Устройство для питания электрофильтра знакопеременным напряжением

 

Изобретение предназначено для питания электрофильтра знакопеременным напряжением и позволяет повысить эффективность газоочистки путем увеличения среднего напряжения, прикладываемого к электродам электрофильтра . Устройство для питания электрофильтра знакопеременным напряжением содержит два регулируемых источника 3 и 5 постоянного напряжения, соединенных через высоковольтные коммутаторы 2 и 4 с электродами электрофильтра 1, делитель 15 напряжения, соединный с источниками 3, 5 постоянного напряжения, источником 31 опорного напряжения и блоком 16 управления , выходы которого соединены с регулируемыми источниками 3, 5 постоянного напряжения, а через выходные формирователи 18, 19 импульсов - соединены с управляющими вховысоковольтных KONtMyTaTopoB , 4. 4 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si> 4 В 03 С 3,/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

/ ! ср(.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 6

К АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ Пн,,„. (21) 4129909/24-26 (22) 04.10.86 (46) 23.03.88. Бюл. К 11 (71) Истринское отделение Всесоюзного электротехнического института им.В.И.Ленина (72) Л.П.Александров, В.С.Липатов, Н.А.Рассадина, В.И.Переводчиков, В.Н.Шапенко, В.М.Стученков и А.А.Савин (53) 66.012-52(088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

904784, кл. В 03 С 3/38, 1980.

Патент ФРГ М 3329863, кл. В 03 С 3/66, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА ЗНАКОПЕРЕМЕННЬП1 НАПРЯЖЕНИЕМ (57) Изобретение предназначено для питания электрофильтра знакопеременным напряжением и позволяет повысить

„„SU„„1382493 д 1 эффективность газоочистки путем увеличения среднего напряжения, прикладываемого к электродам электрофильтра. Устройство для питания электрофильтра знакопеременным напряжением содержит два регулируемых источника

3 и 5 постоянного напряжения, соединенных через высоковольтные коммутаторы 2 и 4 с электродами электрофильтра 1, делитель 15 напряжения, соединный с источниками 3, 5 постоянного напряжения, источником 31 опорного напряжения и блоком 16 управления, выходы которого соединены с регулируемыми источниками 3, 5 постоянного напряжения, а через выходные формирователи 18, 19 импульсов — соединены с управлякицими вхо1,ами высоковольтных коммутаторов

4. 4 ил.

1382493

Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам питания электрофильтров, улавливающих высокоомные пыли. 5

Цель изобретения — повышение эффективности газоочистки путем увеличения среднего напряжения, прикладываемого к электродам .электрофильтра.

На фиг. 1 приведена блок-схема 1О устройства для питания электрофильтра знакопеременным напряжением; на фиг ° 2 — временные диаграммы работы устройства; на фиг. 3 — блок-схема датчика уровня напряжения; на фиг. 4 - 15 временные диаграммы работы датчика уровня напряжения.

Электрофильтр 1 через коммутатор 2 соединен с положительным полюсом высоковольного регулируемого источника

3 постоянного напряжения, а через коммутатор 4 — с отрицательным полюсом высоковольтного регулируемого источника 5 постоянного напряжения.

Высоковольные регулируемые источники

3 и 5 постоянного напряжения содержат высоковольтные повышающие трансформаторы 6 и 7 соответственно. Высоковольтная обмотка трансформатора 6 соединена с мостовым выпрямителем 8, положительный полюс которого подключен к аноду коммутатора 2, а отрицательный через датчик 9 тока соединен с общей точкой схемы. Высоковольтная обмотка трансформатора 7 35 соединена. с мостовым выпрямителем

10, отрицательный полюс которого подключен к катоду коммутатора 4, а положительный соединен через датчик 11 тока с общей точкой схемы. Низко" 40 вольтные обмотки трансформаторов 6 и 7 соединены через тиристорные регуляторы 12 и 13 соответственно с сетевым входом источника. Управляющие входы тиристорного регулятора 12 45 соединены с выходами формирователя

14 управляющих импульсов, первый вход которого соединен с выходом датчика

9 тока, второй — с выходом датчика

15 напряжения, который включен между осадительными и коронирующими электродами электрофильтра 1, третий — с первым выходом блока 16 управления.

Управляющие входы тиристорного регулятора 13 соединены с выходами фор» мирователя 17 управляющих импульсов, входы которого соединены: первый с выходом датчика 11 тока, второй— с выходом делителя 15 напряжения, а третий — с вторым выходом блока 16 управления, третий выход которого соединен через выходной формирователь

18 импульсов с управляющим входом коммутатора 2, четвертый — через выходной формирователь 19 импульсов с управляющим входом коммутатора 4, а пятый и шестой выходы — соответственно с третьим и четвертым входами датчика уровня напряжения.

