Устройство питания электрофильтра знакопеременным напряжением Советский патент 1988 года по МПК B03C3/68 

2 -Н00

сд

Изог5ретение относится к электро - технике, а именно к источникам питания электрофильтров, улавливающих вы . сокоомные пылио

Цель изобретения повышение сте- пени газоочисткио

На фиго приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - блок-схема блока регулирования частоты переключения; jg на фиГоЗ - блок-схема таймера блока регулирования} на фиг«А - вольт-амперная характеристика устройства; на фиг,5 и 6 Сопоставимые диаграммы изменения напряжений на элементах ycTJS ройства во времени.

Блок-схема (фиг.) содержит элект- -рофильтр (ЭФ) 1, который через цепоч- ки из диодов 2,3 и коммутаторов 4,5 питается от высоковольтного регулирую 20 щего источника 6 переменного напряжения, который представляет собой, например, известный агрегат питания типа АТФ с автоматическим регулято- ром типа ПРТ и содержит высоковольт- 25 Hbrfi повышакяций трансформатор 7, один конец высоковольтной обмотки которого соединен с общей точкой диодов 2 и 3, а другой датчик; 8 тока - с общей точкой схемы. Низковольтная 30 обмотка трансформатора 7 через тирис- торный регулятор напряжения 9 соединена с сетевым входом источника. Управляющие вхрды тиристорного регулятора 9 соединены с выходами формирова- теля 10 управляющих импульсов, входы которого соединены один с выходом датчика тока 8 и второй - с вйходом датчика 11 напряжения, который вклю- чей между осадительным и коронирующим д электродами электрофильтра 1 о Управляющие электроды коммутаторов 4 и 5 соединены через выходные формирователи 2 и 13 с противофазными выходами триггера 14 15 управле 1ия, 45 Вход триггера 14 подключен через задающий генератор 16 к выходу блока 17 регулирования Ч 1стоты переключения, первый вход которого соединен с выходом датчика 11 напряжения, вто- , рой - с выходом датчика 8 тока, а третий - с прямым выходом триггера 14«

Блок 17 регулирования частоты переключения (фиго2) содержит выпрями- тель 18 среднего значения напряжения, первый вход которого соединен с выходом датчика 11 напряжения, а выход - с первыми входами тайМ1Вра 19, устройства 20- выборки и хранения значений напряжения и дешифратора 21, Блок 17 регулирования содержит также выпрямитель 22 среднего значения тока, первый вход которого соединен с вьпсо- дом датчика 8 тока, а выход - с первым входом устройства 23 выборки и хранения значений тока,, Второй вход таймера 19 соединен с прямым выходом триггера 14 блока 15 управления, а первый выход -.с вторыми входами выпрямителей 18 и 22, Второй, третий, четвертый и пятый выходы таймера 19 соединены соответственно с вторыми, третьими, четвертыми, пятыми входами устройств 20 и 23 выборки и хранения, шестой выход - с третьими входами выпрямителей 18 и 22, а седьмой - с первым входом схемы ЗАПРЕТ 24 Кроме того, третий выход таймера 19 соединен с вторым, четвертый - с третьим, а пятый - с четвертым входами дешифратора 21, пятый вход которого соединен с первым, шестой - с вторым, а седьмой - с третьим выходами устройства 20 выборки и хранения значений напряжения,.Выходы устройства 23 выборки и хранения значений тока соединены; первый - с первым, второй - с вторым, третий - с третьим, четвертый - с четвертым, пятый - с пятым, а шестой - с шестым вводами дешифратора, выходы которого в свою очередь соединены: первый - с первым, второй - с вторым, а третий - с третьим входами схемы 26 сравнения, четвертый вход которой соединен с источником сигнала уставки, пятый - с вторым выходом таймера 8, а выход с первым входом схемы 27 выделения максимального отклонения за период. Второй вход схемы 27 соединен с пря- мым выходом триггера 14 блока 15 управления, а выход - с вторым входом схемы 24 запрет, выход которой подсоединен к входу задающего генератора 16 блока управления Дешифратор 21 имеет три выхода, которые соединены: первый - с шестым входом устройства 23 выборки и хранения и с седьмым входом дешифратора 25, второй - с седьмым входом устройства 23 и восьмым входом дешифратора 25, а третий - с восьмым входом устройства 23, девятым входом дешифратора 25,

Таймер 19 (фиг,3) содержит индикатор 28 нуля, вход которого является первым входом таймера 19, а выход соединен с входом счетчика 29 через последовательно включенные схемы заг держек 30,31,32, с пятым выходом тай мера. Выходы схем 30,31,32 соединены с также соответственно с вторым, третье им и четвертым выходами таймера 19о Выход счетчика 29 соединен с входом схемы 33 вьщержки времени и первым входом схемы ИЛИ 34, второй вход ко- ю торой соединен с выходом схемы 32 задержки « а выход - с шестым выходом таймера,, Прямой выход схемы 33 выдержки времени соединен с седьмым выходом

