专利名称：脉冲激励静电滤尘器及其采用的电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及静电滤尘器，尤其是脉冲激励静电滤尘器。
用于静电滤尘器的脉冲激励系统对于使滤尘器作得紧凑是很有效的。但是脉冲激励系统通常昂贵。静电滤尘器，尤其是中等规模或小规模的滤尘器的价格并不太高。因此，在许多情况下，使滤尘器紧凑的优点被脉冲激励系统提高成本的缺点而抵消。减少脉冲激励系统的成本是长期以来所期待的。
一种用于静电滤尘器的脉冲电源类型使用半导体元件如用晶闸管作为开关元件，而另一类型使用旋转火花隙。
对于使用旋转火花隙的传统脉冲电源将参照图5A及5B来描述。图5A表示脉冲电源的电路结构，及图5B表示该脉冲电源的电压波形。
参照图5A，从AC电源向变压器及二极管桥提供AC电流以产生DC电流源。该DC电流源的正输出端接地，而负输出端经过一阻抗Z连接到旋转火花隙RSG3的一个静电极。
阻抗Z与旋转火花隙RSG3之间的连接点与一个储能电容器CS的一个电极相连接，它的另一电极接地。
旋转火花隙RSG3在静电极R由电动机M驱动旋转的旋转电极之间形成火花隙。旋转火花隙RSG3的另一静电极通过电感器L10连接到一个过滤电容器EP的一个多电极(称为放电电极)系统，它的另一多电极(称为收集电极)系统接地。
当旋转火花隙RSG3变成导通时，由储能电容器CS，电感器L10及过滤电容器EP形成一个LC谐振电路。储存在储能电容器CS中的负电荷激励LC谐振电路中的谐振电流。
图5B表示图5A中所示的旋转火花隙类型的脉冲电源的电特性。横座标表示时间t及纵座标代表过滤电容器EP上的负电压。在旋转火花隙RSG3变成导通时的期间，具有谐振频率的振荡电流激励LC谐振电路。在图5B所示的波形中，振荡时期为几百μs，在该期间产生出几个周期的振荡。
当旋转火花隙RSG3变为非导通时，谐振电流将不流过LC谐振电路及停止振荡。如果在此时过滤电容器EP的电压在绝对值上大于电晕放电起始电压，则过滤电容器EP中的电荷由于电晕放电而减少及过滤电容器EP的负电压成指数地下降。
具有图5A所示电路结构的旋转火花隙脉冲电源不能产生单脉冲，而只能产生具有数周期振荡的多脉冲波形直到旋转火花隙RSG3变为不导通为止。
对于静电滤尘器理想的电压波形是每个分开的周期中高负电压的单脉冲及在其余时间上称为基本电压的恒定负电压。因此图5B中所示电压波形是不适于静电滤尘器脉冲波形。
图5C表示由一个晶闸管及二极管构成的电子电路，它能够取代图5A中的旋转火花隙。该电路是晶闸管S10及二极管D10反并联的电路。在实际情况下，晶闸管S10是由多个串联的晶闸管元件构成的，以便保证高耐压。
当晶闸管S10变为导通时，类似于图5A中所示旋转火花隙RSG3，在LC谐振电路中激励谐振电流。当电流在正向上流过晶闸管S10后，电流在反向上流过二极管D10。在电流流过二极管D10的期间晶闸管S10变为不导通，谐振电流流过约一周期及然后中止。
但是，在实际情况下，构成晶闸管S10的多个晶闸管元件不能变为全部不导通，作为整体的晶闸管S10不能承受高电压并使所有晶闸管变为导通。因而实际上形成了类似图5B中所示的振荡波形。晶闸管要比旋转火花隙贵得多。
图6是作为由本发明人提出的JA-A6-343898的一个实施例公开的静电滤尘器的电路图，用以解决上述问题。二极管D12与旋转火花隙RSG4串联，及二极管D13与旋转火花隙RSG4与二极管D12的串联电路相并联，二极管D13具有与二极管D12相反的极性。
因为二极管D12及D13反向并联，在半周期中激励谐振电流流过二极管D12及另半周期中电流流过二极管D13。
在谐振电流流过二极管D13的半周期中，电流将不流过旋转火花隙。在该半周期中，产生在旋转火花隙RSG4中的电弧等离子体熄灭。为了完全使电弧等离子体熄灭，可在产生电弧等离子体的间隙中吹入空气。
借助图6中所示电路结构，可在半周期中流过谐振电流后的定时上使旋转火花隙RSG4变为不导通。但是，当此后在二极管D12上由于LC谐振电路的振荡出现正向电压，旋转火花隙RSG4再度火花放电。
