150408lixf电除尘器电源发展的三个阶段_2880.DOC

ESP高频基波脉冲电源 李晓峰 摘 要：介绍一种新型静电除尘器用脉冲电源 关键词：高频基波脉冲电源 一、电除尘器电源发展的三个阶段： 第一阶段：工频电源 恒流源：单相交流380V输入,变压器分档调幅调压，高压硅堆整流输出。输出频率100Hz。 二次电压输出波形：纹波较大的直流（DC）电压波形。 2、单相可控硅电源：单相交流380V输入，可控硅调相调压，高压整流变压器输出。输出频率100Hz。 二次电压输出波形：纹波较大的直流（DC）电压波形。 3、三相可控硅电源：三相交流380V输入，可控硅调相调压，高压整流变压器输出。输出频率300Hz。 二次电压输出波形：纹波较小的直流（DC）电压波形。 第二阶段：高频电源 按输出频率可分为：10 kHz、20 kHz、50 kHz。 按调压方式可分为：调频高频电源、调幅高频电源。 三相交流380V输入，可控硅/二极管调相调压，IGBT全桥逆变经高压整流变压器输出。输出频率10 kHz、20 kHz、50 kHz。 二次电压输出波形：基本上纯直流的（DC）电压波形。 第三阶段：脉冲电源 工频基波脉冲电源：由两组独立电源组成即基波电源和脉冲电源。基波频率300Hz，脉冲频率1～200pps，脉冲宽度50～75μs； 高频基波脉冲电源：由多组独立高频电源叠加组成。基波频率10～50 kHz，双脉冲频率1～10000 pps，脉冲宽度8～10μs； 脉冲电源输入电压: 三相交流380V。 二次电压输出波形：直流（DC）电压波形叠加脉冲（PULSE）电压波形。即直流叠加脉冲（DC+PULSE）电压波形。 二、电除尘器电源工作原理简介： 1、三相可控硅电源工作原理： 三相三相三相380V，ESP负载的二次电压、电流反馈信号进行自动跟踪控制。 图2-1三相 图2-2 三相可控硅电源二次电压波形图 2、高频电源工作原理： 高频电源主要由三相整流滤波电路，IGBT全桥谐振逆变电路，高频高压整流变压器及控制电路组成。高频高压电源原理如图2-3所示。 图2-3 高频高压电源原理框图 高频电源的基本工作原理是将三相380V，ESP负载的二次电压、电流反馈信号进行自动跟踪控制。 图2-4 高频电源二次电压波形图 3、脉冲电源工作原理： 3.1、工频基波脉冲电源工作原理： 工频基波脉冲电源：由两组独立电源并联耦合组成，即工频基波电源和脉冲电源。工频基波脉冲电源原理如图2-5所示。 图2-5 工频基波脉冲电源原理框图 工频基波脉冲电源工作原理：工频基波电源工作原理同工频三相可控硅电源工作原理，在此不再阐述。其作用是产生基波电压-Udc。 脉冲电源工作原理是将三相380V，ESP负载的二次电压、电流反馈信号进行自动跟踪控制。 图2-6 工频基波脉冲电源二次电压波形图 3.2高频基波脉冲电源工作原理： 高频基波脉冲电源是由N(N=2,3,4,5…)组独立IGBT全桥逆变电路、变压器整流电路串联组成如图2-7所示。若U2=80kV,当N=4时，其基波和脉冲波的幅值比为2:4、3:4（电压比为40:80kV、60:80kV）。 高频基波脉冲电源的工作原理是将三相380V、50Hz低压交流电，经三相桥式整流LC滤波输出520V直流母线电压，直流母线电压经多组IGBT全桥逆变为高频脉冲电压，对应各自高频变压器升压，由各自高压硅堆串联整流输出高压。由多组独立电源编组叠加后在电除尘器负载上得到直流基波（DC）电压叠加脉冲波（PULSE）电压，即Uesp=-(Udc+Upulse)的电压波形如图2-8所示。控制器根据ESP负载的二次电压、电流反馈信号进行自动跟踪控制。 基波、高频脉冲电源主要技术指标如表2-1所示。 图2-7 高频基波脉冲电源原理框图 图2-8 高频基波脉冲电源二次电压60:80kV波形图 工频、高频脉冲电源主要技术指标 项目 单位 工频基波脉冲电源 高频基波脉冲电源 直流基准电压 DC Base Voltage kV 30~100 20~100 直流基准电流 DC Base Current mA 400~1350 800~2400 脉冲电压 Pulse Voltage kV 50~100 20~100 脉冲电流 Pulse Current mA 400~800 400~1200 脉冲峰值电流 Pulse Peak Current A 120~200 10~30 双脉冲重复频率 Dipulse Repetition PPS 2*（0~10000） 重复脉冲 Pulse Repetition PPS 100 脉冲宽度 Pulse Width μS 50~75 8~10 除尘器电容量 ESP Capacitance nF 133~200 133~200 直流基波频率 DC B