Блок 17 регулирования частоты переключения осуществляет автоматичес. кую корректировку частоты знакопеременного сигнала, например, следуняцим образом.. . ,

На вход выпрямителя 18 среднего значения напряжения поступает знакопеременный сигнал и, (фиГоЗ и 6)-, снимаемый с датчика 11 напряжения на ЭФ 1, а на вход выпрямителя 22 среднего значения тока- знакоперемен ный сигнал,снимаемый с датчика 8 тока

таймера, а инверсивный - с первым вхочз через-электрофильтр. С выходов блоков

18 и 22 снимаются сигналы положительной полярности и, и, (фиг,5 и 6), пропорциональные соответственно напряжению на ЭФ и току .через него Если на ЭФ имеется Ьбратная корона при последовательном изменении напряжения от нулевого до максималь,ного значения ток через ЭФ изменяется по ветви 1 (фиг„4), а при обра тном изменении

дом схемы ЗАПРЕТ 35, второй вход которой соединен с прямым выходом триггера 14 блока 15 управления (фйГо1), а выход - через дифференцирующее устройство 36 с первым выходом таймера 20

Устройство работает следуюпщм образом

. I Блок 15 управления, состоящий из

18 и 22 снимаются сигналы положительной полярности и, и, (фиг,5 и 6), пропорциональные соответственно напряжению на ЭФ и току .через него Если на ЭФ имеется Ьбратная корона при последовательном изменении напряжения от нулевого до максималь,ного значения ток через ЭФ изменяется по ветви 1 (фиг„4), а при обра тном изменении

задающего генератора 16 и триггера 14,25напряжения - по ветви 2, идущей выше

вырабатывает противофазные импульсыветви 1, По разнице токов на обеих

управления коммутаторами 4 и 5, вы-ветвях вольт-амперной характеристики,

ходные параметры которых обеспечивают-взятых при равных уровнях напряжения,

ся формирователями 12 и 13, При вклю-можно судить об интенсивностиЪбратчении коммутатора 4 в результате короны ;чем больше разница, тем

да конденсатора ЭФ по цепиjисточник -выше интенсивность. При отсутствии

6 питания - диод 2 - коммутатор 4 на.обратной короны ветви 1 и 2 совпадагоТо

ЭФ формируется напряжение положи- Сигнал Uj (фиг. 5) поступает на входы

таймера 19.устройства 20 выборки и хранения значений напряжений и на р5 вход дешифратора 21. Таймер 19 вырательной полярностио При включении коммутатора 5 по цепи{источник 6 питания - диод 3 - коммутатор 5-напря жение отрицательной полярности. Вы- соковольтный регулируемый источник 6 переменного напряжения поддерживает на электрофильтре предпробивное нап- ряжение в течение положительной и рицательной полуволн знакопеременного напряжения. Начальная частота переключения знакопеременного напряжения устанавливается задающим генератором 16, исходя из физико-химических свойств пыли и технологических пара-метров процесса газоочистки Затем периодически, примерно один раз в десять периодов, в течение периода знакопеременного напряжения осуществляется измерение электрических параметров (тока и напряжеиия) электрофильтра, по которым определяется на

личие обратной короны и корректируется частота переключения знакопере-| меиного напряжения: увеличивается, если фиксируется обратная корона, ,и уменьшается, если она отсутствуете

Блок 17 регулирования частоты переключения осуществляет автоматичес. кую корректировку частоты знакопеременного сигнала, например, следуняцим образом.. . ,

На вход выпрямителя 18 среднего значения напряжения поступает знакопеременный сигнал и, (фиГоЗ и 6)-, снимаемый с датчика 11 напряжения на ЭФ 1, а на вход выпрямителя 22 среднего значения тока- знакоперемен ный сигнал,снимаемый с датчика 8 тока

через-электрофильтр. С выходов блоков

18 и 22 снимаются сигналы положительной полярности и, и, (фиг,5 и 6), пропорциональные соответственно напряжению на ЭФ и току .через него Если на ЭФ имеется Ьбратная корона при последовательном изменении напряжения от нулевого до максималь,ного значения ток через ЭФ изменяется по ветви 1 (фиг„4), а при обра тном изменении

Сигнал Uj (фиг. 5) поступает на входы

таймера 19.устройства 20 выборки и хранения значений напряжений и на вход дешифратора 21. Таймер 19 выра

