專利名稱：一種協(xié)同組合智能脈沖控制電源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及協(xié)同組合智能脈沖控制電源控制系統(tǒng)，具體地說是一種應(yīng)用于除塵、除霧等方面的協(xié)同組合智能脈沖控制電源。
背景技術(shù)：
目前電除塵器、電除霧器等均采用直流供電，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)壓控制。直流供電比以往的模擬控制方式先進(jìn)得多，大大提高了電除塵器的供電水平，提高了除塵效率，但實(shí)時(shí)性差，反應(yīng)速度慢，對(duì)高比電阻粉塵易產(chǎn)生反電暈等系列問題?？刂品绞綇?qiáng)調(diào)使電場的二次電壓始終維持在不發(fā)生火花放電的最高水平。這種控制方式?jīng)]有充分考慮電場煙氣變化的實(shí)際情況，始終供給了電場的最大功率，耗能特別很突出。雖然目前大多數(shù)直流供電 控制系統(tǒng)都設(shè)計(jì)有節(jié)電控制方式，但事實(shí)證明其節(jié)電效果非常有限，難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)適應(yīng)高比電阻粉塵、提高除塵效率和節(jié)約電能的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的是現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，旨在提供一種高效、節(jié)能的電源控制裝置，從而達(dá)到提高除塵效率的同時(shí)最大限度的節(jié)約電能，同時(shí)適應(yīng)高比電阻煙氣及智能控制界面更友好目的。為解決上述問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案一種協(xié)同組合智能脈沖控制電源裝置，包括電場，在所述電場的出口處設(shè)有粉塵分析儀，其特征在于還設(shè)有一個(gè)用于分開/合閘電能，并進(jìn)行過載保護(hù)的設(shè)備保護(hù)單元，所述的設(shè)備保護(hù)單元連接到交流電源；一個(gè)用于將交流電源的電壓調(diào)整后輸出的能量控制單元，所述的能量控制單元的輸入端接所述設(shè)備保護(hù)單元的輸出端；—個(gè)用于產(chǎn)生脈沖電壓的脈沖發(fā)生單元，所述的脈沖發(fā)生單元并聯(lián)在所述的能量控制單元兩端；一個(gè)用于將所述能量控制單元輸出的調(diào)整交流電壓、以及所述的脈沖發(fā)生單元輸出的脈沖電壓進(jìn)行升壓和整流的升壓整流單元，所述的升壓整流單元的輸入端接所述能量控制單元和脈沖發(fā)生單元的輸出端，所述的升壓整流單元的輸出端接電場；一個(gè)用于接收粉塵分析儀輸出的排放濃度信號(hào)，檢測升壓整流單元二次側(cè)電壓、電流、脈沖幅值及頻率信號(hào)，經(jīng)計(jì)算后輸出兩組控制信號(hào)到能量控制單元和脈沖發(fā)生單元的智能控制單元。本發(fā)明的一種協(xié)同組合智能脈沖控制電源裝置，創(chuàng)新性地提出了協(xié)同組合智能脈沖控制方式，它利用先進(jìn)的電子技術(shù)理念，，根據(jù)電場煙氣工況的變化及出口煙氣的濃度變化，實(shí)時(shí)地自動(dòng)調(diào)節(jié)電場的基準(zhǔn)供電電壓與電流，同時(shí)在基準(zhǔn)電壓基礎(chǔ)上，疊加相應(yīng)脈沖，始終保持供給電場的最佳功率，而不是最大功率。該供電方式能有效克服高比電阻的反電暈現(xiàn)象，真正做到實(shí)時(shí)控制，在保證最高除塵效率的同時(shí)，最大程度地節(jié)約電能。[0011]根據(jù)本實(shí)用新型，所述的設(shè)備保護(hù)單元包括一個(gè)空氣開關(guān)、一個(gè)接觸器和一個(gè)熔斷器。根據(jù)本實(shí)用新型，所述的能量控制單元采用雙可控硅為主控單元。根據(jù)本實(shí)用新型，所述的脈沖發(fā)生單元采用大功率IGBT模塊為主控單元。根據(jù)本實(shí)用新型，所述的升壓整流單元包括一個(gè)線圈式升壓變壓器和一個(gè)整流電路。所述的整流電路優(yōu)選全橋整流電路。根據(jù)本實(shí)用新型，所述的智能控制單元高性能處理芯片為核心平臺(tái)的控制器。