为了防止再火花放电，在二极管D12上第二次正向电压出现前，旋转火花隙RSG4的旋转电极转过足够角度，以获得不能火花放电的气隙长度。实现它的一种方法是使旋转电极远端的速度设为几百m/s。
要制造能以此高速度旋转的旋转火花隙是困难的。此外，驱动功率上升及旋转电极远端的速度比声速快，因此产生大量噪音。
本发明的目的是提供一种静电滤尘器电路，它能产生适合滤尘器的脉冲波形，且甚至在低速时也不会再次火花放电并使用低成本的旋转火花隙。
根据本发明的一个方面，设置了一种静电滤尘器电路，它包括一个输入端，对其供给DC电压；一个输出端，用于和具有多个放电电极系统及多个收集电极系统的过滤电容器相连接；一个储能电容器，它的一个电极与地电位相连接及另一电极与所述输入端相连接；一个恢复电容器，它的一个电极与地电位相连接；电流通路开关装置，它具有一个公共端及第一和第二开关端，公共端与储能电容器的非接地电极相连接及所述电流通路开关装置具有公共端与第一开关端相连线的第一导通状态，公共端与第二开关端相连接的第二导通状态，及公共端既不与第一又不与第二开关端相连接的中间状态；第一电流通路，包括第一电感器及第一二极管的串联电路，用于使第一开关端与所述输出端相连接；第二电流通路，包括第二电感器和第二二极管的串联电路，用于使输出端与恢复电容器的非接地电极相连接，第二二极管在输出端侧的电极的极性与第一二极管在输出端侧的电极的极性相反；及第三电流通路，包括第三电感器及第三二极管的串联电路，用于使恢复电容器的非接地电极与第二开关端相连接，第三二极管在恢复电容器侧的电极的极性与第二二极管在恢复电容器侧的电极的极性相反。
储能电容器从输入端充电。当使电流通路开关装置进入第一导通状态时，储能电容器中的电荷沿第一电流通路转移到连接在输出端的过滤电容器中。因为第一二极管连接在第一电流通路中，在过滤电容器中的电荷将不会转移回储能电容器。收集在过滤电容器中的电荷沿第二电流通路移动到恢复电容器中。因为第二二极管连接在第二电流通路中，在恢复电容器中的电荷将不会移回到过滤电容器。
在电流的不流过第一电流通路的期间，使电流通路开关装置进入中间状态。在用于第一导通状态的端子之间的距离变长到不会发生再火花放电后，使电流通路开关装置进入第二导通状态。因此，在恢复电容器中的电荷通过第三电流通路返回到储能电容器中。由于第三二极管连接在第三电流通路中，返回到储能电容器的电荷将不会再回到恢复电容器。
根据本发明的另一方面，提供了一种静电滤尘器电路，它包括一个输入端对其提供DC电压；一个输出端，用于和过滤电容器相连接；一个储能电容器，它的一个电极上施加地电位及第一电极连接到输入端；一个恢复电容器，它的一个电极与地电位相连接；第一电流通路，包括开关装置及第一电感器和第一二极管的串联电路，用于使储能电容器的非接地电极与输出端相连接；第二电流通路，包括第二电感器及第二二极管的串联电路，用于使输出端与恢复电容器的非接地电极相连接，第二二极管在输出端侧的电极极性与第一二极管在输出端侧的电极极性相反；及一个电阻，它与第二二极管并联连接。
储能电容器从输入端充电。当开关装置闭合时，储能电容器中的电荷沿第一电流路径进入与输出端相连接的过滤电容器。转移到过滤电容器中的电荷将不能返回储能电容器但经过第二电流通路由恢复电容器回收。由恢复电容器恢复的电荷逐渐地经电阻泄漏到过滤电容器中。该漏电流使过滤电容器充电并逐渐地使过滤电容器上电压绝对值升高。另一方面，在过滤电容器中引起电晕放电，因此过滤电容器上的电压具有平衡漏电流及电晕放电电流的值。
