Устройство питания электрофильтра знакопеременным напряжением Советский патент 1987 года по МПК B03C3/38 B03C3/68 

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

Цель изобретения - повышение эф- фективности пылеулавливания путем автоматического поддержания равенства положительных и отрицательных зарядов слоев пыли на осадительном электроде электрофильтра.

На фиг. I приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная схема интегратора-переключателя; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Электрофильтр (ЭФ) 1 через выпрямительный мост на диодах 2-5 питается от высоковольтного регулируемого источника 6 переменного напряжения. В диагональ моста включен электронно-лучевой вентиль 7, анод которого соединен с катодами диодов 2 и 4, катод - с анодами диодов 3 и 5, а управляющий электрод - с выходом выходного формирователя 8 импульсов, вход которого соединен с выходом блока 9 управления. Высоковольтный регулируемый источник 6 переменного напряжения содержит высоковольтный повышающий трансформатор 10, один конец высоковольтной обмотки которого соединен с общей точкой диодов 2 и 3, а другой - через датчик 11 тока - с общей точкой схемы. Низковольтная обмотка трансформатора 10 через ти- ристорный регулятор 12 напряжения соединена с сетевым входом источника Управляющие входы тиристорного регулятора Ч 2 соединены с выходами фор- мирователя 13 управляющих импульсов входы которого соединены один с выходом датчика 11 тока и второй - с выходом датчика 14 напряжения, кото- рьй включен между осадительным и ко- ронирующим электродами ЭФ 1.

Блок 9 управления состоит из первого триггера 15, первый раздельный вход которого соединен с выходом второй схемы ИЛИ 16, а выход - с пер вым входом первой схемы И 17. Выход последней соединен с счетным входом второго триггера 18 и вторым раздельным входом первого триггера 15. Выходы второго триггера 18 сое динены с вторыми входами вторых схем И 19 и 20, первые входы которых соединены с выходами формирователя-синхронизатора 21, вход которого соединен с

0

5

5

0 5 0 5

0 5

сетевьп-т входом высоковольтного регулируемого источника 6 переменного напряжения. Выходы вторых схем И 19 и 20 соединены с входами второй схемы ИЛИ 22, выход которой соединен с входом выходного формирователя 8 импульсов и вторым входом первой схемы И 17. Первый вход второй схемы ИЛИ 16 соединен с выходом интегратора-переключателя 23, а второй - с выходом датчика 24 обратной короны, который подключен к осадительному электроду ЭФ 1. Входы интегратора- переключателя 23 соединены первый - с выходом датчика 11 тока, второй - с прямым, третий - с инверсным выходами триггера 18, а четвертый - с выходом второй схемы ИЛИ 16.

Интегратор-переключатель 23 (фиг. 2) состоит из выпрямителей среднего значения сигнала положительной 25 и отрицательной 26 полярностей, первые входы которых соединены с выходом датчика 11 тока, а вторые - с прямым выходом второго триггера 18 (фиг. 1) . Выходы выпрямителей 2.5 и 26 среднего значения соединены с входами интегратора 27, выход которого соединен с первыми входами преобразователей 28 и 29 от пика до пика. Выход преобразователя 28 соединен с первым входом схемы 30 сравнения и вторым входом схемы 31 сравнения. Выход преобразователя 29 соединен с первым входом схемы 31 сравнения и вторым входом схемы 30 сравнения. Выход схемы 30 сравнения соединен с первым входом схемы ИЛИ 32, второй вход которой соединен с выходом схемы сравнения 31, а выход - с первым входом второй схемы ИЛИ 16 (фиг. 1). Вторые входы преобразователей 28 и 29 от пика до пика соединены с выходами схем И 33 и 34, соответственно. Первый вход схемы И 33 соединен с прямым выходом триггера 18, а 1 ервьй вход схемы И 34 - с инверсным..Вторые входы схем И 33 и 34 соединены с выходом схемы. ИЛИ 16.

Устройство работает следующим образом.

