Устройство для питания электрофильтра Советский патент 1985 года по МПК G05F1/22 B03C3/02 

Изобретение относится к преобраз вательной технике и предназначено для питания электрофильтров. Известно устройство для питания электрофильтров, соде.ржащее повышаю щий трансформатор с однофазной мостовой выпрямительной схемой на выхо де ПЗ. Однако известное устройство хара теризуется недостаточной степенью очистки газа, вызванной обратным коронированием. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для питания элек рофильтра, содержащее однофазный трансформатор, первичная обмотка которого соединена с вьгаодами для подключения питающей сети, а вторич ная обмотка - с входом однофазного мостового выпрямителя,- в диагональ постоянного тока которого включен накопительный конденсатор, одной об кладкой соединенный с цепочкой, сос тоящей из последовательно соединенных резистора, обмотки дросселя и т ристоЗрного ключа, параллельно которому включены последрвательный LC-контур и обратный диод, причем управляющий электрод и катод тиристорного ключа соединень с соответст вующими выходами блока управления, вход которого через измерительный орган соединен со средним выводом делителя напряжения, один из крайних выводов которого совместно с со ответствующими выводами блока управ ления и измерительного органа зазем лен 2. Недостаток этого устройства состоит в относительной сложности, а также в том, что после импульсног коронного разряда в электрофильтре имеет место относительно малое сред нее напряжение, тогда как при отсут ствии обратной короны скорость дрей фа частиц пропорциональна произведе нию амплитудного напряжения, определякяцего заряд частицы, и среднего напряжения, что снижает степень очистки газа. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение степени очис ки газа путем уменьшения суммарной 1 емкости колебательного контура. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для питания электрофильтра, содержащем однофазный трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выводами для подключения питающей сети, а вторичная обмотка - с входом однофазного мостового выпрямителя, в диагональ постоянного тока которого включен накопительный конденсатор, одной обкладкой соединенный с цепочкой, состоящей из последовательно соединенных резистора, обмотки дросселя и .тиристорного ключа, параллельно которому включены последовательный LC-контур и обратный диод, причем управляющий электрод и катод тиристорного ключа соединены с соответствующими выходами блока управления, вход которого через измерительный орган соединен со средним выводом делителя напряжения, один из крайних выводов которого совместно с соответствующими выводами блока управления и измерительного органа заземлен, в два соединенных с одним концом вторичной обмотки трансформатора плеча мостового выпрямителя включено по одному диоду, а в два других, соединенных с другим заземленным концом вторичной обмотки трансформатора, включены электрофильтр и указанная цепочка, причем другой из крайних выводов делителя напряжения подключен к общей точке соединения электрофильтра и другой обкладки накопительного конденсатора. На чертеже приведена принципиальная схема устройства для питания электрофильтра. Устройство включает повышающий трансформатор 1, к вторичной обмотке которого подключен мостовой выпрямитель, выполненный в виде однотактного однофазного удвоителя напряжения, у которого электрофильтр 2 через диод (вентиль) 3 вкгаочен в качестве конденсатора первой ступени умножения. Накопительный конденсатор 4 имеет общий вывод с электрофильтром 2, а вторым своим выводом через диод (вентиль) 5 подсоединен к выводу вторичной обмотки трансформатора 1 совместно с разноименньм выводом вентиля 3. Электрофильтр 2, диоды 3 и 5 и конденсатор 4 образуют три плеча и выходную диагональ постоянного тока мостового выпрямителя. Вторые вьшоды электрофильтра 2 и конденсатора 4 соединены через резистор 6, дроссель 7 и через тиристорный ключ 8 со встречно-параллельным вентилем (обратным диодом) 9. Параллельно тиристору 8 подсоединена цепочка из последовательно соединенных дросселя 10 и конденсатора 11, предназначенньЕХ для обеспечения надежной работы тиристорного ключа 8. Резистор 6, дроссель 7, тиристорный ключ 8, обратный диод 9,образующие последовательный LC-контур, кон.денсатор 11 и дроссель 10 образуют четвертое плечо мостового выпрямителя. Параллельно электрофильтру 2 под соединен высоковольтный делитель 12 напряжения, к которому через измерительный элемент 13 подключен управляющий блок 14 тиристорного ключа 8. Если отключить переключатель 15 и включить переключатель 16, то получим второй вариант предлагаемого устройства, в которое дополнительно введены конденсатор 17 и вентиль 18, образующие дополнительную первую ступень умножения по типу выпрямителя с утроением напряжения. При втором варианте исполнения вентиль 5 из плеча мостовой схемы переходит в диа гональ постоянного тока, а упомянутое плечо мостовой схемы составляет конденсатор 17; четвертым плечом MOC ТОБОЙ схемы становится вентиль 18, а элементы 6-11 выводятся из четвертого плеча; больше разность между напряжениями на накопительном конден саторе 4 и на электрофильтре 2 перед импульсным разрядом. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Предположим, что работа начинается в момент, когда от нулевого значе ния возрастает в положительную область потенциал заземленио-го элект рода электрофильтра 2, создаваемый напряжением на вторичной обмотке трансформатора 1. За первую четверть . первого периода напряжение на электрофильтре 2 вырастает до максимального однократного и.. Кроме того, за первую четверть периода относительно медленно через резистор 6, дроссель 7 и вентили 9 и 3 заряжается накопительный конденсатор 4. Во вторую четверть первого периода напряжение на вторичной обмотке трансформатора 1 уменьшается как .функция синуса, а напряжение на электрофильтре 2 снижается в меньщей степени (в зависимости от тока утечки, который создают заряженные частицы газа, движущиеся между электродами электрофильтра). Во вторую четверть первого периода накопительный конденсатор 4 продолжает заряжаться от совместного действия напряжения на вторичной обмотке трансформатора 1 и ЭДС самоиндукции, возникающей в дросселе 7. В начале третьей четверти первого периода, когда напряжение на вторичной обмотке трансформатора 1 вызывает рост положительного потенциала на катоде вентиля 3, закрывают вентили 3 и 9, причем открывается вентиль 5. Если при этом напряжение на электрофильтре 2 больше напряжения на накопительном конденсаторе 4, то происходит относительно быстрое (ввиду малого сопротивления вторичной обмотки трансформатора 1) выравнивание этих напряжений. Предположим, что емкость накопительного конденсатора 4 равна емкости электрофильтра 2. По мере роста напряжения на вторичной обмлтке трансформатора 1 возникает ток, который подзаряжает конденсатор 4 и одновременно разряжает электрофильтр 2. К концу третьей четверти первого периода можно ожидать, что напряжение на конденсаторе 4 будет близко к 1,5 U,, а напряжение на электрофильтре 2 - близко к 0,5 Ц/«. Таким образом, в отношении уменьшения возможности обратного коронирования предлагаемое устройство находится в лучших условиях,чем злектрофильтр, питаемый полупериодным напряжением, потому что в нем в третьей четверти периода напряжение на электрофильтре 2 снижается не только из-за упомянутого тока утечки, но также из-за тока, вызванного напряжением трансформатора 1 и являющегося разряжаищим для электрофильтра 2. . В конце четвертой четверти первого периода устройство управления открывает тиристор и происходит импульсный коронный разряд. В электрофильтре 2 колебательный импульс (рост, а затем снижение напряжения) происходит относительно напряжения переходного процесса C4U40+ClU2e