根据本发明的又一方面，提供了一种静电滤尘器，它包括一个DC电源，它根据接收的开-关控制信号在电压输出状态及电压输出禁止状态之间转换；一个过滤电容器，它的一个多电极系统与地电位连接，所述过滤电容器具有多个放电电极系统及多个收集电极系统；一个储能电容器，它的一个电极上施加地电位及另一电极上施加DC电源输出电压；一个恢复电容器，它的一个电极与地电位相连接；电流通路开关装置，具有一个公共端及第一和第二开关端，该公共端与储能电容器的非接地电极相连接，及电流通路开关装置具有公共端与第一开关端相连接的第一导通状态，公共端与第二开关端相连接的第二导通状态，及公共端既不与第一又不与第二开关端相连接的中间状态；第一电流通路，包括第一电感器及第一二极管的串联电路，用于使第一开关端与过滤电容器的非接地电极相连接；第二电流通路，包括第二电感器及第二二极管的串联电路，用于使过滤电容器的非接地电极与恢复电容器的非接地电极相连接，第二二极管在过滤电容器侧的电极的极性与第一二极管在过滤电容器侧的电极的极性相反；第三电流通路，包括第三电感器及第三二极管的串联电路，用于使恢复电容器的非接地电极与第二开关端相连接，第三二极管在恢复电容器侧的电极的极性与第二二极管在恢复电容器侧的电极的极性相反；及控制装置，用于在DC电源进入电压输出禁止状态后使电流通路开关装置进入第一导通状态，及在经过由过滤电容器、储能电容器及第一电流通路从电流通路开关装置进入第一导通状态的时间起形成的LC谐振电路的谐振频率的半周期后使电流通路开关装置进入中间状态，仅在经过由过滤电容器、恢复电容器及第二电流通路从电流通路开关装置进入中间状态的时间起形成的LC谐振频率的半周期后使电流通路开关装置在再经过一定时间后进入第二导通状态，及然后此DC电源进入电压输出状态。
在过滤电容器中聚集的电荷不会移回到DC电源侧，但是可暂时地被恢复电容器回收。因此，在过滤电容器上施加了单脉冲电压后，提供脉冲电压的电路易于被开断。因此可以对过滤电容器施加接近理想波形的电压波形。
图1A是根据本发明第一实施例的静电滤尘器的电路，它包括外围电路及过滤电容器，及图1B是表示图1A中电路的电压随时间变化的波形；图2是表示第一实施例的静电滤尘器电路的开关另一例的示图；图3A表示根据本发明第二实施例的静电滤尘器的电路，它包括外围电路及过滤电容器，及图3B是表示图3A中电路的电压随时间变化的波形；图4A及4B是表示根据第一及第二实施例的变型的静电滤尘器的电路的一部分；图5A表示静电滤尘器的传统电路，它包括外围电路及过滤电容器，图5B是表示图5A中所示电路的电压随时间变化的波形，及图5C是表示用于传统静电滤尘器的旋转火花隙的另一例的示图；图6是静电滤尘器的传统电路，它包括外围电路及过滤电容器。
图1A表示根据本发明第一实施例的静电滤尘器的电路，它包括其主电路及一个过滤电容器。DC电源由变压器及连接于变压器次边绕组的二极管桥构成。变压器的原边绕组经由晶闸管S1与AC电源相连接。晶闸管S1受到一个定时控制器CNT的控制。DC电源的正输出端接地，其负输出端经过一电感器Li与一个静电滤尘器电路PG的电源输入端Tin相连接。
该静电滤尘器的过滤电容器EP由多个收集板电极系统及多个距收集电极预定距离隔开地布置的放电棒系统构成。气体如待滤尘的空气流过每个收集电极及放电电极之间。收集电极接地及放电电极连接到静电滤尘器电路PG的电源输出端TOUT。该过滤电容器EP具有的静电电容量为CEP。
静电滤尘器电路PG的组成为一个储能电容器CS，其一端接地；一个恢复电容器CR；及连接在这些电容器之间或这些电容器与输出端TOUT之间的电流通路。
储能电容器CS连接在输入端Tin及地之间，并由供给到输入端Tin的DC电压充电。储能电容CS非接地的另一端连接到一个开关SW的公共端T0。开关SW具有可连接到公共端T0的两个开关端T1及T2，该开关由定时控制器CNT控制。
开关SW的第一开关端T1通过电感器L1及二极管D1的串联电路连接到输出端TOUT。二极管D1的正向这样设置，即让电流从输出端TOUT流到开关SW。
输出端TOUT经由电感器L2及二极管D2的串联电路连接到恢复电容器CR的非接地电极。二极管D2的正向这样设置，即让电流从恢复电容器CR流到输出端TOUT。
恢复电容器CR的非接地电极经由电感器L3及二极管D3的串联电路与开关SW的第二开关端T2相连接。二极管D3的正向这样设置，即让电流从第二开关端T2流到恢复电容器CR。
