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高頻電源范文1
中圖分類號：X701.2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）48-0361-01
引言
隨著國家排放標準的趨嚴，以及節能減排國策的施行，大氣粉塵污染治理應用行業也出現了新的特點。提高除塵效率，降低能耗，成為發電企業當前的一個主要問題。電除塵器高頻電源的應用，為此開辟了一條新的道路。
1.電除塵器的工作原理與組成
電除塵器是火力發電廠必備的配套設備，它的功能是將燃煤或燃油鍋爐排放煙氣中的顆粒煙塵加以清除，從而大幅度降低排入大氣層中的煙塵量，這是治理環境污染，提高空氣質量的重要環保設備。它的工作原理是：煙氣通過電除塵器主體結構前的煙道時，使煙塵帶正電荷，然后煙氣進入設置多層陰極板的電除塵器通道。由于帶正電荷煙塵與陰極電板的相互吸附作用，使煙氣中的顆粒煙塵吸附在陰極上，定時打擊陰極板，使具有一定厚度的煙塵在自重和振動的雙重作用下跌落在電除塵器結構下方的灰斗中，從而達到清除煙氣中煙塵的目的?；痣姀S一般機組功率較大，如60萬千瓦機組，每小時燃煤量達180T左右，其煙塵量可想而知。因此對應的電除塵器結構也較為龐大。一般火電廠使用的電除塵器主體結構橫截面尺寸約為[25～40]×[10～15]平方米，如果再加上6米的灰斗高度，以及粉塵運輸空間高度，整個電除塵器高度均在35米以上。對于這樣的龐大的鋼結構主體，不僅需要考慮自主、煙塵荷載、風荷載、地震荷載作用下的靜、動力分析，同時還須考慮結構的穩定性。電除塵器的主體結構是鋼結構，全部由型鋼焊接而成，外表面覆蓋保溫材料結構。為了設計制造和安裝的方便，結構設計采用分層形式，每片由框架式的若干根主梁組成，片與片之間由大梁連接。為了安裝蒙皮和保溫層需要，主梁之間加焊次梁。對于如此龐大結構，如果均按實物連接，其工作量與單元數將十分龐大。按工程實際設計要求和電除塵器主體結構設計，主要考察結構強度、結構穩定性及懸掛陰極板主梁的最大位移量。對于局部區域主要考察陰極板與主梁連接處在長期承受周期性打擊下的疲勞損傷；陰極板上煙塵脫落的最佳頻率選擇；風載作用下結構表面蒙皮與主、次梁連接以及它們之間剛度的最佳選擇等。
2.影響電除塵器效率的因素
2.1燃煤電廠煙氣及粉塵的性質，煙氣性質主要取決于燃燒成分，與鍋爐燃燒方式，制粉系統形式及其運行操作條件有關；粉塵性質主要取決電阻，粉塵濃度，粒徑分布及形狀密度，摩擦角，黏附力等。
2.2電除塵器的結構特點。如電場長度及電場串聯數，電極結構形式，電場集塵面積，極間距離，供電方式，振打方式，電氣控制特性，氣流分布情況及輔助設施的可靠程度等。
2.3操作因素，如鍋爐有關運行參數，飛灰可燃物，電場的漏風，振打，粉塵的二次飛揚等，運行中電場電暈功率越大除塵的效率越高，所以要選擇合適的火花頻率。一電場火花率為120次/min，二，三，四電場可以逐漸下調，四電場火花率可以在10-20次/min或更低。電暈電流逐漸上升，從第一電場至末極電場，電流能夠接近到額定電流，但第一電場一般至少達到額定電流值的35%-40%。電壓高低則要視煙氣及粉塵情況而定，但末極電壓一般最低，因效率高的電除塵器其末極電場的伏安特性已接近熱態下的空載伏安特性。例如當末極電場閃絡頻繁，電流較小而前幾極電場都運行正常時，可以從以下幾方面找原因：
（1）電極上積灰是否嚴重，后極電場粉塵粒徑細，黏附力強，積灰現象普遍比前極電場嚴重，還要檢查振打裝置，是否正常工作。
（2）是否存在漏電現象，檢查灰斗是否堵塞，絕緣部件是否結露，污染。
（3）供電裝置是否存在“假閃”現象，假閃現象可能由本機靈敏度高引起的，也可能因抗干擾能力差，如接地，屏蔽沒做好等。
3.高頻電源的優勢
3.1基于高頻開關技術的高頻電源是一個與線路頻率無關的可變脈動電源，頻率為25～50KHz，輸出為純直流。它給電除塵器提供了接近純直流到脈動幅度很大的各種電壓波形，針對各種特定的工況，可以提供最合適的電壓波形，從而提高除塵效率。與工頻50/60Hz高壓電源相比，高頻電源純直流供電時的輸出電壓紋波通常小于5%，遠小于工頻電源35%～45%的紋波百分比，其閃絡電壓高，運行平均電壓可達工頻電源的1.3倍，運行電流可達工頻電源的2倍，在同樣的電場里，能夠輸入更多的功率，從而能夠有效的提高收塵效率。高頻電源間歇供電時可有效抑制反電暈現象，實現保效節能，特別適用于高比電阻粉塵工況。
3.2高頻電源采用單片機為核心的微機控制器。火花檢測與控制采用全新硬件檢測，對各種火花檢測特別可靠，對微弱火花也捕捉無遺。閃絡電流無沖擊波，電場電壓恢復極快，損失極小。具有純直流供電與間歇供電兩種方式，純直流供電采用調頻方式調壓，間歇供電Pon及Poff均可調節，針對各種特定的運行工況，可以提供各種合適的電壓波形，特別適用于前電場及高比電阻粉塵，能有效抑制反電暈現象的發生。高頻電源安裝于第一電場能解決前電場電暈封閉最有效的手段，由于“空間電荷效應”的原因，第一電場電流通常很小，提高電流十分困難。為了提高電流，工頻電源常常采用強行供電和高火花工作方式，但是仍然效果不佳。采用高頻電源可以輕松地將電流提高一倍。增大荷電強度，減輕后電場的負荷，這種電源應用方案已在工業應用實踐中得到驗證。針對電除塵器負載變化的特殊性，高頻電源充分展現了控制性能靈敏、電壓恢復快、保護功能完善等優點。
