[實用新型]基于真有效值技術的靜電除塵控制裝置

有效

• 申請號: 201220522414.7
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN202778717U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 張著岳
• 申請（專利權）人: 張著岳
• 主分類號: B03C3/68
• 分類號: B03C3/68
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于環保控制技術領域，具體是一種基于真有效值技術的靜電除塵控制裝置。

背景技術

目前的靜電除塵控制裝置多采用平均值測量方法，具體將低壓，高壓側的電流、電壓，通過取絕對值或整流的非線性變換轉換為單極性脈動直流信號；此信號一般有兩種處理方式，一種方式是直流采樣，即通過時間常數大于信號周期的R、C網絡濾成直流信號之后再輸入A/D采樣模塊；另一種方式是交流采樣，即信號直接輸入A/D采樣模塊，由軟件在一定時間內取多個點做數值平均處理。

由于測量結果受非線性轉換電路及波形因素的影響，精度差，難以得到真值；而且非線性電路參數調整困難，計算結果與真實值之間的標定費時費力；更為嚴重的是，由于信號處理電路中的大的取直電容的存在，或者是程序中取平均值算法的影響，測量結果較實際信號變化滯后，控制的實時性差，嚴重影響響應速度。

對于標準無失真的單一頻率正弦信號可以由測出的平均值乘以系數得到，對于失真的正弦信號，則不存在固定的換算關系。電氣設備的功率與提供的電流、電壓的平方成正比，平均值轉換得到的結果不可避免地存在誤差，已不能真實反應實際功率消耗情況。

有效值是根據被測信號在一個信號周期內的等效功率計算得到的數值，因此有效值能真實反應出被測信號的做功情況。真有效值將待測信號進行離散積分計算其均方根值，是按信號周期連續實時采樣被測信號一個完整的波形，能精確，實時地測量各種波形，且不用考慮波形參數的失真度大小，檢測結果與實際值完全相符。

靜電除塵控制器多采用可控硅移相觸發的方式實現調壓。具體方式為：將兩個可控硅反向并聯之后串接在電源與整流變壓器之間，通過控制可控硅導通時所對應的相位，在電源的每半個周期內觸發一次可控硅，使整流變壓器的輸入端獲得大小可調的交流電壓。對導通角的控制嚴重破壞了各種電氣信號的單一頻率特性，波形畸變，諧波成分增加，平均值的測量出現誤差，已不再適用。

為了達到最佳除塵效率，靜電除塵系統在不發生故障的前提下以極限電流、電壓運行。靜電除塵裝置常見的故障類型為初次級的過流、過壓，變壓器偏勵磁，高壓電場火花閃絡等。在不發生上述故障的情況下的除塵效率是衡量控制器性能的重要指標。多數故障的定義是基于對裝置的熱保護得到的，真有效值是基于等功率的原理得到的數值，直接反應了功率消耗情況，根據真有效值大小進行各種保護，更加及時且恰到好處；而由于平均值法測量的固有缺陷，使得控制裝置對各種故障的判斷存在偏差，從而影響了靜電除塵系統的效率。

在靜電除塵系統中，通常會安裝電流、電壓表用于指示工作狀況。在實際工程應用場合，機械表仍被大量使用。機械表的表筆由信號產生的平均電磁力驅動，是一種平均值的測量方式。而真有效值與平均值存在的固有誤差，導致這兩種測量結果不具備可比性。

此外，靜電除塵裝置的耗電情況也是用戶關注參數之一。但是由于采用平均值測量方法，目前的控制器都不能提供功率，電能，功率因數等相關參數。用戶只能通過其它儀表獲取相關信息。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型提出了一種基于真有效值技術的靜電除塵控制裝置。

本實用新型具體技術路線為：?采用具有硬件乘、除法器的定點數DSP作為處理、控制模塊。

從靜電除塵裝置取樣得到的初次級電流，電壓信號經過放縮，平移的線性變換之后直接輸入DSP的A/D采樣模塊。選擇計算周期為整數倍的信號周期，在一個計算周期內，等時間間隔取N（N為正整數）個時間點進行A/D采樣轉換。對于每個信號，定義兩個變量A和B，變量A保存信號去除偏置之后的A/D結果的絕對值之和，變量B保存信號的平方和，在一個周期開始之前，將這兩個變量清零，之后在每個時間點上，對初，次級的電流，電壓同步采樣，順序轉換，所有信號轉換完后觸發ADC轉換完成中斷，在中斷服務程序中，根據事先標定的系數減去直流偏置，分別將結果的絕對值以及平方加入變量A和變量B。完成計算周期內的采樣之后，在主循環程序中根據標定系數計算信號的平均值以及均方根值。