储能电容器CS的非接地电极经由一个电阻R连接地输出端TOUT。该电阻R的阻值为几十MΩ。在正常工作状态，电流几乎不流过该电阻R。电感器L1及开关SW之间的连接点通过二极管D4接地。在正常工作状态，电流不流过二极管D4，因为电感器L1及开关SW之间的连接点为负电压。
当开关SW转换到第一开关端T1侧时，就构成了一个LC谐振电路I1，它是由储能电容器CS，电感器L1及过滤电容器EP构成的。当开关SW转换到第二开关端T2侧时，就构成了一个LC谐振电路I3，它是由储能电容器CS，电感器L3及恢复电容器CR构成的。由过滤电容器EP，电感器L2及恢复电容器CR构成LC谐振电路I2。
储能电容器CS，恢复电容器CR及过滤电容器EP通常具有相同电容量。电感器L1的电感量这样选择，即例如，使LC谐振电路I1的谐振频率的半周期T1约为10μs。也就是说，该电感量选择得满足下列等式T1＝π/(L1CSCEP/(CS+CEP))1/2≌10μs电感器L2的电感量这样选择，即例如，使LC谐振电路I2的谐振频率的半周期T2约为100μs。也就是，该电感选择得满足下列等式T2＝π/(L2CEPCR/(CEP+CR))1/2≌100μsL2的电感量约为L1电感量的100倍。
以下将参照图1B来描述图1A中所示电路的工作。
图1B是表示图1A中所示静电滤尘器电路EG的储能电容器，恢复电容器及过滤电容器的非接地端随时间变化的电压波形。横座标表示时间，及纵座标代表负电压。曲线VS、VEP及VR分别表示储能、过滤及恢复电容器CS、EP及CR的电极之间的电压。
在时间t1前，开关SW是非导电的。储能电容器CS被充电到DC电源的输出电压开以电压VS作为其初始值VS0。该电压的绝对值大于过滤电容器EP的电晕放电起始电压。负电荷被存储在滤尘电容器EP中直到时间t1为止。因为负电荷通过电晕放电被失去，电压VEP近似等于电晕放电起始电压并在稳态时具有初始值VEP0。
当VR变为大于(绝对值小于)电压VEP时，二极管D2导通，使得电流从恢复电容器CR流到过滤电容EP。因此，电压VR变为稍微低于(绝对值大于)电压VEP并有初始值VR0。
定时控制器CNT在时间t1紧前面使晶闸管S1不导电。
在时间t1上，定时控制器CNT将开关SW转移到第一开关端T1侧。因此建立了LC谐振电路I1，通过二极管D1流过正向电流，即存储在储能电容器CS中的电荷转移到过滤电容器EP中。因而，电压VS的绝对值下降，而电压VEP的绝对值上升。因为储能电容器CS的电容量及过滤电容器EP的电容量CEP大致相同，电压VEP绝对值的增加量大致与电压VS绝对值的下降量相同。
假定设有电阻上的能量损耗，在经过LC谐振电路I1的谐振频率的半周期T1后的时间t2上，电压VS的绝对值下降到电压VEP的初始值VEP0，及电压VEP的绝对值增加到电压VS的初始值VS0。在时间t2上虽然电流趋向在相反方向上流通，但由于二极管D1将不会流过反向电流。
当电压VEP的绝对值变为大于电压VR的绝对值时，二极管D2变为导通，因此储存在过滤电容器EP中的部分负电荷转移到恢复电容器CR中。但是，因为LC谐振电路I2的谐振频率的半周期T2约为LC谐振电路I1谐振频率的半周期T1的十倍长，由LC谐振电路I2激励的谐振电流的上升时间比时间T1长得多。因而，在从t1到t2的时间期在LC谐振电路I2中流过的电流所引起的电压VEP的变化是很小或可以忽略的。
在时间t2后，电流不在LC谐振电路I1中流通而仅在LC谐振电路I2中流通。也就是，存储在过滤电容器EP中的负电荷转移到恢复电容器CR中。因此，电压VEP的绝对值下降，及电压VR的绝对值上升。因为过滤电容器EP及恢复电容器CR的电容量大致相同，电压VEP绝对值的减少量大致于电压VR绝对值的上升量相同。
假定没有电阻上的能量损耗，电压VEP绝对值下降到电压VR起始值VR0，及电压VR的绝对值上升到电压VS的起始值VS0在经过半周期T2后的时间t3上，在二极管D2上产生反偏压，因而电流不流通。在此时，电压VEP的绝对值降到接近其初始值VEP0的值VR0，因此电压VEP的脉冲波形的尾沿变为锐利及基本电压总地变为平坦。