3.3高頻電源體積小、重量輕，只有常規工頻電源的幾分之一，占地空間小，便于安裝。采用三相電源平衡輸入，對電網無污染，無缺相損耗，屬于綠色電源。效率與功率因數高，效率通常大于93%，功率因數通常也大于93%，比工頻電源節能20%以上。高頻電源安裝在除塵器頂部，設備集成一體化，電纜用量明顯減少，同時，不占用控制室空間，還可以節省土建施工成本。
3.4高頻電源具有高低壓一體化控制功能，包括振打控制和斷電振打控制，高頻電源還具有反電暈檢測控制，采用大屏幕LCD中文顯示控制終端作為人機接口，240×128點陣帶背光，圖形菜單操作，人機交流簡潔明了。使用通訊協議與上位機接口，能夠接受計算機的各種命令，并將高頻電源的各種參數、故障狀態、運行工況實時傳送至計算機，實現遠程軟啟動、軟停機功能。
4.結語
目前電除塵器高頻電源自主技術日漸完善，已廣泛應用于火力發電的煙氣粉塵治理。高頻電源的廣泛應用實現了電除塵器配套電源技術水平的飛躍，極大拓展了電除塵器的適用范圍，同時，高頻電源的應用，使很多已建成投產的電除塵器在較小的資金投入下，獲得很高的除塵效率，降低排入，對環保節能減排有積極的作用。
參考文獻
[1] 趙會良，羅承沐等.電除塵中的高壓供電技術.高電壓技術，1996（1）.
高頻電源范文2
[關鍵詞]焊接電源微束等離子薄板焊接
中圖分類號： 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）24-0001-01
隨著電子、電力、航空等工業的發展，薄件的焊接量增多，而薄件的焊接主要問題是電弧能量不集中，因此造成成型不佳及起弧、收弧不穩定造成的危害。因此就需要焊機能提供穩定性較強、能量密度較大以及相應的引弧、熄弧方法，因為高頻電弧有較好的電弧穩定性及較強的自收縮作用，因此本文研制了高頻雙極性微束等離子弧焊電源。
一、電路的設計
本文設計的弧焊電源由直流電源電路、控制電路、脈沖電路等部分組成。
1.直流電源電路
本文所用到的高頻高壓脈沖偏壓電源的前端直流部分的最高供電電壓50V，最大功率6 kW。電源采用恒流閉環控制，以此來保證在不同負載的條件下，輸出脈沖電流的恒定。具體參數指標如下：
（1）輸入：單相220V；
（2）輸出功率：0-6 kw；
（3）輸出電壓：DC0-50 V；
（4）輸出電流：DC0-30 A；
（5）電壓紋波小于1V。
1.1 直流電源總體設計方案
電源總體的設計方案如下：電源電路的結構包括兩部分：主電路部分和控制電路部分，如（圖1）所示。主電路包括：工頻整理濾波、高頻逆變、變壓器和高頻整流濾波等組成；控制電路包括：逆變器驅動電路、電流的測量電路和反饋控制電路等。
1.2 直流電源主電路設計
主電路部分采用交流220 V輸入，經整流濾波以后，經逆變電路將直流轉變交流（逆變器半導體的開關為IGBT），再由變壓器將其升壓，最后經高頻整流濾波輸出給負載。
2.控制電路設計
控制電路主要由逆變橋驅動電路、過流過載保護電路、電流檢測電路組成。驅動電路的控制芯片采用了美國通用半導體公司（Silicon General）推出的SG3525芯片。
2.1 恒流控制
恒流是指在工作過程中維持電流的幅值不變，電壓在低于最大電壓范圍內隨著負載的變化而變化，恒流則需要通過閉環反饋電路來進行控制。
恒流部分主要由5個環節所構成：電流給定環節、PI調節器、整流滯后環節、LC濾波環節、電流采樣環節。
2.2 過流保護電路
保護電路利用磁環采集逆變變壓器的原端電路，當電流超過所給定值時，比較器動作觸發脈沖，脈沖經過了延遲隔離以后封鎖SG3525的脈沖。以此來實現過流保護的功能。
3.脈沖部分電路設計
本課題所研制的電源目標要獲得雙極性輸出，因此設計電路時選擇使用對稱的兩組電路，通過控制開關的通斷來實現雙極性輸出及占空比的控制，以此來達到雙極性脈沖的目的。
二、性能測試
2.1 技術參數
高頻雙極性微束等離子弧焊電源的主要技術參數如下：
輸入：單相220V；輸出功率：0-6 kw；空載電壓：250 V；輸出電流：DC0-30 A；工作電壓0-50V；陡降特性；恒流閉環控制，高頻雙極性輸出。
2.2 電源輸出特性測試
啟動電源進行焊接后，利用示波器測試各個工作區域，得到的數據利用Origin軟件畫出波形圖如（圖2）所示：
由以上所繪制的波形圖可知，電源輸出具有陡降特性，電流電壓波形穩定，能很好的滿足高頻雙極性微束等離子弧焊對電源特性的要求。
三、結論
本文研制的電源，輸入：單相220V；輸出功率：0-6 kw；空載電壓：250 V；輸出電流：DC0-30 A；工作電壓0-50V；陡降特性；恒流閉環控制，高頻雙極性輸出。電源輸出為高頻脈沖電流，波形穩定，能提高微束等離子弧的穩定性。采用電流反饋控制方式，能夠減少溫升對晶體管的輸出電流的影響，保證其實現恒流輸出。可以采用高頻引弧等措施，來降低對操作者要求，有利于進一步提高焊接質量以及工作效率。實踐證明，由此方案設計的高頻雙極性微束等離子弧焊電源性能可靠，使用簡單方便，焊接良好。
