[發明專利]一種電除塵用高頻電源系統

在審

• 申請號: 202011323835.2
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112564514A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 楊沛豪;柴琦;尋志偉;郭志軍;賈樹旺;高占平;寇水潮;趙守柱;高峰;孫夢瑤;郭新宇;郭霞
• 申請（專利權）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: H02M7/06
• 分類號: H02M7/06;H02M7/5387;H02M5/16;H02M3/335;B03C3/66
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

1.一種電除塵用高頻電源系統，其特征在于，包括整流電路模塊、逆變電路模塊和LCC諧振電路模塊；其中：

整流電路模塊用于將三相380V/50Hz的交流電壓轉為530V的直流電，逆變電路模塊用于進行直→交流電壓變化，將530V直流電轉變為20kHz的高頻交流電，LCC諧振電路模塊將高頻交流電經過電壓變壓器升壓、全橋整流后，完成最后的交→直流變化，形成72kV直流高壓電送至除塵器負載。

2.根據權利要求1所述的一種電除塵用高頻電源系統，其特征在于，整流電路模塊包括并聯設置的三組兩兩串聯的二極管，三相交流電壓的U端通過三相交流濾波電感L_U連接二極管V_D1的正極、二極管V_D4的負極，三相交流電壓的V端通過三相交流濾波電感L_V連接二極管V_D3的正極、二極管V_D6的負極，三相交流電壓的W端通過三相交流濾波電感L_W連接二極管V_D5的正極、二極管V_D2的負極，二極管V_D1的負極、二極管V_D3的負極和二極管V_D5的負極連接濾波電容C_f的一端，二極管V_D4的正極、二極管V_D6的正極和二極管V_D2的正極連接濾波電容C_f的另一端。

3.根據權利要求2所述的一種電除塵用高頻電源系統，其特征在于，二極管短時通入最高電壓為：在電壓參數選擇時增加5.0％裕度，即705×(1+50％)＝1058V。

4.根據權利要求2所述的一種電除塵用高頻電源系統，其特征在于，整流電路模塊輸出功率為72kW，根據最低效率輸入整流電路模塊功率為：最大輸入電流，即電力電子元器件額定電流為：

5.根據權利要求2所述的一種電除塵用高頻電源系統，其特征在于，逆變電路模塊包括IGBT逆變元器件V1-V4，IGBT逆變元器件V2的集電極連接GBT逆變元器件V1的發射極，IGBT逆變元器件V4的集電極連接GBT逆變元器件V3的發射極，IGBT逆變元器件V1的集電極和IGBT逆變元器件V3的集電極連接在濾波電容C_f的一端，IGBT逆變元器件V2的發射極和IGBT逆變元器件V4的發射極連接在濾波電容C_f的另一端。

6.根據權利要求5所述的一種電除塵用高頻電源系統，其特征在于，IGBT逆變元器件耐流值即最大電流值為整流電路模塊輸出電流的2倍，整流電路模塊輸出電流即母線電流I_DC＝150A，則IGBT逆變元器件耐流值為300A，依據規程：IGBT逆變元器件短時耐流要達到輸入電流的2-3倍，所以在IGBT逆變元器件選型時，耐流參數選擇為600A；逆變電路模塊兩端輸入電壓即整流電路模塊輸出電壓最大值U_DC＝561V，在全橋逆變電路中，每橋臂由兩個IGBT逆變元器件串聯組成，故每個IGBT逆變元器件耐壓值為561/2＝280.5V，依據規程：IGBT逆變元器件短時耐壓要達到輸入電壓的2-3倍，所以在IGBT逆變元器件選型時，耐壓參數選擇為841.5V。

7.根據權利要求6所述的一種電除塵用高頻電源系統，其特征在于，LCC諧振電路模塊包括依次連接的變壓器自身漏感L_s、外接串聯電容C_s和變壓器繞組分布電容C_p。

8.根據權利要求7所述的一種電除塵用高頻電源系統，其特征在于，壓器自身漏感L_s作為諧振電感，變壓器繞組分布電容C_p作為諧振電容，在參數選型上，根據規定：變壓器自身漏感和變壓器繞組分布電容C_p與設備特性有關，在電除塵用高頻電源諧振電路中，變壓器自身漏感取值范圍為：12μH≤L_S≤15μH，變壓器繞組分布電容取變壓器自身漏感L_S＝13μH，變壓器繞組分布電容C_P＝1μF，升壓變壓器匝數比為1:153，外接串聯電容C_s選型公式為：其中：f_s——逆變電路模塊輸出頻率，kHz；η——電源轉換效率，取95％；k——等效分布電容于串聯諧振電容之比，取通過計算得出外接串聯電容C_s＝6μF。