在时间t2以后，定时控制器CNT将开关SW调节到中间位置上。因为在此时电流不能流过反偏二极管D1，开关SW能易于关断。
因为在时间t1后晶闸管S1不导通，在时间t2后电压VS不变化并接近其初始值VEP0。因为在时间t3后二极管D1及D2不导通，电压VEP及VR两者大致为恒定。
在时间t4上，定时控制器CNT使开关SW转换到第二开关端T2侧。因此建立了LC谐振电路I3并有正向电流流过二极管D3。也就是，存储在恢复电容器CR中的电荷转移到储能电容器CS。因而，电压VR的绝对值下降及电压VS的绝对值上升。
因为储能电容器CS及恢复电容器CR的电容量大致相同，及在时间t2后电压VS保持接近初始值VEP0，电压VR的绝对值下降到接近初始值VEP0，这时假定无电阻上的损耗。该值是下个脉冲的初始值VR0。电压VS的绝对值下降到接近初始值VS0。
电压VEP的绝对值总地与上述电压变化相重合地下降。因为在时间t1后过滤电容器EP的电极之间电晕放电。因而，在时间t4+T3后经过足够时间后，电压VEP变为大致和电晕放电起始电压相同。
在时间t4+T3后，定时控制器CNT使晶闸管S1导通。如果电压VS小于初始值VS0，储能电容器CS被DC电源充电，及电压VS恢复到初始值VS0。以此方式，电压VS，VEP及VR返回到时间t1时的初始状态。
图1A中所示的二极管D4防止储能电容器CS由于当过滤电容器EP中产生火花时的异常振荡以反极性充电。电阻R工作使电压VEP在过滤电容器EP中产生火花后若干秒内恢复基本电压。
在图1B中所示电压VEP在从时间t1到时间t3的时间期间具有负脉冲电压的波形，并叠加了一个近似等于电晕放电起始电压的DC基本电压。在该第一实施例中，因此可间歇地产生对于脉冲激励静电滤尘器大致理想的单脉冲电压。
图2表示用于取代图1A中所示开关SW的一个旋转火花隙的结构。
该旋转火花隙RSG1具有设置在一个虚设矩形各顶点上的四个静电极ST1至ST4及两个旋转电极RT1和RT2。静电极ST1及ST2共同连接到图1A所示的端子T0上，而静电极ST3和ST4分别连接到图1A中所示的端子T1及T2。两个旋转电极RT2及RT2通过杆件2互相连接并形成电短接，杆件21的中心被旋转地安装在转轴20上。转轴20设置在具有各顶点为4个静电极ST1至ST4的矩形之中心。
当转动电极RT1及RT2绕转轴20转动并接近静电极时，在转动电极和静电极之间的间隙中产生火花并使这些电极变为导电。例如，当转动电极RT1和RT2分别接近静电极ST1和ST3时，在端子T0和T1之间形成短路。这相当于图1A中开关SW转移到第一开关端T1侧的情况。
当转动电极RT1和RT2再以顺时针方向转动并达到接近静电极ST4和ST2时，在端子T0和T2之间形成短路。这相当于图1A中开关SW转换到第二开关端T2侧。
一个扇形挡光板22相对转轴20旋转对称地安装在杆件21上。一个光源及转动电极位置检测单元23靠近转轴20地布置。从光源射出的光被位置检测单元23接收，后者再产生一个光检测信号。挡光板与转动电极RT1及RT2以及杆件21一起转动，以便挡住转动电极位置检测单元23的光路。
挡光板22这样地设置，以使得在图1B所示的时间t1以前挡住转动电极位置检测单元23的光路，及在时间t4+T3后释放挡光。尤其是，当转动电极RT1及RT2达到接近静电极ST1和ST3时在电极之间产生火花前，挡光板22挡住转动电极位置检测单元23的光路，并当转动电极RT1及RT2达到接近静电极ST4和ST2时在电极之间产生火花后，挡光板释放挡光。
旋转电极位置检测单元23的输出信号提供给图1A中所示的定时控制器CNT。当转动电极位置检测单元23的光路被挡期间定时控制器CNT使晶闸管S1不导通。
图3A表示一个根据本发明第二实施例的静电滤尘器的电路，它包括其外围电路及过滤电容器，图3B是表示图3A中储触、恢复及过滤电容器电压随时间变化的波形。
图3A中所示的静电滤尘器电路PG是由图1A中所示电路PG移去LC谐振电路I3并在二极管D2上加上并联电阻R2构成的。因为不使用LC谐振电路I3，使用了具有两个静电极的旋转火花隙RSG2取代图1A中所示的开关SW。除了少掉静电极ST2和ST4外，该旋转火花隙RSG2等同于RSG1。另外的结构与图1A中所示静电滤尘器电路的结构相同。