батывает сигналы, определяющие моменты выборки значений напряжений и тока при изменении напряжения на ЭФ от нуля до максимального значения а-... ограничивает диапазон измерения фронтом переключения знакопеременного сигнала, что исключает влияние на измерения пробоев в межэлектродном пространстве ЭФ. Это осуществляется следующим образом Сигнал Uj (фиГоЗ) пропорциональный выпрямпеиному напря- ;женив на ЭФ, поступает на являющийся первым входом таймера 19 вход индикатора 28 нуля (фиг.З), на выходе кото рого в момент t появляется сигнал Ug (), соответствующий моменту изменения полярности знакопеременного напряжения, т.е фиксирУивдй начало изменения напряжения на ЭФ от нуля ; до максимального положительного.или отрицательного значения. Сигнал Ug через второй выход таймера 19 посту пает на устройства 20 и 21 выборки

51426635

Хранения, подготавливая их к очередому циклу измерения, а также на ряд оследовательно соединенных схем 30, 1 и 32 задержек, на выходах которых

в те вы по те на по изм го сх сиг ния ние а з обр нап фро го вля тек жен ми фик 25 мом ние в м нен мум от при мен t) на ра и,-j отв выб соо

10

JB моменты времени ty, 1:, t ( фиг. J6) формируются соответственно сиг- I налы Ug, и,, (фиг,5), определяю- щие моменты выборки измеряемых сигналов. Сигналы Ug, и,, через соответствующие (третий, четвертый и пятый) выходы таймера 19 поступают на устройства 20 и 23 выборки и хранения и дешифратора 21 При этом на выходах устройства 20 выборки и хра- 5 нения значений напряжения фиксируются сигналы и,,/,, и,/г и,/, (фигоб), пропорциональные напряжению на ЭФ (( Hi k фиг.4)в моменты време; на выходах устройства 20

1ни t

1 -а

123 выборки и хранения гжачений тока Iфиксируются сигналы U,4/i, Ц,, (фиг,ft), пропорциональные току через электрофильтр (фиг.4, If,. 1э) {Кроме, того сигнал Ug (фигоб) поступает на вход счетчика 28, который 4 1ксирует трехкратное - появление сигнала Ug, т,во фиксируечс момент окончания периода знакопеременного напряжения (фиГоЗ, Uy). Сигнал U,, посту- ЗО пает на вход схемы 33 вьщержки времени, на выходе которой формируется импульс и длительностью t, в течение которого осуществляется воздействие на задающий генератор 16 сигналом,- , соответствующим измере шой в течение 11ериода интенсивности обратной короны и запрещается текущее измерение сигналов, т.е. фиксируются достигну

в соответствии с входными о Изменение текущего значения выходных сигналов выпрямителей 18, 22 запрещается как по сигналу и (проведены измерения в течение периода знакопеременного сиг- )так и по сигналу 11, (закончена последняя выборка сигнала прн его изменении от нулевого до максимального значения), которые складываются в схеме ИЛИ 34, формируя на ее выходе сигнал и„. Этим исключаются измерения при пробоях в ЭФ, когда напряжение на нем резко уменьшается до нуля, а затем плавно увеличивается. Таким образом, измерение величин тока и напряжения осуществляется только на фронтах переключения знакопеременного сигнала, В дешифраторе 21 осуществляется последовательное сравнение текущего значения выпрямленного напряжения на ЭФ (фиГоб, и) со значениями напряжения (11,,,, U,}/j , Ui3/j) зафиксированными в устройстве 19 в 25 моменты t,, tj, tj выбрркио Появление сигналов сравнения запрещается в моменты t,, tj, t3, т.ео при изменении напряжения ЭФ от нуля до максимума, а при изменении напряжения от максимального значения до нуля при равенствах U и,з/э(момент времени t;-), и и,з/2 (момент времени t), U; и v)/i (момент времени t7) на соответствующих выходах дешифратора 21 появляются сигналы U , и,-j (фиг,6) I которые поступают на Соответствующие входы устройства 2 выборки и хранения значений тока и соответствующие входы дегшфратора 25,

на выхода,х выпрямителей 18 и 22 Время t выбирается достаточным для сформирования после изменения частоты слоя пыли на осадительиом электроде

сравнения 25, где усредняются и сравниваются с допустимым значением

п Ч

( Л IUCT) Величина отклонения Д I от

тые к этому моменту значения сигналов до этом на соответствующих выходах

устройства 23 фиксируются сигналы (8( %(г Ui8/i ), пропорциональные току через ЭФ соответветственно

