[發明專利]靜電除塵用大功率脈沖變壓器設計方法

有效

• 申請號: 201510023909.3
• 申請日: 2015-01-16
• 公開（公告）號: CN104573250B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 曾慶軍;雷盼靈
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種靜電除塵器，尤其涉及一種靜電除塵用大功率脈沖變壓器設計方法，屬于環保設備技術領域。

背景技術

目前，我國現代工業發展迅猛，粉塵排放量大大增加，空氣污染日趨嚴重，靜電除塵設備可以有效治理粉塵類空氣污染問題，成為各工廠的首選，而高壓電源系統是靜電除塵設備的重要電氣核心部分，是影響靜電除塵器工作效果的關鍵。現今應用廣泛的是傳統的工頻電源和高頻電源，它們均屬于恒流電源，當比電阻過高時，沉積到集塵極上的粉塵不容易釋放電荷，粉塵層也逐漸增厚，造成電能的浪費，更大的危害在于引發反電暈和二次揚塵，損壞靜電除塵器。因此，國內外提出了脈沖電源系統，此系統能對脈沖電壓、脈沖寬度、脈沖重復頻率單次的獨立調節，以及火花率受控制，增大了適用范圍，提高了靜電除塵器的除塵效率。

變壓器是高壓電源系統的重要升壓部分，一般變壓器已不能實現此脈沖電源系統的升壓功能，需要一種大功率脈沖變壓器，因此，對靜電除塵用大功率脈沖變壓器的研究尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種靜電除塵用大功率脈沖變壓器設計方法，所述大功率脈沖變壓器屬于中頻、中高壓、大功率脈沖變壓器，一次側為雙繞組，二次側為單繞組，用于電源主電路中的RLC諧振脈沖發生回路中，一次側電壓波形為-[a(cosωt-1)+b]V，二次側電壓波形為c(cosωt-1)V。要求達到的設計參數如下：理想變比n∈[20,30]、容量S₂∈[10,20]MW、脈沖周期T₀即脈沖寬度t_K∈[50,100]us、脈沖重復頻率f∈[4,200]Hz、T₀內平均功率P₂∈[100,150]kW、一次側兩繞組漏感L_s1＝L_s2＝6×10^-6H、一次側兩繞組電阻R_s1＝R_s2∈[0.01,0.05]Ω、一次側電壓有效值U₁∈[2000,2300]V、一次側電壓變化范圍U₁″∈[800,1000]V、一次側電流有效值I₁∈[3000,4000]A、二次側電壓有效值U₂∈[50000,60000]V、二次側電壓峰值U_2m∈[80000,90000]V、二次側電壓變化范圍U₂″＝U_2m∈[80000,90000]V、二次側電流有效值I₂∈[250,300]A、主電路中RLC回路總電容C∈[4×10^-6,5×10^-6]F、溫升T′＜40℃。此脈沖變壓器在脈沖高壓電源系統中起到重要的升壓作用，使得脈沖高壓電源能精確輸出所要求的脈沖電。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

一種靜電除塵用大功率脈沖變壓器設計方法，包括以下步驟：

1)計算等值線路參數

變壓器工作效率目標值為η，計算脈沖沖變壓器實際變比并取整；脈沖前后沿寬度t_s≈20％T₀，T₀為脈沖周期；一次側電阻S₂為容量；二次側電阻等效到一次側的線性化電阻R′₁≈R₁+R_s1，二次側等值直流電阻等效到一次側后電阻磁化電感其中二次側平頂降落ΔU₂＝U″₂[1-cos(0.8π)]/2，U″₂是二次側電壓變化范圍；電壓傳輸系數允許的漏感為其中τ_s，δ為系數；允許的分布電容為若脈沖變壓器設計要求的漏感值L_s1小于允許的漏感值L′_s1，則更新允許漏感L_SB1＝L_s1和動態分布電容C_B＝C′-C，C為主電路中RLC回路總電容，繼續第2)步；否則，分別增大或減小工作效率η、脈沖前后沿寬度t_s和二次側平頂降落ΔU₂的值，并重新進行第1)步的運算；

2)選擇絕緣及繞組線徑