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电除尘用高频高压电源

技

术

总

结

龙岩市安特电子有限公司

二00八年二月

电除尘用高频高压电源
技术总结

电除尘器作为我国工业除尘的主力设备，其高压供电电源及控制

技术自八十年代初至今有了很大的发展，目前大量应用的工频调压-

升压-整流方式的单相高压电源技术，在控制功能、控制精度、数字

化处理及传输各方面已达到或接近国外先进水平。随着工业的以展以

及国家对大气污染排放标准的进一步提高，要求电除尘器达到更高的

收尘效率。从电除尘器高压供电技术方面，需要有新型的高效节能产

品来满足工业应用的要求。高频高压电源作为一项新的应用技术，国

外已有较多的应用报导。为适应市场的需要，我公司组织开发小组，

自主研制电除尘用的高频高压电源产品。

一、技术调研

1、性能比较

收集国内外相关报导，分析性能优势，确定开发项目。

为电除尘器配套供电的高压电源目前大量应用的为单相输

入、全波整流输出方式，其主要特点是技术成熟，主回路和控制

电路相对简单，但有如下主要缺点：

a、单相380V供电，易引起三相供电不平衡；
b、效率较低，通常为70%；

c、单相整流输出电压纹波系数为0.67，输出电压峰值与平均

电压差值大，闪络状态下电场运行电压低；

d、由于采用工频直接升压，整流变压器体积大，运输不便。

e、高频高压电源采用交流-直流-交流-直流的逆变-升压-整流

方式。

主要有如下优点：

a、三相供电，电流平衡，功率因素和电源效率可达85~90%；

b、逆变器谐振频率为几十千赫兹，开关频率一般为十至二十

千赫兹，输出的平均电压高，可明显提高电场运行电压；

c、设备体积小，重量轻，节约原材料，方便运输。

2、应用前景

由于对大气排放标准的提高，电除尘器需要有节能、应用

方便、能提高收尘效率的新型电源配套供电，以降低本体成本。

大量已经运行的电除尘器为符合更严格的排放标准，用高频高

压电源进行改造升级是理想的方案。因此，高频高压电源具有

良好的市场前景。

3、技术现状

常规的中小功率低电压输出的交流-直流-交流逆变器已经是
成熟的现有技术；大功率的高频高压技术国外也有产品报导，本

项目开发须重点解决的是大功率和高压等技术难点。本公司具有

十几年开发生产高压电源的经验，具有高压电源控制、高压整流

变压器的设计技术，完全有能力完成项目开发。

二、技术方案

1、经过技术准备工作，确定样机目标参数如下：

额定输入：交流三相380V，电流56A；

额定输出电压：直流72KV，负电压输出；

额定输出电流：400mA。

2、结构方案

a、大功率桥式逆变，开关频率15~20KHZ；

b、油箱与控制柜一体化结构；

c、在控制柜与油箱之间设置散热通道、强迫风冷系统。

三、技术难点与对策

样机输出为28.8KW,输出电压72KV,需在参数设计和结构方面达

到额定条件下可靠运行的要求:

a、经查阅各相关资料和设计计算,采用超微晶环形切割铁芯,经试

验可达到大功率和减小体积的要求;

b、为解决减小体积情况和高电压绕组绝缘问题,专门设计异型聚
四氟乙稀绕线骨架;

c、采用大功率IGBT,大功率散热器强迫风冷,合理设置散热通道;

d、为减小分布参数的影响，在IGBT与谐振回路速接采用同轴

连接方式，尽量减短连线长度；

e、硬件、软件配合实现精确检测、控制运行状态、实现在电场

变化情况下的可靠控制。

采用上述方案，经电路试验和测试，达到设计的要求。

四、样机制作与厂内调试试验运行

经单元电路试验后确定电气主回路，控制回路与箱体机械图，并

进行部件制作和装配。

厂内调试分三步完成：

a、降低主供电电压，进行谐振参数，频率、波形的配合调试，

以获得满意的电流电压波形和稳定的工作状态；

b、主电源用额定电压供电，空载条件下调整至最佳状态；

c、在不同负载条件进行调试，最后在额定输出条件进行调整；

d、在阻性负载和电场负载条件下进行有闪络的运行，测量温升

和各种电气参数，确认可符合产品开发技术参数。

五、现场工业运行

三钢烧结厂1#、2#机尾电除尘器采用常规高压电源供电，因电
除尘器本体，较陈旧及工况变化，除尘效率达不到设计要求。从2007

年年底开始，我公司二台样机替换原常规电源投入运行后，电流从原

来的80~100mA提高至160~180mA，提高了收尘效率，实现达标排

放。

六、系列产品开发

样机产品试制完成后，为满足市场需求，我公司目前进行输出电

流200~800mA系列产品的开发，并对产品进行改进，将进一步提高

效率和降低成本。