当从电压VEP的绝对值在紧跟着时间t1后变成大于电压VR的绝对值的时间到t3的期间，图3A中所示的二极管D2导通。因此，不管有/无电阻R2，在从图1B中所示的时间t1到时间t3的期间中电压VS、VEP及VR均以相同的方式变化。
在时间t3后，由于在二极管D2上产生了反偏压，恢复电容器CR中的负电荷逐渐通过R2泄漏到过滤电容器EP。由于电晕放电使转移到过滤电容器EP的负电荷减少。因而，电压VR的绝对值逐渐下降。也就是，在图3B中所示的从时间t1到时间t3期间电压VEP形成单个脉冲波形，此后电压VR的绝对值及VEP的基本电压逐渐下降，以便提供下个脉冲的起始值VR0及VEP0。
对于图3A中所示的静电滤尘器电路PG，虽然叠加了电晕放电初始电压的单个脉冲不能获得作为施加给过滤电极电压的理想波形，但是可使用较少数目的部件防止旋转火花隙的再次火花放电。
在上述实施例中，储能电容器CS，过滤电容器EP及恢复电容器CR大致作成相同，以便在它们之间转移电荷时在每个电容器中获得近似相等的电压变化。储能电容器CS的电容量可设置的每个过滤电容器EP及恢复电容器CR的电容量的0.9至1.1倍。
储能电容器CS，过滤电容器EP及恢复电容器CR的电容量可依此顺序调小，使储能电容器CS的电容量设为最大。如果这些电容器的电容量这样地设置，每个电容器上的电压表减可被补偿，因为存储在储能电容器CS中的电荷被顺序地转移到过滤电容器EP及恢复电容器CR中。但是，如果在图1B中所示的时间t3时满足|VS|＞|VEP|，负电荷可从存储电容器CS中转移到过滤电容器EP中。因此最好设置成使每个电容量在时间t3满足|VS|＜|VEP|。
图4A是表示根据第一及第二实施例的变型的静电滤尘器电路的一部分。其中电阻R3与二极管D4相串联，而另外的结构与图1A或3A中的结构相同。当在过滤电容器EP中产生火花时，在存储电容器CS中的电荷通过开关SW(在第一实施例中)或旋转火花隙RSG2(在第二实施例中)，电感器L1，二极管D1及过滤电容器EP放电。该放电电路具有电容器及电感器，因此放电电流振荡。因而存储电容CS可能反极性地被充电。二极管D4构成一个旁路电路，它阻止储能电容器CS以反极性被充电。
与二极管D4串联的电阻R3抑制流过二极管D4的电流上升。因为电阻RS抑制了流过二极管D4的电流的上升，可减少二极管D4的发热量。电阻R3的值例如约为10至100Ω。
在图4A中，二极管D4及电阻R3的串联电路连接在电感器L1及开关SW或旋转火花隙RSG2之间。该串联电路也可连接在任何位置上，只要与电感器L1相比它更接近于储能电容器RS。例如，如图4B中所示，二极管D4及电阻R3的串联电路可连接在储能电容器CS的非接地电极及地电位之间。
在第一及第二实施例中，图1B中所示的半周期T1及T2被分别设为约10μs及100μs。这些半周期也可设成另外的时间长度。但是为了获得足够高的脉冲电压VEP，最好将半周期T2设成比半周期T1足够地长，例如，设成半周期T1的十倍或更长。例如，如果储能电容器CS的电容量设成约是过滤电容器EP及恢复电容器CR的电容量的0.9至1.1倍，电感器L2的感应系数最好设为电感器L1的感应系数的100倍或更大。
如果半周期短于0.5μs或更小及半周期T2短于5μs或更小，则在过滤电容器上易于产生长电子流电晕，并易于在被过滤气体中产生化学上活性的氧(O)基，羟(OH)基及类似物，这些基使气体中的SO2氧化以形成H2SO4。NH3被导入到被过滤气体中以中和H2SO4并作为(HH4)SO4还原SO2。如上所述，如果使用了相对短的脉冲，该静电滤尘器可用作为脱硫器。对于脱硫器，最好将半周期T1设为0.5μs或更短，及半周期T2设为5μs或更短。为了有效地产生长电子流电晕，更可取的是，半周期T1短到0.1μs或更小及半周期T2短到1μs或更小。