參考文獻
[1] 周玉生，新型微束等離子弧焊接電源的研制，材料科學與工藝，1999
高頻電源范文3
【關鍵詞】輸油管道;高頻電源;恒溫控制
Abstract：Due to the present electric heating heat treatment equipment is generally used to low temperature control precision，the shortcomings of low efficiency of heating，we design a suitable for heating for oil pipeline of high frequency power supply，solve the traditional electric heating temperature control precision is low，the problem of energy waste.This project using DSP as the cybernetics core and adopting fuzzy-PID control strategy，enhance the adaption for the parameter change and external interference; effectively improve the temperature control precision.We analyze the structure and the control strategy of the system and designed the control circuit and the control strategy.On the system performance is verified through the experiment，the surface of the experimental results，the system improves the precision of pipelines temperature control，improve the efficiency of heating can meet the requirement of industrial production，and can be used for the reconstruction of the existing oil pipelines heating system.
Keyword：The pipeline;medium-frequency power supply;constant temperature control
1.引言
稠油在我國大部分油田中占有相當大的比重，稠油主要特點是流動性差，但是對溫度敏感，當原油加熱到一定程度，流動性將大幅提高。對石油輸油管路的加熱可以有效提高石油的流動性。
石油輸油管高頻加熱電源，以DSP為控制核心，采用以溫度環為外環、以電壓環、電流環和阻抗環為內環的恒溫控制方案，集控制、觸發、顯示、上位機通信于一體，可實現對石油輸油管道的恒溫度控制。
2.加熱電源的結構
該加熱電源采用高頻感應加熱的主電路及控制電路如圖1所示。三相交流電經過全控整流橋整流，再經過電感、電容濾波變成穩定的直流，單相可控逆變器通過IGBT，將直流逆變成高頻電源[1]。負載是由補償電容和感應線圈組成的并聯諧振電路。控制電路包括：三相頻率跟蹤控制電路、溫度監測控制電路、整流觸發脈沖控制電路及功放電路、高頻頻電壓反饋電路、高頻頻率采樣電路、逆變觸發脈沖隔離及功放電路、模擬量采樣電路、鍵盤的輸入及模擬量數字顯示電路等。同時控制電路中還包括三相過流保護、三相電源斷相保護、高頻電壓過壓保護及控制板電源欠壓等保護電路。一旦系統發生故障，即可使系統進入逆變保護狀態，然后可靠地停機。為了保護晶閘管安全運行，每個晶閘管還加了阻容吸收電路來減小器件的開關損耗[2]。
2.1 整流觸發
圖1 高頻感應加熱的主電路及控制電路框圖
整流觸發電路由三相電壓同步、數字觸發脈沖控制電路和整流驅動電路等組成。三相整流的同步信號由共陽極晶閘管的陰極引線從主電路三相進線上取得，并送入DSP的ADC模塊，經轉換后得到同步電壓。在每個數據采樣程序里判斷電壓是否過零（包括由正到負電壓和由負到正電壓的過零），如果過零，則記下該時刻通用定。
時器的計數值，并在此后的時間里實時的根據觸發角α的變化比較定時器計數值，如果相等則發出相應晶閘管觸發脈沖信號，實現雙窄脈沖觸發。DSP輸出的窄脈沖經過放大，驅動脈沖變壓器輸出觸發脈沖，通過改變整流控制角來改變整流器輸出電壓。
2.2 逆變控制
以全控型器件作為開關的逆變器的控制通常采用他激轉自激的控制策略，即在開機或是負載電壓低于閾值時采用開環定頻控制，工作在它激狀態;當輸出負載電壓大于閾值電壓時進行自動切換，這時逆變器工作在閉環狀態，跟蹤負載頻率的變化[3] [4]。
