一种污泥电渗透高压干化机高频开关电源的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种开关电源，特别涉及一种污泥电渗透高压干化机高频开关电源。
【背景技术】
[0002]《生活垃圾填埋场污染控制标准》GB/T23480-2009明确规定生活污水处理厂污泥经处理后含水率小于50%，方可以进入生活垃圾填埋场填埋处置。生活污泥中含有大量水分、有机、无机污染物，未经处理会造成新污染。特别是在城市化水平较高地区污泥处置问题已经十分突出。而现有污泥处理技术中，污泥干化技术是目前最刻不容缓需要解决问题。
[0003]污泥电渗透高压干化机能够满足污泥深度脱水、干化乃至最终处置要求，达到污泥减量化、无害化、资源化目标。其中核心部件就是用于整流的高频开关电源。
[0004]污泥电渗透高压干化机的工作原理是:整流电源中交直流转换效率较高，高频开关电源把380V交流电源整流成直流电源，电源阳极连接到阳极滚筒，负极连接到阴极滤布，阳极滚筒与阴极滤布之间形成平行电场。把污泥置于直流电场中，由于污泥颗粒带负电且具有胶体双电层特性，在电场作用下污泥颗粒和水分别向阳极和阴极作定向迀移，同时结合外加强力压榨过滤，达到污泥高效脱水干化目的。污泥电渗透高压干化机不仅能够脱除污泥间隙水和毛细管水，还能脱除常规压滤无法脱除的吸附水和部分结合水。将脱水效率提高2-3倍，污泥脱水后含水率可以从80%降至50%以下。由于未添加药剂，深度脱水泥饼有机质几乎没有损失，热值较高，尤其适合焚烧。转换效率高达95%，每吨污泥处理费用降低60%以上。
[0005]但是，现有开关电源的整流采用可控硅整流，结构复杂、拆装麻烦、运行可靠性差，寿命短、能耗高，使干化机应用受到限制。
【发明内容】
[0006]为了弥补以上领域的不足，本实用新型提供了一种污泥电渗透高压干化机高频开关电源，结构简单、拆装方便、运行可靠、寿命提高，能耗大大降低。
[0007]本实用新型所提供的污泥电渗透高压干化机高频开关电源，包括多个并联连接的功率单元:
[0008]所述功率单元包括主电路和控制电路；所述主电路包括:与380V输入电源相连的三相整流电路，所述三相整流电路经滤波电路与全桥高频逆变电路相连，所述全桥高频逆变电路与高频变压器相连后得到高频交流电，再经次级全波整流电路得到低压直流电，经输出滤波和输出电压电流的保护电路向外输出干化机所需要的直流电源；所述控制电路包括主控制器、IGBT驱动电路、信号采样电路，所述主控制器分别与信号采样电路、IGBT驱动电路相连，所述IGBT驱动电路与所述全桥高频逆变电路和高频变压器相连，所述信号采样电路包括输入电压电流采样电路和输出电压电流的采样电路，所述输出电压电流的采样电路与输出滤波电路相连，所述主控制器还分别与触摸屏和远控控制台相连。
[0009]所述功率单元为10个，每个功率单元额定容量为4000A/90V。
[0010]所述保护电路包括输入过欠压保护电路、输出过流、输出过压、输出短路和电源过热保护电路。
[0011]所述三相整流电路为三相不控整流电路，所述滤波电路为雷击浪涌及滤波电路，所述高频变压器为超微晶高频变压器，所述主控制器为DSP芯片。
[0012]所述主控制器与远控控制台通过CAN总线连接。
[0013]所述输入电压电流采样电路与辅助电源相连，所述主控制器也由该辅助电源供电。
[0014]整机输出电流最大限定值为4000A，输出电压O?90V可调，最大限定值为90V。
[0015]为业主使用，系统设置远控和近控两种工作模式，近控模式下，触摸屏与CPU板通信实现对电源输出的控制，远控模式下，远控台通过上位机实现对电源输出的调节，实现输入、记录保存长期工作周期电耗、含水率、时间周期、产能等实验数据。
[0016]为满足用户的要求，本电源设定了恒压、恒流两种输出模式。
[0017]本实用新型由于通过采用具有整流功能的开关电源取代了现有整流变压器，不但体积大为减小、结构简单，而且有效增加了电功率输出，使直流电输出由70%提高到90%以上，提高了输出效率，使能耗大大降低，同时运行可靠、寿命提高。实际上，本实用新型的开关电源通过将电压进行两次逐步的降低，即三次整流，从380V-100V，再从100V到80V，而不是一次性从380V降低为80V，这样解决了一次整流带来的结构庞大复杂的问题，也大大提高了效率。本实用新型还设有过热、输出过压、输出过流、水压过欠压等故障检测和限压、限流等功能；
[0018]本实用新型所提供的污泥电渗透高压干化机高频开关电源结构简单、拆装方便，运行可靠，能够实现污泥含水率降低，比普通可控硅整流电源寿命提高2-3倍，每吨污泥节约电耗60kWh，电耗降低60%以上。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型电源原理示意图。