H2SO4起到降低被过滤灰尘的电阻的作用。因而可以抑制在过滤电容器收集电极上高电阻率灰尘层引起的反电离现象。
对本发明结合了优选实施例作出了描述。但本发明并不单是限制在以上实施例上。对于本技术领域的熟练技术人员，显然可在不偏离附设权利要求的范围的情况下作出各种变型、改进及组合等。
权利要求
1.一种静电滤尘器电路，它包括一个输入端，对其供给DC电压；一个输出端，用于和具有多个放电电极系统及多个收集电极系统的过滤电容器相连接；一个储能电容器，它的一个电极与地电位相连接及另一电极与所述输入端相连接；一个恢复电容器，它的一个电极与地电位相连接；电流通路开关装置，它具有一个公共端及第一和第二开关端，该公共端与所述储能电容器的非接地电极相连接，及所述电流通路开关装置具有公共端与第一开关端相连接的第一导通状态，公共端与第二开关端相连接的第二导通状态，及公共端既不与第一又不与第二开关端相连接的中间状态；第一电流通路，它包括第一电感器及第一二极管的串联电路，用于使第一开关端与所述输出端相连接；第二电路通路，它包括第二电感器及第二二极管的串联电路，用于使所述输出端与所述恢复电容器的非接地电极相连接，所述第二二极管在所述输出端侧的电极的极性与第一二极管在所述输出端侧的电极的极性相反；及第三电流通路，它包括第三电感器及第三二极管的串联电路，用于使所述恢复电容器的非接地电极与第二开关端相连接，所述第三二极管在所述恢复电容器侧的电极的极性与第二二极管在所述恢复电容器侧的电极的极性相反。
2.根据权利要求1所述的静电滤尘器电路，其特征在于第二电感器的感应系数是第一电感器的感应系数的100倍。
3.根据权利要求1所述的静电滤尘器电路，其特征在于中所述电流通路开关装置是一种旋转火花隙，其包括第一及第二静电极，它们分别与第一及第二端相连接；第三及第四静电极，它们与公共端相连接；及一个旋转电极，用于在一个旋转位置上连接到第一及第三静电极之间，及在另一旋转位置上连接到第二及第四静电极之间。
4.根据权利要求1所述的静电滤尘器电路，其特征在于还包括第四电流通路，它连接在地电位及所述第一电流通路与第一开关端或与所述储能电容器的非接地电极之间的连接点之间，所述第四电流通路包括第四二极管及一个电阻的串联电路，及第四二极管连接的极性在所述储能电容器的非接地电极上的电位变成与所述输入端上输入的DC电压的电位的极性相反时，允许电流通过它。
5.根据权利要求1所述的静电滤尘电路，其特征在于还包括一个高电阻值的电阻，用于使所述输入端通过它与所述输出端相连接。
6.一个静电滤尘器电路，它包括一个输入端，对其供给DC电压；一个输出端，用于和过滤电容器相连接；一个储能电容器，它的一个电极上施加地电位及另一电极连接到所述输入端；一个恢复电容器，它的一个电极与地电位相连接；第一电流通路，它包括开关装置及第一电感器和第一二极管的串联电路，用于使所述储能电容器的非接地电极与所述输出端相连接；第二电流通路，它包括第二电感器及第二二极管的串联电路，用于使所述输出端与所述恢复电容器的非接地电极相连接，所述第二二极管在所述输出端侧的电极极性与第一二极管在所述输出端侧的电极极性相反；及一个电阻，它与第二二极管并联连接。
7.根据权利要求6所述的静电滤尘器电路，其特征在于第二电感器的感应系数是第一电感器的感应系数的100倍。
8.根据权利要求6所述的静电滤尘器电路，其特征在于所述开关装置是一种旋转火花隙。
9.根据权利要求6所述的静电滤尘器电路，其特征在于还包括第三电流通路，它的一端在比相对第一电感器更接近所述储能电容器的位置上与所述第一电流通路相连接，而另一端与地电位相连接，所述第三电流通路包括第三二极管与一电阻的串联电路，及第三二极管连接的极性在所述储能电容器的非接地电极上的电位变成与所述输入端上输入的DC电压的电位极性相反时，允许电流通过它。
