恒流高压直流电源

§1 恒流高压直流电源
§1.1 恒流源供电的理论基础
对电除尘器采用恒流源供电,是八十年代中期开始的,虽然它采用了大量的无源元件:电抗器、电容组成L-C变换网络,但却改变了一种供电方式,采用电流源供电。
作为一个供电回路,一般由电源和负载组成,其表征参量为三个,电压、电流和阻抗,以电压作为电源的形式供电(电压源),则电流随负载变化;以电流作为电源的形式供电(电流源),则电压随负载变化。无论是较早的磁饱和放大器电源,还是现在的可控硅电源,均是电压源的特性,一种方式是改变回路的阻抗,进行限流,一种是改变输出电压的平均值(波形),虽然均可以做到“恒压”  ,“恒流”  运行,但均是通过控制调整电压来达到的,其主变量,即能直接控制、调整的是电压μ,如图一所示:i=f(u)。而恒流源是一种电流源的概念,能直接控制、调整的是电流i,如图二所示:u=f(i),通过控制和调整电流i做到“恒压”  ,“恒流”  、“最佳火花率”等工作状态下运行。
图1 电压源供电i=f(u)            图2 电流源供电u=f(i)
除尘器电场某一局部由电晕放电向火花击穿过渡是需要时间和功率,不论哪一种电源供电,电场处在电晕放电状态,电源所提供的电流则电晕电流,当电场处在火花放电状态,则电源所提供的电流为火花电流,因此在用恒流源供电时,由于电晕放电向火花放电过渡时,放电通道的等效电阻R随电离强度的增加而减小,这样注入到放电通道的功率P=I2(t)R减小,P也减小,抑制了放电的进一步发展,这相当于一个负反馈的物理过程,因此火花击穿的临界电压明显提高,
张紧轮也就是说使除尘器的伏安特性的正阻区得到了大幅度的延伸,延伸的幅值取决于除尘器的状态和工况条件,一般含尘浓度大、电阻率高的烟尘,除尘器机械缺陷较大的,其伏安特性延伸幅值也大,而且延伸是在r=du/di→0附近,也就是说电压增加几千伏,电流成倍地增加。
从图一、图二的伏安特性可以看出,由于除尘器是具有气体放电特性的一个非线性特性,特别是曲线的后半段具有负阻特性,因此对于同一个电压值,电流可能是多值的,而对同一个电流值来说,电压是单值的,即在某一时刻,除尘器的工作电压是其电流的单值函数,因此,简单地从非线性电路平衡状态的稳定性来考虑,以恒流源来供电时,电压不会发生跳跃,可以稳定工作在r=du/di→0附近,即工作在高的电压和电流下,因为一个电流值,只有一个电压所对应,而电流值是由设备所决定的,因此这种稳定的工作状态不需要反馈控制回路来支撑,而且是本身回路所具有的。所以,用恒流源供电,可以使除尘器工作在较高的功率水平下
.2
12.211.1I A U A U +=(1) .222.2211.I A U A I +=          (2)
式中的A 11、A 12、A 21、A 22为复数系数,跟电网频率、四端网络的元件参数及其
连接方式有关,Z H 为四端网络输出端的等效负载阻抗。
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考虑到负载上的电压、电流可表示为:
.2.2U Z I H =              (3)
将(3)式代入(1) 式后,可得:
H Z A A U I 1112.
1.2+=
(4)
由(4)式可知,如果选择四端网络的结构和参数,使得A 11=0,则负载电流便与
其阻抗完全无关,而仅仅决定于电网电压和系数A 12。
在含有L、C 的电路中,如果电网输入为Usinωt 时,则负载电流为:
)1(22.
1.2−+−=
舞蹈把杆
LC Z L U j I H ωω    (5)  如果根据对电网频率共振的条件ω2LC=1来选择L和C,则(5)式中分母的第
二项为0,即:
L U j I ω2.
葡萄架势1.2−=            (6-1)                          (6-2) 1
h5n61I A U &&=
由(6-1)式可知供给负载的电流与负载本身的大小无关。这就是本电源“恒
流”的含义。由(6-2)式可知输入电压与输入电流同相,功率因数高,接近1。
作为电流源的一种,L-C 恒流高压直流电源在静电沉积中的应用,使供电水
平上升到一个新的高度。
§1.3技术特点
运行稳定,可靠性高,能长期保持沉积效率,能承受瞬态及稳态短路。
能适应工况变化,克服二次扬尘,并有抑制电晕闭塞和阴极肥大的能力。
电梯门机系统
运行电压高,并能抑制放电,对机械缺陷不敏感。
电源结构简单,采用并联模块化的设计,检修方便,电源故障率低。
功率因数高COSφ≥0.90,而且不随运行功率水平变化,节电效果明显。
输入和输出的波形为完整的正弦波,不干扰电网。
在电除尘器实际运行中,由于工况的不可预见性,使得除尘器热态运行的伏
安特性偏离了设计值,如高电压,低电流;频繁闪络,运行电压偏低等不正常的
运行状态,通过恒流源供电能改变其运行特性,特别在一些特殊场合,第一电场
采用恒流源供电,即能使整个电除尘器的稳定运行,如电子束脱硫后的电除尘器
(ESP2),最终达到达标排放。
由于恒流源是多个L-C 恒流变换器并联工作,因此随着容量增加,恒流变换
器的个数也线性增加,其制造成本也线性增加。
§1.4产品型号和系列
§1.4.1产品型号
户内(N)或户外(W)
恒流电源S:手动,C:微机,P:PLC,D:DCS
§1.4.2 HLS手动系列恒流高压直流电源
HLS手动系列电源是恒流电源供电的基本型式,充分实现了恒流电源的技术特点,使用了较少的电子元器件,产品操作,维护简单实用,是中小型企业的首选产品系列
§1.4.3 HLC系列微机控制恒流高压直流电源
§1.4.3.1 HLC系列电源的特点
HLC系列电源核心组件是控制单元和操作单元,可独立设定参数自动运行,也可在上位机上设定参数自动运行,同时兼有手动功能。组态软件是在WINDOWS 或WINNT 4.0平台上进行的,而DCS等控制组态也是在此平台上进行的,因而两者不能互相溶入。

本文发布于:2024-09-22 23:25:39,感谢您对本站的认可!

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标签:电流   电压   电源   供电
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