增加等。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提出一种对粉尘浓度自动控制、操作简便且保证或改善粉尘排放浓度指标的粉尘浓度自动跟踪的电源装置。
本实用新型所提供的技术方案是一种静电除尘专用电源装置，包括有主电路和控制电路，主电路与控制电路相连接，主电路包括有整流器、逆变器、电抗、电容和电阻；第一整流器输入端连接电源，其输出端与逆变器相连，两者连接有电容；而逆变器的输出端与第二整流器连接，该整流器的输出端串联连接有电抗和电阻，在第二整流器与电抗之间连接有电容，而电阻与主电路输出端连接；控制电路包括有电流调节器、电压调节器、微处理器、高压给定器、电流给定器和触发脉冲发生器；高压给定器与电压调节器连接，电压调节器与电流给定器连接，电流给定器与电流调节器连接，电流调节器输出端与触发脉冲发生器连接，其中电压调节器和电流调节器与微处理器相连接；高压给定器与主电路的输出端连接，而触发脉冲发生器与主电路的第一整流器连接。
进一步地，所述整流器为可控硅整流器。
进一步地，所述整流器为双向可控硅整流器。
本实用新型有如下优点在静电除尘系统中，不附设任何专用的粉尘浓度检测装置和任何专用的控制装置，只是通过调节静电除尘高压电源输出的特性，实现对粉尘浓度自动跟踪控制，保证或改善粉尘排放浓度指标，不仅具有控制的及时性好，控制的质量好，而且还可以大大减轻工人的劳动量，且自动跟踪的过程显然也是一种节电节能过程。
图1为本实用新型的逆变升压式电路图；
图2为本实用新型的原理示意图；图3为本实用新型的直接升压式电路图。
其中1-高压控制线；2-电流控制线；3、4、35-工作点；d0～d3-除尘器负载曲线；6-可控硅整流器；7-电容器；8-逆变器；9-高压硅整流器；10-电容器；11-电抗器；12-电阻器；13-静电除尘器电场；15、16-分压电阻；18-高压给定器；20-电压调节器；21-电流给定器；23-电阻器25-电流调解器；26-触发脉冲发生器；27-微处理器；28-双向可控硅整流器；29-工频变压器具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
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把用于静电除尘的电源装置之输出高压U0和输出高压电流I0，构建成如附图1所示的矩形形式。根据现场情况，把高压电压线1设定在所需要的水平位置，以限定提供高压的最大值36(U0M)，该最大值用以保障排放达标，且静电除尘电场不发生击穿放电。当要对粉尘浓度自动跟踪控制时，只要根据静电除尘电场排放粉尘的现场情况，通过调整控制电流37(I0M)的垂线2的左右位置，把正常除尘的工作点3设置在垂直线2上适当位置即可。
水平线1是上述矩形特性电源的高压电压U0控制线，上下位置任意可调；垂线2是高压电流I0控制线，左右位置任意可调；标有不同粉尘浓度d的负载曲线族，从d0＝0，即从粉尘浓度等于零的洁净空气开始，向上以粉尘浓度di逐渐增大的顺序排列。假设，根据电场情况已经通过调整2的左右位置把工作点设置在附图1中的3处，此时，对应的高压U0＝U1和I0＝I1，恰能满足除尘器总体排放浓度的技术要求，所对应的电场粉尘浓度为d1；一旦除尘器电场中的粉尘浓度升高时，例如图1中从d1升高到d2，则工作点3将自动地沿垂线2垂直向上升到4点，于是，提供给除尘器电场的高压U0迅速从U1增加到U2，提高了对粉尘颗粒的荷电能力和俘获粉尘颗粒的电场力，从而使本来要增加上去的粉尘排放浓度减小下来。相反，当除尘器电场中的粉尘浓度降低时，例如图1中从d1降低到d0，则工作点将自动地沿垂线2垂直向下降到35点，于是，提供给除尘器电场的高压U0迅速从U1下降到U3，降低了对粉尘颗粒的荷电能力和俘获粉尘颗粒的电场力，供给除尘器电场的电功率也就自动减少下来，既满足排放浓度的要求，又节省了电能，一举两得。
图2所示的一种能够产生出上述那种矩形输出特性的静电除尘高压电源，工频电源5由可控硅整流器6整流后，被电容器7滤波成脉动直流电源，供逆变器8逆变升压后，送高压硅整流器9整流和电容器10滤波，并通过串联的电抗器11和电阻器12后，产生出静电除尘器电场13所需的直流高压14(U0)。14经分压电阻15、16取得与高压U0成比例的电压实际值17(U01)，与来自高压给定器18被设定的高压给定值19(Ui)求代数和，其和值送到电压调节器20，所输出的控制信号通过电流给定器21产生高压电流给定值22(Ii)，与通过电阻器23取自高压电流回路的电流实际值24(I0)求代数和，其和值作用于电流调解器25，送到产生能够控制可控硅整流器6导通角的触发脉冲发生器26。微处理器27，根据需要会对两个调解器等整体电源进行功能性和保护性的自动化处理，例如，采集U01信号17、I0信号24，以及产生控制信号31、32等，为系统实施提供一些方便。