圖2 頻率跟蹤策略
高頻電壓的反饋信號是從高頻反饋變壓器取得，經過零比較電路得到與高頻電壓同頻率的方波，該方波和輸出的PWM控制脈沖一起經過相器鑒相，得到二者的相位差;再經過低通濾波器得到反映該相位差大小的直流電平。該電平經過A/D采樣送入DSP中進行PI調節并輸出相應頻率的控制脈沖模擬壓控振蕩器（VCO）的功能。
在并聯逆變電路中開關管必須遵循先到通后關斷的原則，因此控制脈沖必須具有一個重疊死區。本文采用在DSP的PWM輸出端口接上反相器的方法，將DSP輸出的帶有死區的PWM脈沖反相，實現帶重疊區的PWM脈沖輸出信號。重疊時間如圖2所示。
3.保護電路設計
晶閘管高頻電源在運行時會遇到各種非正常情況，對這些情況必須采取一定的保護措施。保護電路主要包括：直流電流過流保護，高頻電壓過高等。為了保證故障檢測實時性，保護電路采用模擬電路。
3.1 直流過流檢測
直流過流保護電路如圖3所示，電流轉換成的電壓信號送至555定時器THOLD引腳。當引腳上電壓大于2/3VCC時，OUT引腳輸出“0”，輸出保護信號;DISCHG引腳導通接地，過流指示燈亮。
圖3 直流過流保護電路
3.2 高頻過壓保護
圖4 高頻電壓過壓保護電路
高頻電壓過壓保護電路如圖4所示，高頻電壓信號整流后，經電阻分壓在送至555定時器THOLD引腳。當引腳上電壓大于2/3VCC時，OUT引腳輸出“0”，輸出保護信號;DISCHG引腳導通接地，高頻過壓指示燈亮。
4.控制策略
在對石油輸油管道溫度控制中，由于各種擾動的存在，高頻感應加熱電源必須具有自動調節能力，這樣才能使系統可靠工作，保證加熱質量。系統采用了溫度控制外環與電壓環、電流環以及阻抗三個閉環相結合的恒溫控制方式。控制系統的結構如圖5所示。
電壓和電流調節器組成常規的電壓、電流雙閉環控制。在啟動和運行的整個階段，電流環始終參與工作，電壓環只在運行階段工作。而阻抗調節器，的輸出控制的是高頻電壓與直流電壓的關系。文獻[5]中詳細的論述了高頻電源電壓、電流雙閉環控制，此處不多作論述。下面主要分析模糊PID溫度控制策略。
溫度閉環采用調節電源輸出功率的方式來控制加熱溫度。在高頻電源中，高頻輸出功率PH與輸油管加熱的終點溫度T之間有如下關系：
（1）
式中：G為輸油管的質量;T0為初始溫度;C為輸油管的比熱;為電源效率;t為對輸油管的加熱時間。
圖5 控制系統的結構
又：
（2）
式中：UH為高頻電壓;RH為等效電阻。由（1）、（2）式可得：
（3）
由于T>>T0所以由上式可得：
（4）
由公式（5）可知，調節高頻電壓UH就可以達到調節溫度的目的。當測得的坯料溫度高于設定范圍時，高頻電源將會自動降低輸出功率，反之溫度低于設定溫度范圍時，高頻電源會自動升高輸出。
圖6 模糊控制器的結構
功率，使加熱溫度始終保持在規定的范圍內。為了克服高頻電源加熱時，受負載的影響較大、參數變化等問題，溫度控制閉環采用了模糊PID調節方式。模糊控制器以加熱時間作為一個輸入量，以第n個采樣周期高頻加熱系統的溫度偏差e（t）作為另一個輸入量，設計三個模糊控制器對PID控制中的三個參數進行在線調整。PID控制器根據整定后的參數、輸入溫度設定值以及檢測得到的溫度計數控制輸出量。參數自整定模糊控制器的結構如圖8所示[5]。
5.軟件流程
控制系統的軟件部分主要實現它激轉自激啟動、溫度調節控制、人機互動接口程序等功能?？刂瞥绦虻能浖鞒倘鐖D7所示，系統上電后，DSP進行程序初始化、打開中斷，然后檢測是否有報警信號，完成與上位機的連接，一切連接正常后采樣輸入加熱溫度設定值，溫度設定之后按啟動按鈕，之后系統由它激轉自激啟動，當啟動成功后，系統開始升高輸出功率，進入溫度自動跟蹤階段，若有擾動則系統通過模糊PID自動調節輸出功率。
圖7 軟件流程圖
6.實驗及結論
根據上述分析，設計了一套250KW/1500Hz的石油輸油管高頻加熱電源。圖8中Va是α=30°時A相輸入電壓波形，UgVT2是A相下橋臂晶閘管整流觸發脈沖波形，圖中前一個窄脈沖上升沿基本在正弦波30°，兩個窄脈沖上升沿基本相差20°。圖9為單相逆變電路觸發脈沖波形。
圖8 整流觸發脈沖實驗波形
當高頻電壓大于設定值時，外部模擬觸發電路將向DSP發送過壓保護信號，當DSP收到過壓保護信號后將立刻執行過壓保護程序，并發出高頻觸發脈沖，通過多次短暫通斷，達到逐步釋放能量的目的。過壓保護波形如圖10所示。圖10的波形與圖8相比，觸發脈沖的頻率升高。
圖9 正常逆變觸發波形
圖10 過壓保護時逆變觸發脈沖波形
實驗結果表明，本文提出得基于DSP的石油輸油管道高頻感應加熱電源，整流逆變觸發以及過載保護電路，都可以溫度正常的工作。溫度閉環控制系統可以根據溫度的變化來實時調節輸出功率，實現了對石油書輸油管道的恒溫控制，可以解決輸油管道加熱時恒溫控制問題，基于該方案研制出的控制系統可以應用在石油輸油管道中。
參考文獻
[1]孫寧，施建華.感應加熱工藝與設備的發展狀況及趨勢[J].金屬加工，2009（5）：26-28.