Блок 9 управления вырабатывает импульсы управления электронно-лучевым вентилем 7, синхронизированные с переменным напряжением источника 6, открывая вентиль 7 в течение только положительной полуволны питающего напряжения или только в течение отрицательной полуволны. На электрофильтре по цепи: источник 6 питания, диод 2, электронно-лучевой вентиль 7, диод 5 формируется положительное постоянное напряжение, а по цепи: источник 6 питания, диод 3, электронно-лучевой вентиль 7, диод 4 - отрицательное постоянное напряжение. Переключение вентиля на формирование очередной полярности выходного напря женин осуществляется или по сигналу с выхода датчика 24 обратной короны, или по сигналу с выхода интегратора переключателя 23 в моменты времени, исключающие возможность возникнове- ния аварийных режимов в схеме источника питания. Интегратор - переключатель 23 обеспечивает длительности положительных и отрицательных полуволн знакопеременного напряжения. Начальная величина интеграла тока фиксируется сигналом с выхода датчик 24 обратной короны. Таким образом, последний служит для начального опре .деления допустимой величины интеТра- ла тока.

Формирование импульсов управления осуществляется следующим образом. На вход формирователя-синхронизатора 21 поступает переменное напряжение, синхронизированное с напряжением источника 6 питания и, (фиг. 3).С выходов формирователя-синхронизатора 21 снимаются прямоугольные импульсы, соответствующие положительной и от- рицательной полуволнам питающего переменного напряжения U и U.j. Пусть при включении блока 9 управления на прямом выходе триггера 18 - сигнал Лог.1 и, а на инверсном - сигнал Лог.О Ug. При этом на выход схемы И 19 проходят сигналы, соответствующие только положительным полуволнам питающего напряжения U, на выходе схемы И 20 - Лог.О U. Сигнал U с выхода схемы И 19 проходит через схему ИЛИ 22 на.выход блока 9 управления Ug, а затем через выходной формирователь 8 импульсов - на ускоряющий электрод электронно-лучевого вентиля 7.

При появлении сигнала либо с выхода датчика 24 обратной короны Ug либо с выхода интегратора-переключа- теля 23 Цр, которые складываются на входе схемы ИЛИ 16 Ц,, на прямом выходе триггера 15 появляется сигнал Лог. Г и,2, который разрешает прохождение выходного сигнала Ug через логическую схему, И 17. На выходе последней формируется сигнал U, задний фронт которого сбрасывает в исходное состояние триггер 15, убир разрешающий сигнал U с выхода схем И 17, и перебрасывает триггер 28, н прямом выходе которого появляется, сигнал Лог.О, а на инверсном - сигнал Лог.1. При этом на выходе схемы И 19 - Лог.О, а на выходе схемы И 20 - сигнал U, соответствующий только отрицательным полуволнам питающего напряжения. На электрофильтре формируется знакопеременное напряжение U.

Сигнал и,о появляется на выходе интегратора-переключателя 23 при равенстве интеграла тока через электрофильтр в текущий полупериод знакопеременного напряжения интегралу тока в предыдущий полупериод. Начальный уровень величины интеграла тока устанавливается по сигналу с датчика 24 обратной короны и пропорционален минимальному значению времени образования обратной короны при питании ЭФ положительным и отрицательным напряжением.

Формирование сигнала на выходе интегратора-переключателя 23 (фиг.2) осуществляется следующим образом.. Сигнал, соответствующий мгновенному значению тока в ЭФ 1, снимается с датчика 11 тока и поступает на первые входы выпрямителей среднего значения сигнала положительной 25 и отрицательной 26 полярности. Пусть при включении источника знакопеременного напряжения (момент времени ) на ЭФ формируется напряжение положительной полярности U (фиг.З). При этом на выходе вьщрямителя 25 появляется сигнал U,, пропорциональ1ный среднему значению тока через ЭФ в положительный полупериод знакопеременного напряжения. Сигнал U,5 поступает на вход интегратора 27, на выходе которого формируется сигнал (фиг.З), пропорциональный произведению 1. t (где 1+ - среднее значение тока через ЭФ при положительной полярности питающего напряжения; t - время интегрирования). При этом на выходе преобразователя 29 напряжение, и, равно размаху входного напряжения и при изменении последнего от отрицательного до положительного значения.