Блок 16 управления состоит из задающего генератора 20, выход которого подключен к счетному входу первого триггера 21, первый выход которого соединен с первыми входами первой схемы И 22, перво, схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 23 и через дифференцирующее устройство 24 с первым входом второго триггера 25. Второй выход триггера 21 соединен с первыми входами второй схемы И 26, второй схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 27 и через дифференцирующее устройство 28 с первым входом третьего триггера 29, выход которого соединен с четвертым входом датчика 30 уровня напряжения и с вторыми входами схем

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 23 и 27, третьи входы которых соединены с выходом второго триггера 25 и с третьим входом датчика 30 уровня напряжения.

Первым выходом блока 16 управления является выход схемы И 22, вторым— выход схемы И 26, третьим — выход схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 23, который соединен с первым входом схемы И 22, четвертым — выход схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 27, который соединен с первым входом схемы И 26, пятый и шестой— выходы триггеров 25 и 29 соответственно.

Вход блока 16 управления соединен с выходом датчика 30 уровня напряжения, первый вход которого соединен с делителем 15 напряжения, второй — с источником 31 опорного напряжения.

Датчик 30 уровня напряжения (фиг. 3) состоит иэ схемы ИЛИ 32, первый вход которой соединен с пятым выходом блока 16 управления, а второй вход — с выходом 6 блока 16 управления. Выход схемы ИЛИ 32 соединен с первым входом схемы И 33, второй вход которой соединен с выходом схемы 34 сравнения, первый вход которой соединен с выходом делителя 15 напряжения, а второй — с источником 31 опорного напряжения. Выход схемы И 33

1382493 соединен с входом блока 16 управления.

Устройство работает следующим образом.

Высоковольтные источники 3 и 5 поддерживают на электрофильтре 1 предпробивное напряжение в течение поI ложительной или отрицательной полуволны знакопеременного напряжения. 10

Блок 16 управления вырабатывает импульсы управления коммутаторами 2 и 4 и источниками 3 и 5 питания так, что при включении устройства подаются отпирающие сигналы, например, на коммута-15 тор 2 и источник 3. На электрофильтре при этом формируется напряжение положительной полярности, а коммутатор

4 и источник 5 заперты. При переключении полярности напряжения на элект-20 рофильтры сначала выключается работающий источник 3, а коммутатор 2, подключающий его к электрофильтру, остается некоторое время включенным.

При уменьшении напряжения предыдущей 25 полярности на электрофильтре, до некоторого минимального значения, по сигналу с датчика 30 уровня напряжения выключается работающий коммутатор 2, а включаются коммутатор 4 и источник 5. На электрофильтре формируется напряжение отрицательной полярности. Далее все происходит аналогично описанному.

Формирование импульсов управления осуществляется следующим образом.

На счетный вход триггера 21 поступает сигнал U (фиг. 2) с выхода задающего генератора 20 и задает режим переключения энакопеременного напряжения на электрофильтре 1. Частота и скважность переключения задаются исходя из физико-химических свойств пыли и технологических параметров электрофильтра 1. С выходов 45 триггера 21 снимаются два противофазных сигнала U, U> (фиг. 2), которые поступают на вход дифференцирующих устройств 24 и 28 и преобразуются в короткие импульсы U <, U, перебрасы50 вающие триггеры 25 и 29 в противоположное состояние. В этот момент времени, соответствующий моменту поступления сигнала с задающего генератора 20, выключается источник питания текущей полярности. На вторые входы

55 триггеров 25 и 29 поступает сигнал

Ut,, соответствующий моменту снижения напряжения на электрофильтре до некоторого минимального уровня, который задается величиной напряжения уставки

U . Сигнал U< перебрасывает триггеры

25 и 29 в исходное состояния. В этот момент выключается коммутатор, под/ ключавший к электрофильтру источник напряжения предыдущей полярности и включается источник напряжения последующей полярности и подключающий его коммутатор.

Таким образом, с выходов триггеров

25 и 29 снимаются импульсы U, . U длительность который определяет время опережения момента выключения источника питания относительно момента выключения коммутатора, подключающего его е электроду. Далее выходные импульсы триггеров 25 и 29 поступают на входы схем 23 и 27, выполняющих функцию ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, на первые входы которых поступают сигналы с соответствующих выходов триггера 21.