高压14端处接有高压电容器10，其电容量较大，动态阻抗极低，为了防止多变的静电除尘器电场13等发生电火花放电或电场短路、爬电时损坏高压系统元器件，特别在10与14之间引入了抑制高压放电瞬时电流浪涌的电抗器11和电阻器12。注意到，若仅有电抗器11而没有电阻器12，高压放电发生时，会发生严重的磁饱和现象和高频高压振荡过程，极易损坏静电除尘电源的元器件；若没有电抗器11而仅有电阻器12，要达到可靠防护静电除尘电源的元器件的水平，电阻器12就必须取较大数值，会在带动除尘负载时额外消耗大量的电能；因此，这里电抗器11和电阻器12的结合，乃是必须的。这种逆变式高压电源，除能产生矩形特性外，还具有体积小、重量轻、使用维修方便和节电多的优点。
该电源产生矩形特性的方法是1、产生矩形特性的水平线的方法从图2可以看出，当受可控硅整流器6控制的高压实际值17在数值上与给定器12设置的高压给定值19相等时，这个高压闭环控系统就会进入平衡状态，从而生成上述矩形特性的水平线1，即实现了高压的恒压控制。只需改变高压电压给定值19，就可以任意设置矩形特性的水平线1的上下位置。
2、产生矩形特性的垂直线的方法与产生水平线的方法相仿，当高压电流的实际值24与电流给定器21设定的电流给定值22数值上相等时，这个高压电流闭环控制系统就会进入稳态平衡状态，从而生成上述矩形特性的垂线2，即实现了高压电流的恒流控制。只需改变高压电流给定值22，就可以任意设置矩形特性的垂线2的位置。
可见，本发明对于实现静电除尘粉尘浓度自动跟踪控制来说，是极其简便易行的，它并没有要求配备那些传统的用于检测与控制粉尘浓度的专用设备。
图3所示的另一种能够产生出上述那种矩形输出特性的静电除尘高压电源，即直接升压式电源装置，工频电源5经过双向硅可控整流器28后，受控的工频电压经工频变压器29升压到所需的交流电压，然后由高压硅整流器9和电容器10等整流滤波，并通过电抗器11和电阻器12产生静电除尘器13所需的高压14(U0)。在这以后到产生控制双向硅可控整流器28的触发器26以及微处理器27等控制单元的作用及工作原理，与图2示出的电源基本相同，不再重述。
与图2示出的高压电源相比较，图3所示的电源中没有使用逆变升压器8，取而代之的是直接升压的工频变压器29。这种形式的电源的优点是容易为静电除尘器提供较大功率的电源，对于特大型的静电除尘器电场供电，具有较大的优势。
采用上述具有矩形特性的高压电源实现对静电除尘粉尘浓度自动跟踪控制的具体方法是1、对于一个具体的静电除尘器系统，根据当时静电除尘器电场的工作状况，粉尘的性质和粉尘的入口浓度等，通过调整高压给定器18的给定值19，把高压电压14(U0)控制线1设定在所需要的最大允许值36(U0M)位置上。
2、通过调整电流给定器21的给定值22，让高压电流24，I0控制线2左右移动，使静电除尘器电场的工作点3落在高压电流24(I0)控制线2上。
3、观察或测试粉尘的实际排放浓度情况，适当调整电流给定器21，其输出的给定值22，使高压电流24，I0控制线2左右移动，让静电除尘器工作点3在垂线2上升降，直到认为静电除尘器正常除尘状态下粉尘排放浓度达到排放技术指标要求为止。
4、工作点3最佳化条件是工作点3对应的高压U0＝(0.6-0.8)U0M。
权利要求1.一种静电除尘专用电源装置，包括有主电路和控制电路，主电路与控制电路相连接，其特征在于主电路包括有整流器、逆变器、电抗、电容和电阻；第一整流器输入端连接电源，其输出端与逆变器相连，两者连接有电容；而逆变器的输出端与第二整流器连接，该整流器的输出端串联连接有电抗和电阻，在第二整流器与电抗之间连接有电容，而电阻与主电路输出端连接；控制电路包括有电流调节器、电压调节器、微处理器、高压给定器、电流给定器和触发脉冲发生器；高压给定器与电压调节器连接，电压调节器与电流给定器连接，电流给定器与电流调节器连接，电流调节器输出端与触发脉冲发生器连接，其中电压调节器和电流调节器与微处理器相连接；高压给定器与主电路的输出端连接，而触发脉冲发生器与主电路的第一整流器连接。
2.根据权利要求1所述的静电除尘专用电源装置，其特征在于所述整流器为可控硅整流器。
3.根据权利要求1所述的静电除尘专用电源装置，其特征在于所述整流器为双向可控硅整流器。
专利摘要本实用新型涉及一种静电除尘专用电源装置。本实用新型在静电除尘系统中，不附设任何专用的粉尘浓度检测装置和任何专用的控制装置，只是通过调节静电除尘高压电源输出的特性，实现对粉尘浓度自动跟踪控制，保证或改善粉尘排放浓度指标，不仅具有控制的及时性好，控制的质量好，而且还可以大大减轻工人的劳动量，且自动跟踪的过程显然也是一种节电节能过程。
文档编号H02M9/00GK2834703SQ20052010461
公开日2006年11月8日 申请日期2005年11月11日 优先权日2005年11月11日
发明者赵富, 葛淑欣, 于文海, 何健, 李泽民 申请人:石家庄市自动化研究所