下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。圖I是本實(shí)用新型協(xié)同組合智能脈沖控制電源裝置示意框圖。圖2是供電控制裝置各設(shè)備單元布置圖。圖3是本實(shí)用新型協(xié)同組合智能脈沖控制電源裝置單線圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型協(xié)同組合智能脈沖控制電源裝置包括設(shè)備保護(hù)單元I、能量控制單元2、脈沖發(fā)生單元3、升壓整流單元4、智能控制單元5和電場6。在所述電場6的出口處設(shè)有粉塵分析儀。供電控制裝置內(nèi)各控制或保護(hù)單元用母排和絕緣導(dǎo)線按規(guī)定的定義線號(hào)連接起來。各單元之間按規(guī)范要求做好電氣隔離，保證設(shè)備能安全運(yùn)行和方便檢修更換。供電控制裝置各設(shè)備單元布置圖見圖2。設(shè)備保護(hù)單元I :本單元主要承擔(dān)分開/合閘電能任務(wù)，同時(shí)具有過載、斷相、短路、故障等保護(hù)功能。一個(gè)典型的設(shè)備保護(hù)單元I包括一個(gè)空氣開關(guān)Q、一個(gè)接觸器和一個(gè)熔斷器F。當(dāng)電源運(yùn)行中，有故障時(shí)設(shè)備保護(hù)單元自動(dòng)跳閘切斷電源。能量控制單元2 :采用雙可控硅模塊為主控單元，在智能控制單元5的有效控制下，提供適合電場需要的能量，滿足電場捕集煙氣中的粉塵的最佳能量。脈沖發(fā)生單元3 :采用大功率IGBT模塊為主控單元，在智能控制單元5的有效控制下，產(chǎn)生適合捕集高比電阻粉塵的脈沖，疊加在能量控制單元2產(chǎn)生的主回路電壓波形上，通過后續(xù)升壓整流后，注入電場。智能控制單元5 :采用高性能處理芯片為核心平臺(tái)的控制器，CPU采用64位特制芯片，主板工作主頻在150MHz以上，作為除塵控制器硬件平臺(tái)。為保證電場一直工作在最佳狀態(tài)，發(fā)生閃絡(luò)后，CPU快速作出計(jì)算和判斷，使電場能量保持在設(shè)定最佳的目標(biāo)值，再通過復(fù)雜運(yùn)算得到電場電壓升壓最佳方式并控制升壓和發(fā)出脈沖信號(hào)。運(yùn)算過程中信號(hào)采集、運(yùn)算和處理等工作所花時(shí)間越短越好。控制器完成上述判斷和處理的時(shí)間往往小于5ms，并且在2 3個(gè)微秒內(nèi)完成實(shí)時(shí)任務(wù)的處理工作。升壓整流單元4 :將能量控制單元2和脈沖發(fā)生單元3輸出的疊加后的電壓進(jìn)行升壓和整流，達(dá)到電場需要的高壓脈沖直流電壓。一個(gè)典型的升壓整流單元由一個(gè)線圈式升壓變壓器和一個(gè)全波整流電路組成。電場6 :整流后的高壓脈沖電壓施加到電場極線、極板上，煙氣通過極線、極板，在電場力作用下達(dá)到除塵效果。[0027]本實(shí)用新型的工作原理如下線路設(shè)備正常工作時(shí)，合閘設(shè)備保護(hù)單元I合閘，AC400V電壓送至能量控制單元2和脈沖發(fā)生單元3主回路端。智能控制單元5檢測升壓整流4單元二次側(cè)電壓、電流、脈沖幅值及頻率信號(hào)，接收從電場ESP出口粉塵分析儀送來的排放濃度信號(hào)，經(jīng)過精確計(jì)算輸出兩組獨(dú)立的控制信號(hào)，分別控制能量控制單元2和脈沖發(fā)生單元3，形成循環(huán)連續(xù)的閉環(huán)控制。以上控制過程，升壓整流單元4的二次電壓和電流主要控制能量控制單元2，脈沖幅值、頻率信號(hào)主要控制脈沖發(fā)生單元3，排放濃度信號(hào)同時(shí)參與控制以上兩個(gè)單元。當(dāng)線路設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，合閘設(shè)備保護(hù)單元I跳閘，整個(gè)裝置斷電。等故障排除后再合上空氣開關(guān)，合電路通電工作。