[发明专利]一种静电除尘器用高压中频电源及其供电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电源，具体地说是一种静电除尘器用高压中频电源及其控制方法。

背景技术

静电除尘器（electrostatic precipitator，简称ESP）是一种利用强电场使尘粒带电，并在静电场的作用下将尘粒分离、捕集的装置。静电除尘器的工作原理是利用高压电场使烟气发生电离，产生大量电子和离子，在电场力的作用下向两极移动，在移动过程中碰到气流中的粉尘颗粒使其荷电，荷电粉尘在电场力作用下与气流分离向极性相反的极板或极线运动，荷电粉尘到达极板或极线时由静电力吸附在极板或极线上，通过振打装置使粉尘落入灰斗从而使烟气净化。

静电除尘器的除尘效率取决于施加到电场的平均供电电压和电流的高低。目前，静电除尘器所用的电源有三种，下面分别予以介绍：

第一种：输入电源为两相380V工频50Hz，输入到高压整流变压器的电源为两相0-380V工频50Hz电源。这种电源的缺点是，由于采用工频供电、可控硅调压方式，当除尘器电场发生闪络时，该电源的动态响应时间偏慢，约10ms左右，高压整流变压器二次电压跌落幅度达35-40%，影响除尘器的除尘效率。并且该输入电源的功率因数较低，一般只有0.5左右。

第二种：输入电源为三相380V工频50Hz，输入到高压整流变压器的电源为三相0-380V工频50Hz电源。这种电源的缺点是，仍然采用工频供电、可控硅调压方式，当除尘器电场发生闪络时，该电源的动态响应时间仍然偏慢，约3.3ms左右，高压整流变压器二次电压跌落幅度达20-30%，影响除尘器的除尘效率。且设备体积庞大，成本偏高。另外，采用该电源改造现有除尘器，必须更换现有的除尘器供电设备，造成资源浪费。

第三种：输入电源为三相380V工频50Hz，输入到高压整流变压器的电源为两相0-380V高频2万Hz电源。如中国专利文献CN201399383Y中公开了一种电除尘用的具有恒流特性的高频高压电源，由高频高压硅堆、升压变压器、微机控制器、油箱和控制柜组成。这种电源虽然可以改善和提高静电除尘器的除尘效率，但是由于技术原因、器件本身的原因以及生产工艺等原因，造成成本普遍较高、可靠性低。且该类电源的功率偏小，目前成熟的除尘器高频电源，最大功率仅为72KV/1.2A，难以满足除尘器的供电要求。另外，采用该电源改造现有除尘器，必须更换现有的除尘器供电设备，造成资源浪费。

由以上分析可知，静电除尘器用的电源为工频（50Hz）时，存在动态响应时间偏慢、二次电压跌落幅度高（20%-40%）的问题，除尘效率低的技术问题；静电除尘用的电源为高频时，虽然提高了除尘效率，但是由于与老旧的除尘器电源的设备不匹配，需要全部更换新设备，不能用于原老旧除尘器电源的改造，造成资源浪费。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的静电除尘器电源输入高压整流变压器的电源为低频（工频）或高频，低频时存在响应时间慢、除尘效率低的问题，高频时存在成本高、需要更换相应设备造成资源浪费的问题，从而提出一种使用中频电源对高压整流变压器进行供电，提高了响应时间和除尘效率、且无需更换设备的一种静电除尘器用高压中频电源。

为解决上述技术问题，本发明所述的静电除尘器用高压中频电源，包括：

整流单元，包括整流器和滤波器，所述整流器将输入的三相380V工频50Hz的交流电整流为直流电，所述直流电再经所述滤波器滤波后输出；

逆变器，将所述滤波后的直流电逆变为两相的中频交流电；

高压整流变压器，用于将所述两相的中频交流电升压整流后为静电除尘器供电；

还包括控制器，所述控制器控制逆变器逆变后的中频交流电的频率大小，包括频率选择转换单元，所述频率选择转换单元根据高压整流变压器的类型设置可选择的工作频率范围，在所述可选择的工作频率范围内设置n个频率值，然后向所述逆变器发送信号使得逆变后的中频交流电的频率依次设置为所述n个频率值，其中所述频率值可在所述可选择的工作频率范围之间选择任意整数，然后依次检测并记录每个频率值对应的所述高压整流变压器的输出电流和电压，计算所述电流值和电压值的乘积；选择所述电流值和电压值的乘积最大时对应的频率值为最优频率，设置所述逆变器逆变后的中频交流电为所述最优频率，为所述高压整流变压器供电，从而为静电除尘器供电。

所述中频交流电的频率范围为100Hz-1000Hz

所述逆变器中设置有IGBT开关管。