10.一种静电滤尘器，它包括一个DC电源，它根据接收的开-关控制信号在电压输出状态及电压输出禁止状态之间转换；一个过滤电容器，它的一个多电极系统与地电位连接，所述过滤电容器具有多个放电电极系统及多个收集电极系统；一个储能电容器，它的一个电极上施加地电位及另一电极上施加所述DC电源的输出电压；一个恢复电容器，它的一个电极与地电位相连接；电流通路开关装置，它具有一个公共端及第一和第二开关端，该公共端与所述储能电容器的非接地电极相连接，及所述电流通路开关装置具有公共端与第一开关端相连接的第一导通状态，公共端与第二开关端相连接的第二导通状态，及公共端既不与第一又不与第二开关端相连接的中间状态；第一电流通路，它包括第一电感器及第一二极管的串联电路，用于使第一开关端与过滤电容器的非接地电极相连接；第二电流通路，它包括第二电感器及第二二极管的串联电路，用于使过滤电容器的非接地电极与所述恢复电容器的非接地电极相连接，所述第二二极管在所述过滤电容器侧的电极的极性与第一二极管在所述过滤电容器侧的电极的极性相反；第三电流通路，它包括第三电感器及第三二极管的串联电路，用于使所述恢复电容器的非接地电极与第二开关端相连接，所述第三二极管在所述恢复电容器侧的电极的极性与第二二极管在所述恢复电容器侧的电极的极性相反；及控制装置，用于在所述DC电压进入电压输出禁止状态后使所述电流通路开关装置进入第一导通状态，及在经过由所述过滤电容器，所述储能电容器及所述第一电流通路从电流通路开关装置进入第一导通状态的时间起形成的LC谐振电路的谐振频率的半周期后使所述电流通路开关装置进入中间状态，及在经过由所述过滤电容器，所述恢复电容器及所述第二电流通路从所述电流通路开关装置进入中间状态的时间起形成的LC谐振频率的半周期后使所述电流通路开关装置在再经过一定时间后进入第二导通状态，及然后此所述DC电源进入电压输出状态。
11.根据权利要求10所述的静电滤尘器，其特征在于所述电流通路开关装置是一种旋转火花隙，其包括第一及第二静电极，它们分别与第一及第二开关端相连接；第三及第四静电极，它们与公共端相连接；及一个旋转电极，用于当从一个参考位置开始的转动角在一个范围中时使第一及第三静电极相连接，而当转动角在另一范围中时使第二及第四静电极相连接；以及该所述静电滤尘器还包括旋转电极位置检测装置，用于检测从参考位置开始的所述旋转电极的转动角并将检测信号提供给所述控制装置。
12.根据权利要求11所述的静电滤尘器，其特征在于所述旋转电极检测装置包括一个光源；一个光传感器，用于接收由所述光源发射的光并将光检测信号提供给所述控制装置；及一个挡光板，它安装在所述旋转电极上并与所述旋转电极一起转动，以便当所述旋转电极在一个范围中时挡住从所述光源射出的光。
13.根据权利要求12所述的静电滤尘器，其特征在于所述挡光板是旋转对称的扇形形状。
14.根据权利要求10所述的静电滤尘器，其特征在于所述储能电容器的电容量是所述过滤电容器的电容量的0.9至1.1倍，及是所述恢复电容器的电容量的0.9至1.1倍。
15.根据权利要求12所述的静电滤尘器，其特征在于第二电感器的感应系数是第一电感器的感应系数的100倍。
16.根据权利要求10所述的静电滤尘器，其特征在于所述过滤电容器的电容量小于所述储能电容器的电容量，及所述恢复电容器的电容量小于过滤电容器的电容量。
17.根据权利要求10所述的静电滤尘器，其特征在于由所述第一电流通路，所述储能电容器及所述过滤电容器构成的谐振电路的谐振频率的半周期为0.5μs或更短，及由所述第二电流通路，所述储能电容器及所述过滤电容器构成的谐振电路的谐振频率的半周期为5μs或更短。
全文摘要
静电滤尘器电路具有供有DC电压的输入端，与过滤电容器相连的输出端，接在地电位及输入端之间的储能电容器，及一电极接地电位的恢复电容器。还包括电流通路开关单元，它有公共端及与公共端相连的第一和第二开关端，公共端与储能电容器非接地电极相连。还包括电感器及二极管的串联电路的第一、第二和第三电流通路，分别使第一开关端与输出端相连，使输出端与恢复电容器非接地电极相连，使恢复电容非接地电极与第二开关端相连。
文档编号H03K3/537GK1167656SQ97104708
公开日1997年12月17日 申请日期1997年2月28日 优先权日1996年2月29日
发明者寺井宽 申请人:住友重机械工业株式会社