После появления сигнала на выходе датчика обратной короны (момент времени t , фиг. 3) в момент времени t -Перебрасывается триггер 18, выходной сигнал и. которого коммутирует входы полярности и на вход ратора 27 с выхода выпрямителя 26 начинает поступать сигнал другого знака Ц, пропорциональный среднему значению тока через ЭФ в отрицатель- ный полупериод знакопеременного напряжения. Теперь абсолютная величина сигнала на выходе интегратора 28 пропорциональна произведению (где 1 - среднее значение тока че- рез ЭФ при отрицательной полярности питающего напряжения; t - время интегрирования). На выходе преобразователя 29 величина напряжения U остается постоянной, пропорциональ- ной произведению (), а на выходе преобразоват.еля 28 величина напряжения и равна размаху напряжения при изменении последнего от положительного до отрицательного значе- ния.

Если время образования обратной короны при отрицательной полярности питающего ЭФ напряжения меньше, чем при положительной, то сигнал с выхо- да датчика обратной короны t (фиг.З появляется до того, как сравняются сигналы и и. . Сигнал U g с выхода датчика обратной короны через схемы ИЛИ 16 и И 34 поступает на преобразователь 29, подготавливая его к восприятию нового значения произведения (). На электрофильтре вновь формируется напряжение положительной полярности. На выходе преобразователя 28 величина напряжения и остается постоянной, пропорциональной произведению () предыдущего полупериода, а на выходе . преобразователя 29 величина сигнала и изменяется пропорционально ( текущего полупериода знакопеременного напряжения. Таким образом устанавливается минимальная величина интеграла тока. На выходе схемы 30 сравнения появляется сигнал в момент времени t, когда сигналы U и U сравняются, т.е. при равенстве I ; . Сигнал поступает на выход схемы ИЛИ 32, а затем - на вход схе- мы ИЛИ 16 и далее аналогично действи сигнала U g с выхода датчика 24 обратной короны переключает устройсво на формирование напряжения поло

Ч

жительной полярности. Интегратор- переключатель работает аналогично предыдущему полупериоду. Но на выходе преобразователя 29 величина напряжения и остается неизменной, пропорциональной произведению .(1 « t). В момент времени, когда (1 . ), появляется сигнал на выходе схемы 31, который переключает устройство на формирование напряжени противоположной полярности.

Форму л а изобретения

fg J5 2025

ЗО ) 45) 5055 ю 35

40

Устройство питания электрофильтра знакопеременным напряжением, содержащее высоковольтньм регулируемый источник переменного напряжения с датчиком тока, соединенный через вентили и коммутирующий элемент с электродами электрофильтра, датчик обратной короны, соединенный с оса- дительным электродом электрофильтра, формирователь-синхронизатор, соеди- ненньш с высоковольтным регулируемым источником переменного напряжения на стороне низкого напряжения, блок управления, выполненный в виде первого триггера, второй вход которого соединен с выходом первой схемы И, и входом второго триггера, а выход - с. первым входом первой схемы И, второй вход которой соединен с выходом схемы ИЛИ, входы которой соединены с выходами вторых схем И, первые входы которых соединены с выходами формирователя-синхронизатора, а вторые - с противофазными выходами второго триггера, отличающееся тем, что, с целью повьше- ния эффективности пьтеулавливания путем автоматического поддержания ра- |Венства положительных и отрицательных зарядов слоев пьши на осадитель- ном электроде, в блок управления введены вторая схема ИЛИ и интегратор-переключатель, первый вход которого соединен с датчиком тока высоковольтного регулируемого источника переменного напряжения, второй вход- с прямым, а третий - с инверсным выходами второго триггера, а четвертый - с первым входом первого триггера и выходом второй схемы ИЛИ, первый вход которой соединен с выходом интегратора- переключателя, а

второй - с выходом датчика обратной короны.

Изобретение относится к электротехнике , а именно к источникам питания электрофильтров, улавливающих высокоомные пыли, и позволяет повысить эффективность пылеулавливания. Устройство содержит высоковольтный регулируемый источник переменного напряжения, датчик тока, датчик обратной короны, формирователь-синхронизатор и блок управления. Изобретение позволяет исключить механизмы iотряхивания с их блоком управления, а также устранить явление обратной короны в электрофильтре.3 ил. с & ел ел о 00

с Датчика tnoHttjl

9иг.Ч

4tf