专利名称:恒流高压直流电源的制作方法
本实用新型是静电除尘领域中使用的恒流高压直流电源。
目前，现有技术大都由恒流源及其控制电路、高压变压器和整流桥部分组成。其中恒流源及其控制线路有两种类型。一种是磁放大器控制饱和电抗器的恒流源，例如济南化工机械厂的产品；另一种是可控硅移相恒流电源，例如西德某厂八十年代的产品，上海电阻厂(仿西德)产品，鞍山半导体器件厂和北京高压静电设备厂的产品等。这两种电源都有一些缺点功率因数低(COSφ为0.5左右)，占有电网的容量较大，无功损耗较大；线路复杂(尤其是可控硅移相恒流电源)，制造维修均需要较高的技术，故障率高；可控硅移相恒流电源，电压电流波形不好，容易引起除尘电场闪络。
本实用新型的主要任务是，提供一个结构简单性能可靠，功率因数高、不怕闪络的恒流高压直流电源。
本实用新型由恒流源、恒流调节控制电路、过电压保护电路、高压变压器和整流桥组成。恒流源是单相T型L－C变换器；恒流调节控制电路由继电器和小容量调压器组成；过电压保护电路主要由稳压管和一只直流继电器组成。
本实用新型的电路方案如图一所示。
电路1是L－C变换器，其等效电路如图二所示。图中LS为高压变压器折算到初级的漏感，R为折算到高压变压器初级的负载电阻。电感L1和电容C必须满足下述关系式L1＝1.014×10－5／C
此时，高压变压器的输出电流不随负载电阻R变化，也就是说L－C变换器构成了恒流源。
L1和L2的关系为L2＝nL1考虑到高压变压器的漏感LS·n可以在O到(1－LS／L1)之间任意选择，亦即0≤n≤(1－LS／L1)n选得小些，更有利于减少L－C变换器的标称功率，节省材料；n大些，更有利于提高功率因数COSφ1。这里COSφ1为L－C变换器输入端的功率因数。
为了使功率因数获得最大值(即COSφ1＝1)，应该选择n＝1－LS／L1此时，不论负载电阻R的大小如何，L－C变换器输出端的电压和电流都是同相位的。如果不考虑L－C变换器和高压变压器的有功损耗以及整流桥的电压降，则当除尘电场闪络(即R＝0)时，电网输入L－C变换器的电流为0。这是L－C恒流源的一个有趣的特性。
当高压变压器的漏感LS较大时，选取n＝1－LS／L1是很有利的，既能减少L－C变换器的标称功率又能获得最大的功率因数。
为了使输了电流能够从0开始连续调节，在L－C变换器前需加调压器。为了减少调压器的容量，我们可以把一个大容量的L－C变换器分成P个並联单元，如图三所示。此时调压器的容量只要1／P就可以了。
为了实现P个单元的並联组合，需要一组继电器控制电路，如图四所示。合上开关K1，继电器J1吸合，第一单元(L－C)1运行；合上K2，第二单元(L－C)2投入运行，依此类推，所有各单元均可根据工作需要分别投入运行。带调压器的单元可以微调输出电流。
本实用新型中的过电压保护电路，如图一中的电路3所示。DW是硅稳压管，J过压是直流继电器。工作原理是，当高压变压器初级电压U2经过整流滤波后超过稳压管定电压时，继电器J过压吸合，使全部继电器失电跳闸。J过压吸合时的U2的数值称为保护线，记为U2护，稳压管的稳定电压由下式选择UDW＝KU2护－I吸合(R2＋R动态＋RJ)式中I吸合为J过压的吸合电流，RJ为J过压的线圈电阻；R动态为硅稳压管的动态电阻。R2起微调作用，在0－1KΩ之间选择。J过压的动作误差很小，可以达到△U2护／U2护＜1％。
本实用新型优点是。
·线路结构十分简单，生产和维修非常方便；·由于去掉了复杂而娇气的电子线路，可靠性大大提高，允许闪络；·功率因数高、节能，也节省电网容量；·波形好，不易闪络；即使闪络，输出电流也不增大，容易自行熄弧。
本实用新型如下。
图一为整体电路方框图。其中电路1为L－C变换器，电路2为继电器控制电路，电路3为过电压保护电路，电路4为高压变压器，电路5为整流桥。
图二为L－C变换器的等效电路，其中LS为高压变压器的漏感，R为负载电阻(除尘电场)，LS和R均为折算到高压变压器初级的值。
图三为L－C变换器的组合电路。图四为相应的继电器控制电路。
图五为本新型的一种最佳实施例。
本实用新型的最佳实施例如图五所示。L－C变换器由三个相同的单元组成。第一单元的输入端通过调压器与电网相连。其余两个单元人的输入端与电网直接相连；所有单元的输出端通过继电器並联起来与高压变压器初级相连。例如，一个要求高压输出电流为60mA、输出电压为40KV的静电除焦油高压电源，其输入电压为220V，变换器由三个单元组成，每个单元的电容器容量C＝100uF，L1＝101.4mh，L2＝1／2L1，LS＝5mh。每单元的输出电流为4.42A。三单元组合后可获得13.5A的电流，此时输入端的功率因数为0.96。
过电压保护电路中，R1为51－100Ω；单相桥块D为800V／0.5A，R3为1MΩ，G为4－8uF／630V，R2为0－1KΩ，C2为33uF／25V，K为1.5左右。当J过压JSX－2C、DW采用2DW129(五只串联)时，R2护＝220V，△U2护／U2护＜1％。
继电器控制电路主要由K1－K3、J1－J3和调压器T2组成，实现三级分级连续可调。
本实用新型可用于静电除尘，除焦油、静电抑制酸雾、静电回收、石油精炼、高功率负离子发生器等。
权利要求
1.一种在除尘领域使用的恒流高压直流电源，由恒流源1、恒流调节控制电路2、过电压保护电路3、高压变压器4和整流桥5组成。其特征是所说的恒流源是L-C变换器，所说的恒流调节控制电路由继电器和小容量调压器构成，所说的过电压保护电路主要由硅稳压管和一只直流继电器组成。
2.按照权利要求
1所说的恒流高压直流电源，其特征是，所说的L－C变换器为不对称的T型结构，L1·L2和C必须满足下列关系式L1＝1.014×10－5／CL2＝nL10≤n≤(1－Ls／L1)
3.按照权利要求
2所说的恒流高压直流电源，其特征是选择n＝(1－Ls／L1)
4.按照权利要求
1、2或3所说的恒流高压直流电源，其特征是所说的L－C恒流源可由二个或二个以上的L－C变换器单元通过继电器並联组合而成，其中一个单元由电网通过调压器供电，其余单元由电网直接供电。
5.按照权利要求
1所说的恒流高压直流电源，其特征是所说的过电压保护电路，其稳压管的稳定电压由下式选择UDW＝KU2护－L吸合(R2＋RJ＋R动态)
专利摘要
本实用新型是静电除尘领域内使用的恒流高压直流电源。它由L-C恒流源、继电器控制电路、过电压保护电路、高压变压器和整流桥组成。线路结构简单，生产维修容易，性能可靠，功率因数高，波形好，除尘电场不易产生闪络。本实用新型可用于静电除尘、除焦油，静电抑制酸雾，静电回收、石油精炼、高功率负离子发生器等方面。
文档编号B03C3/66GK86203043SQ86203043
公开日1987年9月16日 申请日期1986年6月5日
发明者孙乃庚, 徐振华, 崔振吉, 江英英 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan