基于dsp的智能型高頻高壓直流電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于化工環(huán)保設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于DSP的智能型高頻高壓直流電源，其專用于化工領(lǐng)域內(nèi)化工環(huán)保設(shè)備電捕焦油器、干式除塵器和濕式除塵器。
【背景技術(shù)】
[0002]靜電沉積器是利用本體中施加的強電場使氣體發(fā)生電離，即產(chǎn)生電暈放電，進而使灰塵荷電，并在電場力的作用下，將灰塵從氣體中分離出來并加以捕集的裝置。靜電沉積器的除塵效率取決于對荷電灰塵的驅(qū)進速度，而其驅(qū)進速度與電暈電流的平均值成正比，還與二次電壓平均值成正比；由此可見，要提高捕集效率應(yīng)盡可能提高靜電沉積器的平均值電壓和電流(功率)。
[0003]在靜電沉積行業(yè)通常采用單相L-C恒流源、單相晶閘管恒流源和三相晶閘管恒流源作為主要電源使用，這三種電源與高頻電源存在如下缺點:單相電源三相不平衡，有缺相損耗;單相電源輸出電壓紋波系數(shù)大，易發(fā)生閃絡(luò)，輸出功率較小;三相晶閘管電源雖然輸出紋波系數(shù)低，但晶閘管反應(yīng)速度慢，在發(fā)生火花放電時，放電持續(xù)時間長，火花大，特別對易燃易爆的氣體，風(fēng)險很大。
[0004]隨著國家對環(huán)保政策提出了更嚴(yán)格的要求，傳統(tǒng)電除塵器正面臨新的技術(shù)挑戰(zhàn)。特別是火電廠和鋼鐵廠煙氣的深度處理已成為主要的關(guān)注對象，濕式電除塵器(WESP)將成為火電、鋼鐵行業(yè)廢氣處理的終極首選設(shè)備，濕式電除塵器對PM2.5、PM10，S03有很高的去除效率，但濕式電除塵器所使用的陽極大部分為導(dǎo)電玻璃鋼，噴淋清灰時，電除塵器內(nèi)發(fā)生閃絡(luò)或者瞬態(tài)短路在所難免。電廠脫硫后濕式電除塵器的煙氣量都比較大，對660MW以上的機組，濕式電除塵器所配的電源的規(guī)格一般都大于72kV/1.6A。電場容量大、電源功率高的情況下，電場出現(xiàn)閃絡(luò)時，滅弧的難度增加，火花對本體的傷害也大。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中還存在三相L-C恒流源，三相L-C恒流源普遍存在體積龐大、成本高的缺點；同時恒流源中的恒流為分檔臺階式恒流，其不利于達到最大輸出功率。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為了解決上述問題，本實用新型人經(jīng)過多次設(shè)計和研究，提出了一種基于DSP的智能型高頻高壓直流電源，其專用于化工領(lǐng)域內(nèi)化工環(huán)保設(shè)備電捕焦油器、干式除塵器和濕式除塵器。
[0007]依據(jù)本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，提供基于DSP的智能型高頻高壓直流電源，其特征在于:基于DSP的智能型高頻高壓直流電源由逆變單元1、基于DSP的控制器2和高壓發(fā)生器3組成;逆變單元I由直流支撐電容Cl、4只IGBT、諧振電容C2和電感LI組成；電容Cl與IGBT Ql、Q2的集電極相連，IGBT Ql、Q2的發(fā)射極分別與IGBT Q3、Q4的集電極相連，諧振電容C2與電感LI和高壓發(fā)生器中的Tl初級相串聯(lián)。
[0008]進一步地，在基于DSP的智能型高頻高壓直流電源中，支撐電容Cl從外部獲得直流能量完成濾波功能，變?yōu)槠交闹绷?，供給Ql、Q2、Q3、Q4組成的直流變?yōu)榻涣鞯哪孀兤?，諧振電容C2、電感L1、互感器Tl初級組成諧振回路，提供交流振蕩電流，供應(yīng)下一級。
[0009]進一步地，在基于DSP的智能型高頻高壓直流電源中，基于DSP的控制器由DSP、PFM發(fā)生器、信號調(diào)理電路、光纖路由器和觸摸屏組成;DSP分別與信號調(diào)理電路、PFM發(fā)生器和光纖路由器相連，PFM發(fā)生器分別與Ql、Q2、Q3、Q4的驅(qū)動電路相連。
[0010]進一步地，在基于DSP的智能型高頻高壓直流電源中，光纖路由器輸出一組到上位機;高壓發(fā)生器3由高頻高壓變壓器、整流橋式硅堆和電流電壓取樣電路組成;高頻高壓變壓器Tl與二極管Dl、D2的陽極和電阻Rl相連，二極管Dl、D2的陰極與二極管D3、D4的陽極相連，二極管D3、D4的陰極相連到電阻R3，Rl與R2相連，電阻R2與R3相連到保護地;高頻高壓變壓器TI輸出交流電壓經(jīng)D1\D2\D3\D4整流為負直流高壓輸出，R1\R2組成串聯(lián)降壓電路，電阻R3為分流電路。
[0011]此外，基于DSP的控制器通過信號調(diào)理取樣后，控制PFM發(fā)生器發(fā)出合適的頻率，處理電流電壓反饋信號，形成閉環(huán)控制；用光纖路由器給觸摸屏顯示狀態(tài)控制，并輸出信號給上位機，多路信號在上位機上組態(tài)實現(xiàn)一臺上位機多路組態(tài)控制。
[0012]本實用新型的基于DSP的智能型高頻高壓直流電源的優(yōu)勢在于:
[0013]1、三相平衡，無缺相損壞，功率因數(shù)始終達到0.95以上，電網(wǎng)污染小，電磁兼容性好；
[0014]2、主器件開關(guān)頻率20KHZ，脈動系數(shù)低于0.5 %，抑制峰值電壓，提供更大的功率；輸出為恒流輸出，火花放電時反應(yīng)速度低于70uS，同等三相電源響應(yīng)時間大于3.3mS，可防止對陽極導(dǎo)電玻璃鋼的損壞；
[0015]3、體積重量減少至1/5以下，節(jié)省材料；
[0016]4、采用智能化與網(wǎng)絡(luò)化控制技術(shù)，實現(xiàn)與上位機通訊，通過計算機管理15臺該電源，實現(xiàn)系統(tǒng)的集中監(jiān)控，且各臺電源又可以獨立運行；可接入互聯(lián)網(wǎng)，生產(chǎn)商可隨時監(jiān)控設(shè)備的運行狀況，實現(xiàn)設(shè)備的遠程指導(dǎo)與遠程技術(shù)服務(wù)。
【附圖說明】
[0017]圖1為依據(jù)本實用新型的基于DSP的智能型高頻高壓直流電源的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。另外地，不應(yīng)當(dāng)將本實用新型的保護范圍僅僅限制至下述具體結(jié)構(gòu)或部件或具體參數(shù)。
[0019]本實用新型的基于DSP的智能型高頻高壓直流電源為在靜電沉積中運用IGBT逆變高頻電源和DSP控制技術(shù)結(jié)合的新型高壓直流電源，其主器件采用IGBT、控制器件采用DSP。本實用新型的基于DSP的智能型高頻高壓直流電源輸出功率是同等條件下單相電源的3倍，電暈效果提高30 % ；全量程自動恒流，允許突發(fā)短路和持續(xù)短路;實現(xiàn)自動化控制，通過光纖以太網(wǎng)與DCS系統(tǒng)進行通訊。
[0020]“高頻”、“高壓”均為電子電工電路中的常用術(shù)語，即其含義或界定依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)定義。
[0021]本實用新型的基于DSP的智能型高頻高壓直流電源中，主要由4組IGBT與LC和高壓變壓器及負載形成LCC諧振逆變回路，其逆變狀態(tài)受控于基于DSP的控制器中的PFM發(fā)生器，PFM發(fā)生器為輸出單脈沖寬度不變，頻率可變的脈沖串，頻率越高，輸出功率越大;高壓發(fā)生器經(jīng)橋式硅堆組整流，形成負高壓提高給負載。圖1中的電阻R1\R2分壓送入信號調(diào)理電路，用于顯示當(dāng)前輸出電壓，并作為過壓電路、恒壓電路、閃絡(luò)等狀態(tài)輸入信號；電阻R3上的壓降作