где , Ujft - напряжения на элементах 4 и 2 перед разрядом;С,Сзг - емкости элементов А

и 2.

В накопительном конденсаторе 4 колебательный импульс выражается в снижении, а затем в росте напряжения до меньшего уровня, После колебательного импульса разность между напряжениями на конденсаторе 4 и на электрофильтре 2 уменьшается, а также снижаются величины этих напряжений.

После колебательного импульса (импульсного коронного разряда) предлагаемое устройство обеспечивает в электрофильтре большее среднее напряжение, что увеличивает скорость дрейфа частиц,если отсутствует или незнахштельна обратная корона.

Во втором периоде работа предлагаемого устройства аналогична описанной, однако в первой и второй четвертях напряжение на накопительном конденсаторе 4 больше, чем на электрофильтре 2. В третьей четверти вен тиль 5 открывается только после того как сумма напрюкений на электрофильтре 2 и на вторичной обмотке трансфор матора 1 превысит напряжение на накопительном конденсаторе 4, При равенстве емкостей , к напряжению на накопительном конденсаторе 4 добавляется только половина избытка упомянутой суммы, потому что ток в цепи для конденсатора 4 является зарядным, а для электрофильтра 2 разрядным, уменьп1ающим напряжение.

Таким образом, предлагаемое устройство проще, чем прототип, поскольку имеет четьфе вентиля вместо шести При этом оно обеспечивает повышение

степени очистки газа, так как в нем комбинируется импульсный коронный разряд и однополупериодное выпрямление при пониженном напряжении, В предлагаемом устройстве пониженно напряжение не является постоянным, как в прототипе, оно меньше своего среднего значения перед импульсным коронным разрядом и больше своего среднего значения после упомянутого разряда. Пониженное напряжение в предлагаемом устройстве можно выбрать так, чтобы отсутствовала или была незначительной обратная корона, но было бы достаточное среднее напряжение для увеличения скорости дрейфа частиц после импульсного коронного разряда.

Для удобства регулировки соотношения напряжений на накопительном конденсаторе 4 и на электрофильтре (перед импульсным разрядом) предусмотрено второе исполнение, при котором это соотношение больше. При втором исполнении в первой четверти периода через вентиль 18 заряжается дополнительный конденсатор 17, который в третьей четверти периода значтельную долю своего заряда отдает накопительному конденсатору 4. Хотя при втором исполнении предлагаемое устройство не проще прототипа, оно может обеспечить повышение степени очистки газа в большей мере, чем при первом исполнении. Кроме того, в отличие от прототипа, при втором исполнении предлагаемого устройства в импульсном разряде принимает участие не вся накопительная емкость, а только ее часть, вследствие чего разрядньш импульс можно сделать короче и этим дополнительно повысить степень очистки газа.

db

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА, содержащее однофазный трансформатор, первичная обмотка которого соединена с выводами.для подключения питающей сети, а вторичная обмотка - с входом однофазного мостового выпрямителя, в диагональ постоянного тока которого включен накопительный конденсатор, одной обкладкой соединенный с цепочкой, .состоящей из последовательно соединенных резистора, обмотки дросселя и тиристорного ключа, параллельно которому включены последовательный LC -контур и обратный диод, причем управляющий электрод и катод тиристорного ключа соединены с соответствующими выходами блока управления, вход которого через измерительный орган соединен со средним выводом делителя напряжения, один из крайних выводоб которого совместно с соответствующими выводами блока управления и измерительного органа заземлен, о т л ичающееся тем, что, с целью упрощения и повьшения степени очистки газа путем уменьшения суммарной . емкости колебательного контура, в два соединенных с одним концом вторичной обмотки трансформатора плеча мостово(Л го выпрямителя вкгаочено по одному диоду, а в два других, соединенных С с другим заземленным концом вторичной обмотки трансформатора, включены электрофильтр и указанная цепочка, причем другой из крайних выводов -делителя напряжения подключен к общей точке соединения электрофильтра и другой обкладки накопительного конденсатора.