[實用新型]一種帶有硬件開路保護電路的單相及三相工頻恒流高壓電源

有效

• 申請號: 201720149609.4
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN207117165U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 張浩然
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: H02H7/125
• 分類號: H02H7/125;H02H3/06
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 盧海龍

技術領域

本實用新型涉及一種帶有硬件開路保護電路的單相及三相工頻恒流高壓電源，具體為一種帶有硬件開路保護電路的單相工頻恒流高壓電源或者一種帶有硬件開路保護電路的三相工頻恒流高壓電源。

背景技術

隨著工業化的快速發展和不斷深化，工業排放造成的空氣污染問題越來越嚴重，治理大氣污染問題具有重要現實意義。高壓靜電除塵法以其除塵效率高、處理粉塵的顆粒度范圍寬、運行穩定性和可靠性高、投產后維護管理方便等一系列優點成為當今工業生產中應用日益廣泛的一種先進除塵方法。高壓靜電除塵器包括本體結構和供電電源裝置兩部分，采用不同的本體結構和供電電源，對除塵設備的壽命和除塵效率有很大的影響。除塵電源的正常工作狀態是電暈放電，輸出狀態是具有一定的電壓和電流，一般情況下為了提高除塵效率，盡可能提高電源的輸出電壓和電流，當電壓提高到一定程度，帶有粉塵的氣體會被擊穿，造成擊穿放電，相當于電源的負載短路，電流突然劇烈增大，給電源和本體都造成巨大破壞，因此電流源更適合這種負載經常短路打火的場合。工頻恒流高壓電源由于具有天然抗負載短路的能力，而且在負載短路時對電源和本體的沖擊比較小，因此非常適合于電除塵領域。

工頻恒流高壓電源利用了電感、電容、電感組成諧振網絡的電壓-電流轉換性質以及具有恒流輸出特性的原理，工頻恒流高壓電源分成單相工頻恒流高壓電源和三相工頻恒流高壓電源。如圖1所示，單相工頻恒流高壓電源輸入的是單相交流380V電壓源V1，然后經過一個由第一電感L1、第一電容C1、第二電感L2組成的單相LCL諧振網絡把單相電壓源轉化為單相電流源，然后施加到第一工頻升壓變壓器TI1上，第一工頻升壓變壓器TI1副邊連接由高壓硅堆組成的第一單相整流橋BD1，把工頻交流整流成直流，然后施加到第一等效負載R1、第二電容C2上。如圖2所示，三相工頻恒流高壓電源輸入的是三相交流380V 電壓源V2，然后經過一個由第三電感L3、第四電感L4、第五電感L5、第六電感L6、第七電感L7、第八電感L8、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5組成的三相對稱LCL諧振網絡把三相電壓源轉化為三相電流源，然后施加到三相工頻升壓變壓器TYY1上，三相工頻升壓變壓器TYY1原邊和副邊都是星型接法，副邊連接由高壓硅堆組成的三相整流橋BD2，把三相工頻交流整流成直流，然后施加到第二等效負載R2、第六電容C6上。

圖1和圖2描述的是工頻恒流高壓電源的基本拓撲結構，在此基礎上，為了控制恒流源的輸出電流，有兩種方法。第一種是控制恒流高壓電源的輸入電壓，具體是由反并聯的可控硅組成的交流調壓電路來實現，對于單相工頻恒流高壓電源，在圖1的基礎上加上單相交流調壓電路，變成圖3所示的電路，通過調節第一可控硅SR1、第二可控硅SR2的導通角可以控制電源輸出的電流，對于三相工頻恒流高壓電源，在圖2的基礎上加上三相交流調壓電路，變成圖4 所示的電路，通過調節第三可控硅SR3、第四可控硅SR4、第五可控硅SR5、第六可控硅SR6、第七可控硅SR7、第八可控硅SR8的導通角可以控制電源輸出的電流。第二種方法是不調節輸入電壓的大小，而是通過調節LCL諧振網絡的阻抗大小，來調節電源輸出電流的大小，具體實現方式是分成多組LCL諧振網絡，根據輸出電流大小的要求用接觸器分別把不同組數的LCL諧振網絡投切到電路里，實際上相當于幾個LCL諧振網絡的并聯，并聯組數不同，則LCL諧振網絡的等效阻抗不同，則輸出電流不同。由于投切LCL諧振網絡在技術上需要很多的接觸器，這不但增加了成本，降低了的可靠性，而且恒流高壓電源輸出電流的調節是有極性的，即一檔一檔的調節，而不是連續無極調節，因此用交流調壓電路來實現恒流高壓電源輸出電流調節要比調節LCL諧振網絡阻抗要好的多。