[2]韓天銳，郭鳳儀，等.新型圓環鏈高頻加熱系統的研制[J].煤礦機電，2008（6）：90-92.
[3]武鵬.500KWIGBT并聯諧振感應加熱電源研制[D].西安理工大學，2008.
高頻電源范文4
【關鍵詞】高頻電源；脈沖電源
1 概述
某公司I期鍋爐設備是上海電氣集團有限公司生產的SG 2084/25.4型600MW超臨界參數，單爐膛，半露天布置，固態排渣鍋爐。原電除塵設備由菲達環保有限責任公司提供，采用雙室五電場臥式排列方式，配套控制為大連宗益科技發展有限公司2008年設備。機組投運后，電除塵出口粉塵濃度穩定在60mg/Nm3左右，除塵效率99.72%左右，電場耗電約1700kw。
2 立項背景
隨著國家環保部門將企業煙氣粉塵排放標準由200mg/Nm3提高到20mg/Nm3。原電除塵設備必須升級換代才能滿足新的排放標準。
為達到新的排放標準，目前一般采用電袋除塵法、最后一級電場使用旋轉電極等方式。這兩種方式由于能耗高、投資大、運行維護量大等問題，性價比較低。通過對大量電除塵設備的了解和對各發電企業電除塵設備使用情況的考察，制定了1、2、3電場使用高頻設備，4、5電場使用脈沖電源設備的方案。高頻設備起暈電壓低，運行方式靈活，粉塵荷電能力強，除塵效率高，適用于前級電場。脈沖電源設備由于運行電壓高，對高比阻粉塵和細微顆粒粉塵有很好的除塵效果。
通過高頻電源和脈沖電源的配合，預計達到電除塵出口延期粉塵含量≤20 mg/Nm3的標準。
3 電除塵設備簡介
3.1 靜電除塵器的工作過程
電除塵器工作主要分為氣體電離過程、塵粒荷電過程和收塵過程。提高電場電壓強化氣體電離和粉塵核電從而提高除塵效率，這是傳統的除塵理念。實際運行中，由于反電暈現象的存在，過高的電壓耗掉了大量能源卻降低了除塵效率；同時，過高電壓易產生火花放電，也是影響除塵效果的一個重要因素。另一個影響除塵效率的重要因素就是振打收塵過程中粉塵下落造成的二次揚塵。
3.2 高頻電源簡介
高頻電源是把三相工頻電源通過整流形成直流電，通過逆變電路形成高頻交流電，再經整流變壓器升壓整流后形成高頻脈動電流送除塵器，其工作頻率在20kHz左右。
和傳統的工頻供電模式比較有以下特點：
（1）火花控制方面：工頻整流電源工作時產生的火花至少要維持20ms，火花恢復過程30-50ms，這嚴重影響除塵效率，同時還浪費很多電能。
高頻整流電源由IGBT的開關來控制電場供電，穩定的波形有效的抑制了電場火花的產生。另一方面，在產生火花時，高頻電源系統可以在20us內快速關斷IGBT，從而縮短火花影響的時間。
（2）反電暈的抑制方面：采用高頻電源后，充電間歇時間靈活，最小單位可到20us，在應用反電暈自動優化時，優化的精細程度和準確度大大提高，從而較工頻系統可以提高除塵效率。
（3）節能方面：
1）高頻開關電源轉換效率為94%以上相對于工頻電源（65%―75%）有大幅提高，節能約20%以上。
2）功率因數提高節電，高頻開關電源系統是三相供電，輸入功率因數可達0.95。常規工頻整流變壓器電源功率因數約為0.7。
3）沒有或較少的火花閃絡水平，且閃絡持續時間的縮短，大大減少了閃絡時對地放電所耗費的電能。
4）高頻開關電源系統內置反電暈監控及運行參數優化軟件，能夠合理地在線自動調整間隔充電時間間隔和充電強度，從而在提高電除塵器的收塵效率的同時節約了大量的電能。
5）利用機組負荷（或磨煤機給煤總量）信號的能耗管理閉環優化控制節能技術，在不同的鍋爐負荷段或不同的磨煤機總輸出量，各級電場的充電間隔時間和充電電流強度應相應地進行調整，設置不同的間隔充電運行模式。
3.3 脈沖電源簡介
脈沖電源是一款為清除細微粉塵和高比電阻粉塵而開發的產品，應用于鋼廠燒結廠、火力發電站、煉油廠等領域。它是在直流電壓上面重疊短幅寬（120μs 左右）的脈沖電壓。脈沖電壓用來提供強電暈，直流電壓（Vdc）用來收塵。
脈沖電源的優點：
（1）工作電壓達到70～80kv，加大了粉塵的荷電能力。由于脈沖很窄，使得電除塵總的能耗大幅下降，比工頻電源節電約60-80%。
（2）脈沖電源的供電方式，抑制了大量無用的電子流吸附于陽極板的高比電阻粉塵之上，從而有效地防止了電場中反電暈的的產生。