應(yīng)該理解到的是上述實(shí)施例只是對(duì)本實(shí)用新型的說明，而不是對(duì)本實(shí)用新型的 限制，任何不超出本實(shí)用新型實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種協(xié)同組合智能脈沖控制電源裝置，包括電場(6)，在所述電場(6)的出口處設(shè)有粉塵分析儀，其特征在于還設(shè)有 ー個(gè)用于分開/合閘電能，并進(jìn)行過載保護(hù)的設(shè)備保護(hù)単元(1)，所述的設(shè)備保護(hù)単元(1)連接到交流電源； ー個(gè)用于將交流電源的電壓調(diào)整后輸出的能量控制單元(2)，所述的能量控制單元(2)的輸入端接所述設(shè)備保護(hù)單元(I)的輸出端； 一個(gè)用于產(chǎn)生脈沖電壓的脈沖發(fā)生単元(3)，所述的脈沖發(fā)生単元(3)并聯(lián)在所述的能量控制單元(2)兩端； 一個(gè)用于將所述能量控制單元(2)輸出的調(diào)整交流電壓、以及所述的脈沖發(fā)生単元(3)輸出的脈沖電壓進(jìn)行升壓和整流的升壓整流単元(4)，所述的升壓整流単元(4)的輸入端接所述能量控制單元(2)和脈沖發(fā)生単元(3)的輸出端，所述的升壓整流単元(4)的輸出端接電場(6)； 一個(gè)用于接收粉塵分析儀輸出的排放濃度信號(hào)，檢測升壓整流単元(4) 二次側(cè)電壓、電流、脈沖幅值及頻率信號(hào)，經(jīng)計(jì)算后輸出兩組控制信號(hào)到能量控制單元(2)和脈沖發(fā)生単元(3)的智能控制單元(5)。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種協(xié)同組合智能脈沖控制電源裝置，其特征在于所述的設(shè)備保護(hù)單元(I)包括ー個(gè)空氣開關(guān)、ー個(gè)接觸器和一個(gè)熔斷器。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種協(xié)同組合智能脈沖控制電源裝置，其特征在于所述的能量控制單元(2)采用雙可控硅為主控單元。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種協(xié)同組合智能脈沖控制電源裝置，其特征在于所述的脈沖發(fā)生單元(3)采用大功率IGBT模塊為主控單元。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種協(xié)同組合智能脈沖控制電源裝置，其特征在于所述的升壓整流単元(4)包括一個(gè)線圈式升壓變壓器和ー個(gè)整流電路。
6.如權(quán)利要求5所述的ー種協(xié)同組合智能脈沖控制電源裝置，其特征在于所述的整流電路為全橋整流電路。
7.如權(quán)利要求I所述的ー種協(xié)同組合智能脈沖控制電源裝置，其特征在于所述的智能控制單元(5)高性能處理芯片為核心平臺(tái)的控制器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種協(xié)同組合智能脈沖控制電源裝置，包括電場，在所述電場的出口處設(shè)有粉塵分析儀，其特征在于還設(shè)有一個(gè)設(shè)備保護(hù)單元，一個(gè)能量控制單元，一個(gè)脈沖發(fā)生單元，一個(gè)升壓整流單元和一個(gè)智能控制單元。本實(shí)用新型創(chuàng)新性地提出了協(xié)同組合智能脈沖控制方式，它利用先進(jìn)的電子技術(shù)理念，根據(jù)電場煙氣工況的變化及出口煙氣的濃度變化，實(shí)時(shí)地自動(dòng)調(diào)節(jié)電場的基準(zhǔn)供電電壓與電流，同時(shí)在基準(zhǔn)電壓基礎(chǔ)上，疊加相應(yīng)脈沖，始終保持供給電場的最佳功率，而不是最大功率。該供電方式能有效克服高比電阻的反電暈現(xiàn)象，真正做到實(shí)時(shí)控制，在保證最高除塵效率的同時(shí)，最大程度地節(jié)約電能。
文檔編號(hào)B03C3/68GK202621299SQ201220230559
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者鄭建明 申請(qǐng)人:杭州尊邦科技有限公司