[0020]图2为本实用新型功率单元原理框图。
【具体实施方式】
[0021]实施例1、污泥电渗透高压干化机高频开关电源
[0022]为便于理解，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0023]如图1所示，采用10个功率单元并联运行。每个功率单元完全的电路结构完全相同。本电源由于电流较大，且电压较高，因此在设计中采用10组功率单元，单元之间并联，每组功率单元输出400A/90V，从而保证电源的可靠性和稳定性。
[0024]功率单元原理框图如图2所示，虚线框内部分为功率单元，总共有10个功率单元，为便于叙述图中只画一个单元。
[0025]如图2所示，所述功率单元包括主电路和控制电路；所述主电路包括:与380V输入电源相连的三相不控整流电路，所述三相不控整流电路经滤波电路与全桥高频逆变电路相连，所述全桥高频逆变电路与超微晶高频变压器相连后得到高频交流电，再经次级全波整流电路得到低压直流电，经输出滤波和输出电压电流的保护电路向外输出干化机所需要的直流电源；所述滤波电路为雷击浪涌及滤波电路；所述保护电路包括输入过欠压保护电路、输出过流、输出过压、输出短路、电源过热保护电路。所述控制电路包括以高性能DSP芯片为核心的主控制器、IGBT驱动电路、信号采样电路，所述主控制器分别与信号采样电路、IGBT驱动电路相连，所述IGBT驱动电路与所述全桥高频逆变电路和高频变压器相连，所述信号采样电路包括输入电压电流采样电路和输出电压电流的采样电路，所述输出电压电流的采样电路与输出滤波电路相连，所述主控制器还分别与触摸屏和远控控制台相连；所述主控制器与远控控制台通过CAN总线连接；所述主控制器与触摸屏通过RS485通信连接；所述输入电压电流采样电路与辅助电源相连，所述主控制器也由该辅助电源供电。
【主权项】
1.一种污泥电渗透高压干化机高频开关电源，包括多个并联连接的功率单元: 所述功率单元包括主电路和控制电路；所述主电路包括:与380V输入电源相连的三相整流电路，所述三相整流电路经滤波电路与全桥高频逆变电路相连，所述全桥高频逆变电路与高频变压器相连后得到高频交流电，再经次级全波整流电路得到低压直流电，经输出滤波和输出电压电流的保护电路向外输出干化机所需要的直流电源；所述控制电路包括主控制器、IGBT驱动电路、信号采样电路，所述主控制器分别与信号采样电路、IGBT驱动电路相连，所述IGBT驱动电路与所述全桥高频逆变电路和高频变压器相连，所述信号采样电路包括输入电压电流采样电路和输出电压电流的采样电路，所述输出电压电流的采样电路与输出滤波电路相连，所述主控制器还分别与触摸屏和远控控制台相连。2.根据权利要求1所述的污泥电渗透高压干化机高频开关电源，其特征在于:所述功率单元为10个，每个功率单元额定容量为4000A/90V。3.根据权利要求1或2所述的污泥电渗透高压干化机高频开关电源，其特征在于:所述保护电路包括输入过欠压保护电路、输出过流、输出过压、输出短路和电源过热保护电路。4.根据权利要求3所述的污泥电渗透高压干化机高频开关电源，其特征在于:所述三相整流电路为三相不控整流电路，所述滤波电路为雷击浪涌及滤波电路，所述高频变压器为超微晶高频变压器，所述主控制器为DSP芯片。5.根据权利要求4所述的污泥电渗透高压干化机高频开关电源，其特征在于:所述主控制器与远控控制台通过CAN总线连接。6.根据权利要求5所述的污泥电渗透高压干化机高频开关电源，其特征在于:所述输入电压电流采样电路与辅助电源相连。7.根据权利要求6所述的污泥电渗透高压干化机高频开关电源，其特征在于:所述主控制器由所述辅助电源供电。
【专利摘要】本实用新型公开了一种污泥电渗透高压干化机高频开关电源。本实用新型所提供的污泥电渗透高压干化机高频开关电源，包括多个并联连接的功率单元：所述功率单元包括主电路和控制电路；所述主电路包括：与380V输入电源相连的三相整流电路，所述三相整流电路经滤波电路与全桥高频逆变电路相连，所述全桥高频逆变电路与高频变压器相连后得到高频交流电，再经次级全波整流电路得到低压直流电，经输出滤波和输出电压电流的保护电路向外输出干化机所需要的直流电源。该电源结构简单、拆装方便，运行可靠，能够实现污泥含水率降低，比普通可控硅整流电源寿命提高2-3倍，每吨污泥节约电耗60kWh，电耗降低60％以上。
【IPC分类】H02M3/335
【公开号】CN204733080
【申请号】CN201520457022
【发明人】孟龙, 董学艺, 才建成, 李庆红, 王树志
【申请人】北京海斯顿水处理设备有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月29日