（3）此外，脈沖電源也可以DC加電單獨運行。
4 高頻加脈沖電源的應用
4.1 方案的制定
我們經過充分的調研和反復的研究討論，制定了1、2、3電場采用高頻整流電源，4、5電場采用MPS脈沖電源的方案。前三級電場利用高頻電源除塵能力強，控制方式靈活的特點，除掉大部分粉塵。后兩級電場使用脈沖電源對細微粉塵和高比電阻粉塵有很好的除塵效果特點，針對性的除掉后級電場的高比阻細微粉塵。通過高頻電源和脈沖電源的配合使用，并根據現場實際情況調節電除塵電壓電流參數、振打時序及振打降壓參數，在原電除塵本體設備不變的情況下，預期除塵效率大幅提高。
4.2 方案的實施
（1）前三電場選用國內某公司高頻開關電源系統，脈沖設備選用進口的MPS的脈沖電源系統。
高頻電源采用一體化設置，高頻變壓器、硅整流、控制單元、功率單元均設置于電除塵頂部，使用光纖通信和上位機連接。
高頻電源范文5
【關鍵詞】高頻電源；氧化鋁；行業除塵器；應用
0.引言
近年來，隨著我國工業的發展，氧化鋁行業除塵器的應用逐步增多。與此同時，如何有效提升除塵效率，達到經濟效益、社會效益、環保效益共贏，成為研究的焦點。本文結合氧化硅行業除塵的特點，針對工頻電源在除塵方面的不足，結合某氧化鋁廠3#焙燒爐電收塵高壓控系統升級改造的具體工程實踐，對高頻電源在氧化鋁行業的首次應用展開研究。
1.氧化鋁除塵器和焙燒爐電收塵
在氧化鋁廠的日常工作中，如果使用干法生產，將不可避免的產生大量的粉塵，可能帶來較大的環境污染，因此，使用各類除層方法，對氧化鋁生產進行除層，是十分必要的。
焙燒爐電收塵是一種較為有效的除塵方法，使用焙燒爐電收塵后的生產流程如下：首先，使用氧化鋁焙燒爐，通過燃燒重油給含有附著水12%的濕氫氧化鋁加熱，在濕氫氧化鋁脫水后，與廢熱氣一起進入電收塵系統，經折流板和電除塵收下的干氫氧化鋁再一起進行高溫焙燒。
電收塵主要是利用電場原理來進行懸浮顆粒與氣體分離，當電收塵器通電后，其陰陽兩極之間將產生電場，電場的作用使得極間氣體發生電離，在電離產生的電子和離子作用下，進入電場的氣體混合物會趨向與自身極性相反的電極并被吸附，此時，再通過除塵器的振打裝置，將吸附在電極上的粉塵振打脫落，并最終排出，達到除塵效果。
2.高頻電源與工頻電源應用對比
高頻高壓供電是國內外電除塵供電的先進技術，也是未來發展的主流趨勢。高頻電源和工頻電源都可以作為氧化鋁除塵器的電源，然而，二者用于焙燒爐電收塵后的效果卻有很大區別。如下圖1所示，為工頻電源和高頻電源產生的二次電壓波形對比：
圖1工頻電源和高頻電源產生的二次電壓波形
由上圖1可見，工頻電源輸出電壓的紋波大，能夠達到35%-45%，因此工頻電源的平均電壓比峰值電壓低，放電電流小，且平均電場強度較低，一定程度上影響了除塵效率。與工頻電源相比，高頻電源能提供更大的輸出電流和更高的輸出電壓，提供了幾乎無波動的直流輸出，從而使得除塵器能夠以次火花發生點電壓運行，提升了除塵器的供電電壓和電流，除塵器粉塵排放濃度能夠顯著降低。
可見，高頻電源不但節能顯著，輸出紋波小，可在對除塵器不做任何改造情況下提高除塵效率，且改造周期短，對電網影響較小。所以，高頻電源與工頻電源相比具有優勢，是可以考慮在氧化鋁行業除塵器上的應用。
3.焙燒爐電除塵器高頻電源改造技術研究
3.1存在問題和原因分析
某氧化鋁廠3#焙燒爐電配套一臺單室三電場電除塵器，含3臺高壓控制柜、1臺低壓控制柜，并配有一套上位機系統。高壓控制柜額定容量為：1.0A/72KV，型號GGAJ02-1.0/72KV。2007年投運護至今，存在故障率較高、收塵能力不足的問題。雖然采取了加強點檢、定期維護更換，停爐檢修等措施，但問題仍未能徹底解決。
在故障分析過程中，發現3#焙燒爐1區電收塵二次運行電流電壓只能達到250mA,45KV，不足額定的50%，導致無法對電場內部粉塵進行充分荷電和捕捉，這對電除塵的收塵效率產生較大影響。經過詳細分析，得出該焙燒爐故障發生的原因如下：
（1）原高壓控制系統不具備超微火花控制性能，無法檢測非常微弱的火花前兆信號，控制性能相對落后。
（2）采用工頻技術進行除塵，電場內部在運行一段時間后，極間距變小、陰極線會出現裹灰現象，這些都會導致二次電流電壓偏小。