С выхода схемы 23 снимается сигнал (фиг. 2) на включение коммутатора 2. Этот сигнал поступает также на вход схемы И 22, на другой вход которой поступает сигнал Uz с выхода триггера 21. При этом на выходе схемы

И 22 формируется сигнал U на включение источника 3 положительной полярности. Аналогично с выхода схемы 27 снимается сигнал U „ (фиг. 2) на включение коммутатора 4, с выхода схемы

И 26 — сигнал U„ на включение источника 5 отрицательной полярности.

При этом формируются жестко синхронизированные сигналы управления коммутаторами и источниками питания. Выходные импульсы с блока 16 управления поступают на формирователи 18 и 19 импульсов управления коммутаторами

2 и 4, обеспечивая подачу на ускоряющие электроды коммутаторов прямоугольных импульсов напряжения заданной величины. Например, для коммутатора на вентиле типа ЭЛВ 1/150 амплитуда испульса напряжения 2-4 кВ при токе до 30 мА. На выходе источника 3 положительной полярности формируется напряжение U на выходе источника 5 отрицательной полярности — U, на электрофильтре U 5

Датчик 30 уровня напряжения (фиг. 1) фиксирует момент времени, когда после выключения какого-либо источника (положительной или отрицательной полярности) напряжение на электрофильтре снижается до некоторо1382493 го минимального значения. Так как электрофильтр работает н режиме постоянных электрических пробоев и регулирование напряжения на нем осуществ5 ляется по частоте искровых пробоев, напряжение на электрофильтре в течение любого полупериода знакопеременного напряжения периодически (при искровом пробое) резко (с длительностью фронта десятки миллисекунд) падает практически до нуля, а затем после паузы в 2-3 полупериоца сетевоно напряжения внонь поднимается до пробивного значения. При этом необходимо различать снижение напряжения, вызванное пробоем в электрофильтре, и снижение напряжения, вызванное отключением источника питания. Датчик 30 уровня напряжения работает 20 следующим образом.

Напряжение Б, (фиг. 4), пропорциональное напряжению на электро- фильтре, снимается с делителя 15 напряжения, который представляет собой омический делитель, и поступает на вход схемы 34 сравнения. На выходе схемы 34 сравнения появляется сигнал (фиг. 4) в момент снижения напряжения на электрофильтре до некоторого значения, задаваемого подачей на второй вход схемы 34 напряжения

U,, пропорционального желаемому уровню.

Схема ИЛИ 32 складывает сигналы, U,„ (ôèã. 4) с выходов тригге35 ров 25 и 29, передний фронт которых соответствует моменту начала переключения полярности напряжения на электрофильре, т.е. моменту выключе- 40 ния высоковольтного регулируемого источника постоянного напряжения.

Результат сложения сигналов U постурает на вход схемы И 33. На выходе схемы 33 появляются импульсы U<, соответствующие моменту снижения напряжения на электрофильтре до некоторого значения, происшедшего при переключении полярности знакопеременного напряжения.

Формула изобретения

Устройство для питания электрофильтра знакопеременным напряжением, содержащее два регулируемых источника высокого напряжения разной полярности, соединенных через высоковольтные коммутаторы с электродами электрофильтра, делитель напряжения на электрофильтре, соединенный с вторыми входами источников высокого напряжения, первый и второй выходные формирователи импульсов, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующих высоковольтных коммутаторов, и блок управления, содержащий задающий генератор, выход которого соединен со счетным входом первого триггера, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности газоочистки путем увеличения среднего напряжения, приклалываемого к электродам электрофильтра, оно дополнительно содержит датчик уровня напряжения, источник опорного напряжения и введенные в блок управления два дифференцирующих устройства, второй и третий триггеры, первую и вторую схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первую и вторую схемы И, при этом первый вход датчика напряжения соединен с делителем напряжения на злектрофильтре, второй вход — с источником опорного напряжения, а третий и четвертый входы соответственно — с выходами второго и третьего триггеров, нторые входы которых соединены с выходом датчика напряжения и соответственно с вторыми и третьими входами первой и второй схем

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы первой и второй схем И соединены с входами соответствующих высоковольтных источников напряжения, первые входы — с входами соответстненно первого и второго выходных формирователей импульсов и с выходами первой и второй схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответственно, а вторые входы — с первыми входами соответчтвенно первой и второй схем

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, с протинофазными выходами первого триггера и входами первого и второго дифференцирующих устройств, а первые входы второго и третьего триггеров соединены с ныходами соответстненно первого и второго дифференцирующих устройств.

1382493

И

Ug и, Uy

Mg

Уу

ИВ

И9

UI и„

Uy и, 1382493 и, Редактор Л. Гратилло

Заказ 1243/4

Тираж 527 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и, Ц

Составитель Б. Долотин

Техред М.Ходаиич КорректоР В. Бутяга