[發(fā)明專利]一種脈沖電暈放電等離子體電源

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811543289.6
• 申請(qǐng)日: 2018-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN109861578A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳鵬;施小東;祝建軍;施秦峰;莊向東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大維高新技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M9/04
• 分類號(hào): H02M9/04;H03K3/57
• 代理公司: 杭州裕陽(yáng)聯(lián)合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

本發(fā)明提供了一種脈沖電暈放電等離子體電源，包括三相工頻變壓器模塊、AC/DC整流器模塊、脈沖發(fā)生器模塊和放電開關(guān)模塊；三相工頻變壓器模塊與外部三相電源連接，用于提供電能；AC/DC整流器模塊位于三相工頻變壓器模塊與脈沖發(fā)生器模塊之間，用于將三相工頻變壓器模塊輸出的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，供給脈沖發(fā)生器模塊；脈沖發(fā)生器模塊包括串聯(lián)的第一IGCT電子開關(guān)和第二IGCT電子開關(guān)，脈沖發(fā)生器模塊用于產(chǎn)生等離子體電化學(xué)反應(yīng)所需的脈沖電壓波形；放電開關(guān)模塊與脈沖發(fā)生器模塊連接，用于對(duì)脈沖發(fā)生器模塊內(nèi)剩余的無(wú)功電進(jìn)行放電；所述等離子體電源實(shí)現(xiàn)了脈沖電壓上升時(shí)間的減小，提高了等離子體電源的流光放電電壓，改善了污染物的治理效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及大氣污染凈化技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種脈沖電暈放電等離子體電源。

背景技術(shù)

脈沖電暈放電技術(shù)最早應(yīng)用于燃煤電廠煙氣的脫硫脫硝，該技術(shù)利用高電壓窄脈沖在氣體中放電，通過流光的傳播的過程產(chǎn)生大量高能電子，這些高能電子可以打開很多背景氣體分子的化學(xué)鍵。脈沖電暈放電技術(shù)可應(yīng)用于污水處理廠、石油化工、制藥、污水處理、涂料、皮革加工、感光材料、食品加工廠、印染廠、垃圾處理廠、屠宰場(chǎng)、牲畜飼養(yǎng)場(chǎng)、魚類加工廠、飼料加工廠等諸多場(chǎng)所。

傳統(tǒng)的脈沖電暈等離子體電源采用IGBT電子開關(guān)并聯(lián)的方案，而等離子體電源中的直流母線電壓較低，脈沖變壓器變比較大，這會(huì)導(dǎo)致銳化電容器折算到脈沖變壓器低壓側(cè)的等效電容值很大，脈沖諧振周期較長(zhǎng)，脈沖電壓上升時(shí)間就會(huì)較長(zhǎng)，等離子體電源的流光放電電壓越低，也就導(dǎo)致環(huán)境治理效果越差；同時(shí)，IGBT電子開關(guān)的脈沖電流耐受能力較差，很容易進(jìn)入退飽和區(qū)損壞，制約了脈沖電源的最大負(fù)載能力；此外，負(fù)載兩端的脈沖電壓下降沿總是大于上升沿，限制了脈沖寬度控制的下限范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種脈沖電暈放電等離子體電源，解決目前的脈沖電暈放電等離子體電源由于采用IGBT電子開關(guān)并聯(lián)的方案，導(dǎo)致脈沖諧振周期長(zhǎng)、環(huán)境治理效果差的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種脈沖電暈放電等離子體電源，包括三相工頻變壓器模塊、AC/DC整流器模塊、脈沖發(fā)生器模塊和放電開關(guān)模塊；

所述三相工頻變壓器模塊，與外部三相電源連接，用于提供電能；

所述AC/DC整流器模塊，位于所述三相工頻變壓器模塊與脈沖發(fā)生器模塊之間，用于將所述三相工頻變壓器模塊輸出的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，供給脈沖發(fā)生器模塊；

所述脈沖發(fā)生器模塊，包括串聯(lián)的第一IGCT電子開關(guān)和第二IGCT電子開關(guān)，所述脈沖發(fā)生器模塊用于產(chǎn)生等離子體電化學(xué)反應(yīng)所需的脈沖電壓波形；

所述放電開關(guān)模塊，與所述脈沖發(fā)生器模塊連接，用于對(duì)所述脈沖發(fā)生器模塊內(nèi)剩余的無(wú)功電進(jìn)行放電。

優(yōu)選地，所述放電開關(guān)模塊包括第一磁壓縮開關(guān)、第一電阻和第一電容，其中，第一電阻和第一電容并聯(lián)，并且并聯(lián)之后和所述第一磁壓縮開關(guān)串聯(lián)。

優(yōu)選地，所述第一IGCT電子開關(guān)和第二IGCT電子開關(guān)均包含有GCT半導(dǎo)體器件和門極驅(qū)動(dòng)板，所述GCT半導(dǎo)體器件和門極驅(qū)動(dòng)板通過同軸電纜連接。

優(yōu)選地，所述脈沖發(fā)生器模塊內(nèi)包含有脈沖變壓器，第一IGCT電子開關(guān)和第二IGCT電子開關(guān)串聯(lián)組成第一串聯(lián)支路，所述脈沖變壓器初級(jí)繞組的兩端分別通過第二電容和第三電容和第一串聯(lián)支路連接，所述脈沖變壓器次級(jí)繞組的兩端連接并聯(lián)的第四電容、第五電容和負(fù)載Load。