（3）根據工頻技術的特點，工頻電源放電電流小，且電除塵內部平均電場強度偏低，無法使細微粉塵、高比電阻粉塵充分荷電。
3.2實施電除塵高頻電源改造
3.2.1改造方案的選擇
根據3#焙燒爐存在的問題和原因，擬定了兩種方案進行選擇：
方案A：延用原工頻技術，采購其它廠家的產品進行替換。
方案B：采用高頻電源進行技術改造。
方案A與方案B各有利弊，方案A的改造量相對較小，實施費用較低，屬于在現有基礎上的設備優化，但不能從根本上解決3#焙燒爐存在的問題，工頻技術依然存在除塵效率低的問題。方案B的升級改造費用雖然相對較高，但高頻電源能克服原工頻電源存在的平均電壓比峰值電壓低，放電電流小和平均電場強度低的兩大不足。同時，高頻電源能夠比工頻節能和減排約30%，具有良好的節能效益。此外，高頻電源技術在電廠和鋼鐵廠已經得到較廣的應用，技術已經比較成熟，且應用效果也很好。
基于上述考慮，綜合費用、技術、人力等各個方面因素，決定使用方案B來進行電除塵高頻電源改造。
3.2.2面臨的技術難點
雖然方案B與方案A相比，具有顯著的節能、減排、高效等優點，但是，目前高頻電源技術在電廠和鋼鐵廠等行業應用較廣，而在氧化鋁的生產過程中，尚未使用。
因此，方案B在實施過程中，在相關領域尚無經驗可循，高頻電源在氧化鋁行業除塵器的應用尚屬于空白，本項目在設備選型、改造方案制定、改造實施措施等方面，都需要進行全面探索，必要時進行自主技術創新。
3.2.3改造方案制定
為了做好焙燒爐的電除塵高頻電源改造項目，廠內成立了專門的研究團隊，以3#爐電收塵1區做試點，作為科研項目進行公關。經過技術實力、價格水平等的綜合比對，最終選定福建龍凈環保股份有限公司的STR03型高頻電源，并確定改造方案如下：
（1）拆除原電除塵器頂部整流變壓器，重新安裝一臺高頻電源（含高壓控制柜、整流變壓器一體），通過護套管同原隔離開關柜進行無縫對接。
（2）敷設低壓控制柜到本臺爐對應高壓控制柜的控制電纜，使之具有斷電/減功率的振打功能，提高清灰效果。
（3）重新設置與IPC系統的通訊功能，在上位機既可查看運行參數也可設定參數、執行遠程啟動/停止操作，還具有自動設定參數的智能功能。
（4）進行高頻電源性能調試，調試合格后投入使用。
3.2.4改造后運行效果分析
經過生產控制、焙燒車間、項目改造、電修等環節的共同努力，改造工作順利完成，在完成后進行的送電試車環節 ,電（下轉第309頁）（上接第175頁）壓能升到72KV，電流穩定在450mA，運行效果高于預期，數據比改造前提高了將近一倍。
到目前為止，升級改造后的高頻電源一直平穩運行，未發生一起報警、跳停等故障，電流電壓均保持穩定。從監測數據得出，不僅粉塵排放低于新標準10mg/m3，而且每年可產生效益25萬元，取得了經濟和環境效益的雙豐收。
4.結語
高頻電源改造能夠大幅度提升焙燒爐電除塵器的除塵效率，同時可以提供更大的輸入電流和輸入電源，且紋波系數小，具有明顯的技術優勢，成為傳統的可控硅工頻電源革命性的更新換代產品。相信隨著技術的發展，高頻電源在氧化鋁行業會獲得更加廣闊的發展空間。[科]
【參考文獻】
［1］郎國明，胡令芝，田利潤.高壓變頻器在氧化鋁焙燒爐除塵風機中的應用[J].變頻器世界，2011，10.
高頻電源范文6
關鍵詞：黃河通信、 智能化開關電源、 高頻開關電源閥控式密封蓄電池
Abstract: this paper the paper describes in detail the development of the Yellow River communication power supply, and communication power supply system of communications in which the importance of the position. And expounds the intelligent switch power equipment and valve control type sealing advantages of the storage battery pile and the daily maintenance and management.
