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1、《电力电子技术》2001年第1期2001.25一种用于静电除尘器的斩波控制交流调压电源AnACVoltageRegulatorwithChop2controlUsedforElectrostaticPrecipitators西安交通大学王汝文苏丽花姚建军(西安710049)摘要:静电除尘是消除大气粉尘污染的重要设备,其供电电源对除尘器的工作效率和可靠性具有十分重要的意义。本文在分析比较现有静电除尘用供电电源电路方案的基础上,提出采用大功率IGBT的非互补交流调压器替代晶闸管相控交流调压器,实现直
2、流高压的控制。并分析了主电路和控制电路结构的工作原理,给出了主电路仿真和实验系统模拟实验结果。Abstract:Theelectrostaticprecipitator(ESP)isakindofimportantequipmentusedinindustry.Itspowersupplydi2rectlyregardstheworkefficiencyandthereliabilityoftheprecipitator.Analyzingandcomparingcurrentschemesof
3、thepowercircuitsofESPs,theauthorsproposeanewsingephaseACvoltageregulatorwithchop2controltoregulatetheDCsupplyofESPinsteadofconventionalphase2controlACvoltageregulator.ThenewACvoltageregulatoradoptsthenon2complementarycontrolmodewithcurrentdetectorfor
4、commutationbetweenmainswitchesandfree2wheelswitches.Pow2erIGBTsareusedastheswitchesinthepowerpartoftheACvoltageregulator.Theconstructionandtheoperationprinci2pleofthemainandcontrolcircuitsaredescribedinthispaper.TheresultsofexperimentandPSPICEsimulat
5、ionareshowedaswell.叙词:静电除尘/斩控式交流调压非互补控制Keywords:electrostaticprecipitation;ACvoltageregulatorwithchop2control;non2complementarycontrol1引言管相控交流调压器经升压整流后获得,电路结构简单。但晶闸管是半控器件,一旦被触发,输出电压的静电除尘器以其除尘效率高、运行费用相对低调整至少要延迟到下半个电源周期,当系统发生闪等特点,在减少排放到大气中的有害粉尘方面起着络时,电
6、压不能及时得到调整,容易产生电弧而导致十分重要的作用,是当前使用较为广泛的一种环保电源过载甚至短路,且体积大。运行实践表明,这种设备。静电除尘器电源中的快速熔断器和晶闸管损坏几率根据除尘机理,静电除尘器的电极通常用高压较大,频繁更换器件对装置的运行极为不利。此外,直流电源供电,以产生吸收粉尘所需电晕的高压直相控调压的电源电流和输出电压含有谐波,对电网流电场。实验证明,除尘效率随电极供电电压的上和升压变压器造成谐波污染,并使装置功率因数降升而提高,电场内保持一定频率的火花闪络是保持低。除尘效率的必
7、要条件。但电压过高,电场内会出现本文提出采用大功率IGBT的斩控式交流调压频繁的火花闪络,甚至产生电弧,这种情况必须避器,具有调节方便、动态响应快、对电网谐波污染小、免。因此,静电除尘器通常有一个最佳工作电压。装置功率因数较高等优点,用于静电除尘器高压直但随着气流和灰尘性质等因素的变化,这个电压常[1]流电压的调节和控制,有更好的性能和应用前景。常有大的波动,必需加以控制。在发生火花放大时,应能及时调整电源,避免电压继续升高,产生电2主电路结构及工作原理弧。为此,静电除尘器用高压直流电源大多数是
8、由图1为本文提出的斩波控制交流调压器主电路可控交流电压经升压变换后再整流获得。原理图,图中V1、VD1、V2和VD2构成双向斩波开常见用于静电除尘器的可控交流电源有相控交关,VF1和VDF1、VF2和VDF2构成双向续流开关。在流调压器、恒流源型电源和逆变器。逆变器采用全实际电路中,双向开关采用带有反并联二极管的单控开关器件,升压变压器体积小,可通过改变逆变开IGBT功率模块反向串联组成。这种连接,IGBT与关导通占空比快速调整输出电压。这种电源对闪络二极管特性配合好,并可减小引线电感对换流的影
