2000HZ高频脉冲高压电源产生原理 点击:1899 | 回复:4



wangeng

    
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发表于:2012-09-25 17:55:10
楼主
2000HZ高频脉冲高压电源产生原理
电气一次系统由三相380交流输入(最大限度避免不平衡和冲击),经三相整流桥成直流550伏,经受控的大功率一体式器件(IGBT智能功率模块)逆变成基频为2000Hz的脉冲交流,输入到整流变压器,在整流变压器内先转换为高压交流脉冲,再经硅高压整流成基频为2000Hz的脉冲高压直流,通过封闭高压母线送入除尘器;
恒电流运行方式的控制过程
电气二次控制过程如下:采用非接触式的霍尔元件电流检测和经隔离的电压检测(最大限度避免高压干扰),经过A/D转换,送入CPU计算得到实时的高压电流和电压值, CPU微处理机控制反馈闭环系统根据设定的恒流值得出偏差修正数据,并根据该偏差修正数据对IGBT智能功率模块的控制信号(基频为2000Hz的控制脉冲)进行调制,送入IGBT智能功率模块的控制端,对IGBT模块输出电流进行精确恒流控制;由此对整流变压器高压输出进行精确恒流控制。
高频脉冲电源对提高除尘器除尘效率的机理
由于驱进速度ω(理论值)的计算比较复杂,我们假定对边界条件完全相同情况下(高压电压输出(平均值)相同,颗粒粒径相同,气体动力黏度相同等),对普通电源和脉冲电源进行比较,
驱进速度ω=2ε0DdsE2/3μ(详见火力发电厂电除尘技术ISBN 7-5025-6012-2,P41,公式(2-37))
可见驱进速度和电场强度E的平方成正比,电场强度E和高压电压成正比,在高压电压输出(平均值)相同情况下,电场强度E(平均值)也相同,参照计算可以得出高压波形峰值和谷值比值越高,驱进速度ω越快,频率越高驱进速度ω越快,这就是脉冲恒流电源比普通恒流电源优越的地方之一,也代表着除尘器电源的发展方向。但是脉冲高压电源的成本和难度较高。
1.2 脉冲恒流高压供电与恒功率高压脉冲电源、恒压高压电源的区别
我公司高压电源采用IGBT直流逆变脉冲恒流供电技术,可以对高压输出电流进行精确恒流控制,使电除尘器始终运行在恒定的最佳工作电流,而电压则根据运行工况,始终保持在临界火花电压以下的最高可能电压,由于除尘效率和高压电流以及高压电压密切相关,因此恒流电源可以使电除尘器始终保持可能的最高除尘效率,而同时又避免高压火花产生。
本电源可以快速识别电场短路和闪络,一旦检测到闪络趋势,电源将自动快速减小瞬时输出功率,因为电场短路和闪络时,电源输出电压将大幅度下降接近零,恒流特性将钳制输出电流使其保持恒定状态,此时的电功率输出I×U接近为零,有效地限制了输出功率,避免了打火现象,实现了无火花运行,从而彻底消除普通高压电源在电场短路闪络时,短路点电流急剧上升可能导致电弧引燃煤粉的致命隐患。
其次本电源为逆变式高压脉冲电源,比电阻适范围宽,可以有效避免反电晕现象,脉冲瞬时电压高,击穿耐压也高,有效驱进速度显著提升,除尘设备除尘效率也随之大大提高。
另外本电源还具有绝缘瓷瓶小功率自动烘干的优点,使除尘器可以在潮湿环境下消除瓷瓶爬电始终可靠稳定地运行,只有可控的脉冲电源可以彻底解决高湿度(尤其是海边,江边)情况下的瓷瓶的潮湿问题,这也是在攻克了瓷瓶潮湿的重大难关后静电除尘器大批量进入电厂输煤系统的原因。无须使用有一定危险性的加热器烘干(尤其对高挥发份的神华煤)。普通恒压电源(如浙江佳环生产的)在潮湿环境下很容易导致高压过电流而跳闸,使除尘器无法正常投运。
脉冲恒流高压电源的粉尘有效驱进速度ω达到0.15m/s以上,大大高于普通高压电源的0.1m/s,输出的高压脉冲波形的峰值和谷值比值很高,而高波峰值可以提高驱进速度,提高除尘效率,低谷值则可迅速灭弧,保护电场元件,减少运行事故,这是普通高压电源无法比拟的优势。
恒功率高压脉冲电源在电场闪络时保持相对恒定输出功率,短路点电流急剧上升,整个电源功率集中于闪络点释放,易引起电弧打火,因而存在点燃甚至引爆煤尘的隐患,
恒压高压电源在电场闪络保持相对恒定输出电压,短路点电流急剧上升,导致输出功率上升,火花功率也随之上升,同时在闪络点集中释放,因而也存在点燃甚至引爆煤尘的隐患,
以上分析表明,高压恒功率脉冲电源和恒压高压电源对于具有可燃性的煤尘而言都存在防燃爆方面的安全隐患,为以示区别,在差异表中列出了我们采用的高压脉冲恒流电源,说明了高压脉冲恒流电源在防燃爆方面的原理机制,希望能和在座各位领导专家共同探讨并欢迎提出宝贵建议。1.3  IGBT直流逆变脉冲恒流高压电源和恒功率脉冲高压电源性能对比



tianxiago

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发表于:2012-09-29 11:13:26
1楼
虽然看不懂,但是一定要顶一下

江湖走走--原创军团

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发表于:2012-09-29 11:27:48
2楼
有原理图提供学习下吗?

田丰自动化

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发表于:2012-10-25 07:11:18
3楼
2000HZ脉冲算不上高频应该是中频。

Tianjun

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发表于:2012-10-25 08:44:20
4楼
有原理图提供学习下吗?

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