Key words: the Yellow River communication, intelligent switching power supply, high frequency switching power supply valve controlled sealed battery
中圖分類號：TM564.8文獻標識碼：A 文 章編號：
一、概述
在通信行業中，人們通常把電源設備比喻為通信系統的“心臟”，這充分證明了通信電源在通信系統中所處地位的重要性。通信電源系統運行質量的好壞直接關系到通信網的運行質量和通信安全，隨著通信網整體水平的提高，通信電源系統也有了突飛猛進的發展。用智能化開關電源設備和閥控式密封蓄電池組替代原有的整流器和防酸式蓄電池組，成為目前通信電源設備更新換代的新熱點。
二、高頻開關電源及閥控式密封蓄電池的優點
隨著通信技術的飛速發展，在黃河通信系統中更多的高新技術的通信設備對通信電源提出更高的要求。傳統的相控可控硅穩壓穩流電源，已滿足不了現代信息傳遞質量和可靠性的要求，已被性能優良的高頻開關電源所替代。下面我就高頻開關電源及閥控式密封蓄電池的日常維護管理談談自己的看法
（一）高頻開關電源的優點
1、高頻開關電源具有體積小、重量輕、效率高、輸出紋波低、動態響應快、控制精度高、模塊可疊加輸出、N＋1冗余、便于擴容、遠程監控等特點。
2、電源系統智能化、高頻化，大大減小日常維護的工作量，更好的發揮通信電源維護的工作效率。
3、模塊化結構設計。它的任意一整流模塊相當于一臺相控電源設備，即它的任意一整流模塊均可獨立工作。多個獨立的模塊單元并聯工作，采用均流技術，所有模塊共同分擔負載電流，一旦其中某個模塊失效，其它模塊再平均分擔負載電流。這樣，不僅提高了功率容量，在器件容量有限的情況下滿足了大電流輸出的要求，而且通過增加相對整個系統來說功率很小的冗余電源模塊，極大地提高了系統可靠性。即使萬一出現單模塊故障，也不會影響系統的正常工作，而且為修復提供了充分的時間。
4、可實時監測蓄電池的端電壓，充、放電電流，自動控制均、浮充狀態。
5、具有電池溫度補償功能。
（二）閥控式密封蓄電池的優點
由于采用貧液式陰極吸收式的獨特結構，保證氣體在電池內部循環復合，電池內無流動的電解液、無電解液滲漏的問題存在，運行中無酸霧逸出，因此可臥放、疊放，可以和通信設備同屋放置在一起，節省空間；貧液設計在維護中不需補水、不需調比重，適合大電流放電；在一般情況下氫氧復合較好，不會產生氫氣。
三、高頻開關電源及閥控式密封蓄電池日常維護
1、高頻開關電源系統對環境溫度要求不高，在-5oC～40oC都能正常工作，但要求室內清潔、少塵。否則灰塵加上潮濕會引起主機工作紊亂，而且大量的灰塵也會造成原器件散熱不好，因此最好每季度進行一次清潔。
2、高頻開關電源系統中設置的參數在使用中不能隨意改變。
3、在使用中要避免隨意增加大功率的額外設備，也不允許在滿負載狀態下長期運行。由于電源系統幾乎是在不間斷狀態下運行的，增加大功率負載或在基本滿載狀態下工作，都會造成整流模塊出故障。
4、蓄電池對溫度要求較高，其使用環境溫度在15-25oC范圍內， 標準使用溫度為25oC。若溫度太低，會使蓄電池容量下降，溫度每下降1度，其容量下降1%。其放電容量會隨溫度升高而增加，但壽命降低。如果在高溫下長期使用，溫度每增高10oC，電池壽命約降低一半。
5、正確設置浮充電壓保證電壓電流符合規定標準，電壓、電流過高或過低都會影響電池的使用壽命。
6、蓄電池運行期間，每季度應檢查一次連接導線、螺栓是否松動或腐蝕污染，松動的螺栓必須及時擰緊，腐蝕的接頭必須及時用砂紙等打磨處理。
7、循環充放電使用時，應掌握好每次的充電量和放電量；應防止電池短路或深度放電，因為電池的使用壽命和放電深度有關，放電深度越深壽命越短；應使每次的充電量為前次放電量的110%~120%左右，放電容量則應控制在電池容量的30%~50%。
8、對市電停電頻繁的局應至少每季均充一次，不經常停電地區每半年均充一次，充入電量應根據實際情況，考慮到蓄電池本身的情況自行設定。
9、落后電池只有在放電狀態下才能被正確判定。放電時一組電池中電壓降低最快的一只就是落后電池。當出現落后電池時，先用整流器給整組電池均充，然后放電，循環幾次后仍不行的，應當單獨處理。
四、日常管理要點
閥控式密封蓄電池在使用過程中由于重力作用和無法添加蒸餾水，因而電解液均勻性較差，失水是其提前失效的重要因素。所以它對工作環境、溫度、浮充電壓、充電電壓有嚴格的要求。我們應充分利用智能化開關電源的管理功能，結合實踐經驗，對各種功能參數進行合理設置。
1、 設定浮充電壓為2.24V/單格(標稱溫度25℃)。閥控式密封蓄電池受溫度的影響較大，長期工作，溫度每升高10℃，電池的壽命將縮短一半，所以宜安裝在有空調的房間，采用利于散熱的布放方式。啟動溫度自動補償功能，若無此功能，應按實際溫度變化情況及時人工調節修正浮充電壓值。
2、設定均衡充電電壓為2.30～2.35V/單格(標稱溫度25℃)，時間12~36 h，充電電流不得大于0.2C10A。啟動周期均充功能，均充周期設置為三個月，轉浮充條件設置為當充電電流≤2mA/Ah。
3、充分利用監控遙測功能，及時掌握電池組的浮充電壓、電流、殼溫等參數是否處于正常狀態，發現問題及時處理；做好浮充狀態下各單體電池端電壓數據分析工作，當發現電池組中有兩只以上單體端電壓≤2.20V時，應立即進行均衡充電或單體補充電。
