论文部分内容阅读
国内现有静电除尘装置供电方式普遍采用晶闸管相控调压模式,由于晶闸管的使用,导致这种静电除尘器存在一些固有的缺陷,如系统动态性能差,输出直流电压脉动大,除尘效率低,火花发生时电源切断不及时等。高频高压除尘电源可以很好的解决上述缺陷。但是,如果彻底淘汰传统晶闸管相控调压电源,必定会给企业带来改造成本压力,同时这也是一种浪费行为。基于以上考虑,本课题在传统晶闸管相控调压除尘电源基础上进行改造,将IGBT全桥替代晶闸管模块,并保留其工频变压器及高压整流模块,实现除尘电源的高频化,改造后的除尘电源我们称之为高频化高压除尘电源。它具有动态性能高,除尘效率高等优点。另外,高频化高压除尘电源明显降低了企业对除尘电源的改造成本,避免了彻底淘汰传统除尘电源这一浪费现象。所以,对高频化高压除尘电源的研究具有较为重要意义。本文给出高频化高压静电除尘电源电路结构,设计一台最大输出功率56kW,最大输出电压72kV的样机。文章分析了电路可能工作的两种模式:CCM及DCM模式。并说明当电路工作在DCM模式时,输出电压前馈环节对系统正常工作是不利的。较为详细的分析电路参数的选择,通过实验测量工频变压器相关参数;分析推导软启动电阻的选择、一次侧滤波电感的选取,并说明实际系统中,使用变压器漏感当做滤波电感,不再另外选择电感。分析电除尘器电源控制及火花控制。保护对于电路器件来说极为重要,文章给出系统硬件保护及软件保护;分析变压器直流偏磁产生的原因及给出其抑制方法;针对偏磁环说明电流环使用PI控制器带来的问题,提出使用滞后校正器代替PI控制器的方法并详细介绍滞后校正器的设计步骤;分析了死区效应、给出死区补偿方法。通过仿真实验,验证电源控制部分设计的正确性。最后,详细说明火花检测方法、火花处理及最佳火花率控实现方法。文章最后给出偏磁调节实验波形、死区补偿实验波形、电源稳态运行波形及火花实验波形,实验表明样机电源控制及火花控制均能达到预期目标。