---,... моменты времени ty, tg , t (I, ly ,

По окончании импульса Уд (спустя про- 45 6 (ФиГо4),которые Поступают на схему

межуток времени i) снимается сигнал

запрета с первого выхода схемы 35 и

сигнал и5(фиг,5) с выхода триггера

14, проходя дифференцирующее устройство 36, формирует сигнал U5- , соот

ветствующий моменту времени t„

(фиг,5), который является командой

к переполюсовке напряжения на ЭФ,

То во в этот момент напряжение на ЭФ

начинает изменяться от максимального

(положительного или отрицательного

значения) к нулю. На выпрямители 18

и 22 подается сигнал, разрешающий текущее изменение выходных сигналов

50

55

установленного запоминается в схеме 27 выделения максимального отклонения за период, а схема 26 сравнения сбрасьшается в конце полупериода сигналом и в исходное состояние для измерения в следующем полупериоде знакопеременного напряжения, аналогично предыдущему, усредненного значения UI. В конце периода знакопеременного напряжения схема 27 выделяет максимальное за пернод отклонение (после

0

5

0

О

в соответствии с входными о Изменение текущего значения выходных сигналов выпрямителей 18, 22 запрещается как по сигналу и (проведены измерения в течение периода знакопеременного сиг- )так и по сигналу 11, (закончена последняя выборка сигнала прн его изменении от нулевого до максимального значения), которые складываются в схеме ИЛИ 34, формируя на ее выходе сигнал и„. Этим исключаются измерения при пробоях в ЭФ, когда напряжение на нем резко уменьшается до нуля, а затем плавно увеличивается. Таким образом, измерение величин тока и напряжения осуществляется только на фронтах переключения знакопеременного сигнала, В дешифраторе 21 осуществляется последовательное сравнение текущего значения выпрямленного напряжения на ЭФ (фиГоб, и) со значениями напряжения (11,,,, U,}/j , Ui3/j) зафиксированными в устройстве 19 в 5 моменты t,, tj, tj выбрркио Появление сигналов сравнения запрещается в моменты t,, tj, t3, т.ео при изменении напряжения ЭФ от нуля до максимума, а при изменении напряжения от максимального значения до нуля при равенствах U и,з/э(момент времени t;-), и и,з/2 (момент времени t), U; и v)/i (момент времени t7) на соответствующих выходах дешифратора 21 появляются сигналы U , и,-j (фиг,6) I которые поступают на Соответствующие входы устройства 2 выборки и хранения значений тока и соответствующие входы дегшфратора 25,

сравнения 25, где усредняются и сравниваются с допустимым значением

п Ч

( Л IUCT) Величина отклонения Д I от

6 (ФиГо4),которые Поступают на схему

установленного запоминается в схеме 27 выделения максимального отклонения за период, а схема 26 сравнения сбрасьшается в конце полупериода сигналом и в исходное состояние для измерения в следующем полупериоде знакопеременного напряжения, аналогично предыдущему, усредненного значения UI. В конце периода знакопеременного напряжения схема 27 выделяет максимальное за пернод отклонение (после

измерения интенсивности положительной и отрицательной Ьбратной коронь1.и фиксирует его значение, подается с седьмого выхода таймера раярешение на изменение частоты задающего генератора и устанавливается на время tg (формирование слоя) запрет на измерение интенсивности обратной короны

Формула изобретения

Устройство дпя питания электрофильтра знакопеременным напряжением , содержащее высоковольтный регулируе- мый источник переменного напряжения соединенный с электродами электрофильтра через встречно-параллельно включенные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соеди- ненных соответственно первого венти

ля и первого коммутатора, второго вен тиля и второго коммутатора, датчик тока и датчик напряжения, подклгочен- ный к электрофильтру, соединенные с высоковольтным регулируемым источником, блок управления, выполненный в виде задающего генератора и триггера, выходы которого через выходные формирователи соединены с управляющими входами коммутаторов, о т л и чающееся тем, что, с целью повьшения степени пылеулавливания, оно дополнительно содержит блок ре- гулирования частоты переключения, первый вход которого соединен с выходом датчика напряжения, второй - с выходом датчика тока, третий - с прямым выходом триггера, а выход - с управляющим входом задакядего генератора.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам питания электрофильтра знакопеременным напряжением, к источникам питания электрофильтров, улавливающих высокоомные пыли, и позволяет повысить степень гаэоочисткио Устройство содержит высоковольтный регулируемый источник 6 переменного напряжения, соединена ный с электродами электрофильтра 1 через две встречно-параллельные цепочки из последовательно соединенных вентилей 2,3 с коммутаторами 4,5, датчик 1I напряжения, подключенный к электрофильтру 1, и датчик 8 тока, блок 15 управления, выполненный в виде задающего генератора 16 и триггера 14, выходы которых через выходные формирователи 12, 13 соединены с управляющими входами коммутаторов 4,5, и блок 17 регулирования частоты переключения, при этом его первый вход соединен с выходом датчика 11 напряжения, второй вход - с выходом датчика 8 тока, третий вход - с прямым выходом триггера 14, а выход с управляющим входом задающего генера тора, 6 ил. (Л с

Фие.З

1,тА

112

из о

Uif

us

ж

ггг

U11

It

tc

JL

Фаг. 5