本文關(guān)鍵詞：電除塵用直流疊加脈沖電源設(shè)計

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【摘要】：電除塵技術(shù)因具有除塵效率高、適應(yīng)范圍廣、運(yùn)行費(fèi)用低、安全可靠、使用維護(hù)方便且無二次污染等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用到工業(yè)煙塵排放領(lǐng)域。電除塵用高壓供電電源是電除塵器的重要組成部分,傳統(tǒng)的電除塵用直流供電電源為電除塵器持續(xù)施加維持在擊穿電壓點(diǎn)附近的高壓,在處理高比電阻粉塵時容易產(chǎn)生反電暈和火花放電現(xiàn)象,使除塵效率大幅下降。理論和實踐證明：脈沖供電電源可提高電場的擊穿電壓和峰值電場強(qiáng)度,降低平均荷電電壓和平均電場強(qiáng)度,能有效地抑制高比電阻粉塵引發(fā)的反電暈現(xiàn)象,大幅提高除塵效率,還能節(jié)約能耗,減小除塵器的收塵面積和本體成本,已成為當(dāng)今電除塵供電電源的主要發(fā)展趨勢之一。本文設(shè)計了一臺電除塵用高頻直流疊加脈沖電源,可通過不同的控制方式實現(xiàn)直流供電、脈沖供電和直流疊加脈沖供電三種輸出方式,電源主要技術(shù)指標(biāo)：直流高壓輸出電壓：10kV～30kV連續(xù)可調(diào),額定輸出電流140 mA：脈沖最高峰值電壓輸出30 kV,脈沖寬度為毫秒至微秒級,脈沖重復(fù)頻率為100 Hz。本文提出了直流高壓發(fā)生電路串聯(lián)脈沖高壓發(fā)生電路的主電路拓?fù)?重點(diǎn)闡述了初級整流電路、高頻逆變諧振電路、高頻高壓變壓器和直流疊加脈沖形成回路的設(shè)計思路、方法和仿真驗證;為實現(xiàn)開關(guān)管的軟開關(guān)技術(shù),對逆變諧振電路選擇的LCC諧振變換器的工作模態(tài)進(jìn)行了理論分析,利用數(shù)學(xué)方法對其進(jìn)行穩(wěn)態(tài)分析,并給出了LCC諧振參數(shù)的設(shè)計方法和仿真驗證；控制系統(tǒng)設(shè)計是以dsPIC33F為數(shù)字信號控制器的控制電路,完成系統(tǒng)過壓、過流等故障檢測和保護(hù),并對目前主流除塵電源控制方式進(jìn)行了總結(jié),選擇了適合本電源的PFM與脈沖控制相結(jié)合的控制方式；最終,完成了電源樣機(jī)的制作以及整機(jī)調(diào)試,并通過電除塵實驗證明此電源拓?fù)湓O(shè)計及控制方式的可行性。
【關(guān)鍵詞】：靜電除塵 直流疊加脈沖 諧振技術(shù) 高頻高壓
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X701.2;TM46
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 緒論7-15
• 1.1 課題的背景及研究目的7-8
• 1.2 靜電除塵概述8-9
• 1.3 ESP電源的發(fā)展及現(xiàn)狀9-14
• 1.3.1 工頻高壓電源10-11
• 1.3.2 高頻高壓電源11-12
• 1.3.3 脈沖高壓電源12-14
• 1.4 本文的研究內(nèi)容14-15
• 2 直流疊加脈沖電源主電路拓?fù)湓O(shè)計15-33
• 2.1 設(shè)計的重點(diǎn)和難點(diǎn)15-17
• 2.2 主回路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)17-18
• 2.3 初級整流濾波電路18-19
• 2.4 高頻逆變諧振電路19-25
• 2.4.1 高頻逆變電路結(jié)構(gòu)19-20
• 2.4.2 IGBT驅(qū)動電路20-23
• 2.4.3 軟開關(guān)變換器選擇23-25
• 2.5 高頻高壓變壓器25-29
• 2.5.1 主要參數(shù)計算27-28
• 2.5.2 繞組結(jié)構(gòu)設(shè)計28
• 2.5.3 絕緣及散熱設(shè)計28-29
• 2.6 直流疊加脈沖形成回路29-32
• 2.6.1 直流高壓整流電路29
• 2.6.2 脈沖高壓倍壓電路29-30
• 2.6.3 直流疊加脈沖主回路仿真分析30-32
• 2.7 本章小結(jié)32-33
• 3 LCC串并聯(lián)諧振軟開關(guān)技術(shù)研究33-47
• 3.1 LCC諧振變換器的工作模態(tài)33-36
• 3.2 LCC諧振變換器的穩(wěn)態(tài)電路分析36-44
• 3.2.1 等效電路37-39
• 3.2.2 數(shù)學(xué)模型39-40
• 3.2.3 特性分析40-44
• 3.3 LCC諧振變換器參數(shù)設(shè)計44-46
• 3.3.1 LCC諧振變換器參數(shù)設(shè)計方法44-45
• 3.3.2 LCC諧振變換器仿真45-46
• 3.4 本章小結(jié)46-47
• 4 系統(tǒng)主控單元及樣機(jī)實驗47-61
• 4.1 主控單元47-49
• 4.1.1 主控芯片介紹48
• 4.1.2 控制電路供電電源48-49
• 4.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計49-52
• 4.2.1 控制方式49-50
• 4.2.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計50-52
• 4.3 直流疊加脈沖電源實驗分析52-60
• 4.3.1 電源輸出測量波形52-55
• 4.3.2 除塵實驗測試55-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 附錄A 實驗實物圖片67-68
• 致謝68-69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：615112