Формирователь сигнала управления системы автоматического регулирования напряжения на электрофильтре Советский патент 1980 года по МПК H02P13/16 G05F1/22 B01D46/46 

I.

Изобретение относится к системам регулирования электрических величин и, в .частности, может быть использовано в системах автоматического регулирования напряжения на электрофильтрах.

, Питание электрических фильтров газа электроэнергией осуществляется от nciiповышающе - выпрямительных агрегатов, оснащеннопс специальной системой матического регулирования, обеспечивающей оптимизацию режима электропитания, т, е, поддержание на определенном урЬв не величин напряжения и, тока электрофильтра.

При автоматическом регулировании напряжения фильтра на эффективность газоочистки, наряду с правильным выбором закона регулирования, большое влияние оказывает точность реализации принятого закона.

Принято считать, что зона регулирования должна находиться в области вольт амперной характеристики фильтра, соот етствующей реясг му искровых разрядов.

, Регулирование, ведется с учетом антен- сипностй.искрения в рсадительном прост. ранстве. Сигнал управления, устанавливающий взаимосвязь между интенсивностью искрения и вьгходныМй параметрами преобразовательного агрегата (ток, напряжение), вырабатывается специальньгм устройством - формирователем сигнала управления. Формирователь сигнала упраш1ёния состоит из селектора искровых, разрядов и блока интегрирования, уровень напр$пкения на выходе которого определяет величины напряжения и тока электрофильтра в текущий момент времени. .. .

Погрешности в работе селектора приводят к нефавильной оценке интенсивности возникновения искровых разрядов в.электрофильтре и обуславливают форМ1фование регулятором воздействия, не соответствующего сложийшейся ситуации. Указанное обстоятельство приводит к тому, что на электрофильтре устанавливается уровень напряжения, отличающийся ОТ оптимального, iTo, в свою очередь, ухудшает очистки отходяЩ1псгазоб. Из й стйьГ системы регулирования Щ.и 2, в которых используются формирователи сигнала управления, аналогичнЬге по назначению предлагаемому. Эти системы осуществляют йвтоййтическое регулироваггие напряже нияна. электрофильтре по интенсивности процес са искрения в осадительном пространстве К их основным недостаткам относятся следующие: -выходной ситная не отражает реаль ную интенсивность каждого искрового разряда в отдельности; , -низкая устойчивость к Ьигналам ломехи. . - - . л, Эти недостатки обуслрвлёньт как самими физическими параметрами, принятыми в качестве исходных характеристик интенсивности искрения, так и схемными решениями. Прототипом изобретения является формирователь сигналов управлейия основного контура регулирования преобразовательного агрегата типа АТФ J2}. Селектор искровых разрйдов агрегата АТФ представляет собой йараллельйую схему И, называемую иначе блоком совпадений, состоящую из двух включенных на общую нагрузку силительныТ каскадов, выполненных на транзисторах. Один из входов блока совпадений Подключен к высоковольтному делителю напряжения, с кьторогр снимается .сигнал, пропорциональный напряженйюна эле1Йро5)иЯ6тре, второй - к рёёйсУору, В1сл5ю 1енному в положительньгй полюс высоковольтного выпрямителя, напряжение на котором про порционаяЬно току через электрофильтр. ВьЬсод селектора чере согласующий каскад ггодкйючеи К интегрирующему устройству„ , При нормальном режиме работы эяект рофильтра напряжение на его электродах представляетсобой сумму постоянной и переменной составляющих. Размах переменной составляющей зависит от режима работы электрофильтра и порой достигает 50-60% от амплитудного значения полного напряжения. Искройые и дугобые разр5зды в осадительном пространстве электрофильтра проявляются с)качко6бразным сйижением напряжения на его элект радахйо нуля и импульсййм нарастанием токво Импульс тока представляет собой ,;Сумму нескольких соста.вляЮщйх с раз714616личными амплитудами, фазами и частотами колебаний. .. Наиболее ярко проявляются две составляющие - основная (частота колебаний 200-250 Гц) и высокочастотная (частота колебаний 50-100 кГц). Значения частот колебательных составляющих тока зависят от параметров силовой цепи преобразовательного агре гата и электрофильтра. . Амплитуда тока искрового разряда основной частотьг определяется как параметрами цепи системы агрегат фильтр, так и хара;ктероМ нарущений в осадительном йробтранстве. . На входы селектора поступают сигналы, пропорциональные мгновенным значениям напряжения и Тойа элёкгрофильт-, ра Нормально транзисторы пар:аллёльной схемь И селектора открыты токами стйёщейия от источника питания, и сигнал йй выводе отсутствует. При Искровых разрядах один из транзисторов ёакрйвается импульсами тока через электрофйльтр, второй - сигналом, йропдрциональным производной от напряжения на электрофильтре. На выходе селектора пбявля1отся имйульсы напряжения, дл№ельность которых равна длительйобти тока Искрового разряда.. Существенным недостатком формирователи сигнала управлений в йрототйпе является тЬ, что он. обладает низкой помехоустойчивос ью. и точйостю регулИро;ёания. V- . . ; Указайное обстоятельство объясняется тем, ;что в качестве сигнала, характеризующего искровой разряд, используется Напряжение, пропорциональное производной от снижения напряжения на электрофильтре. . Наличие значительной С5О - 60%) переменной составляющей в напряжении фильтра при нормальном режиме работы в целом ряде случаев приводит к появлению ложных (не связанных с искровыми разрядами) импульсов на выходе селектора и, как следствие, формированию сигнала управления, не отражающего действительную ситуацию в осадительном йространстве,. Целью изобретения является повышение точности регулирования напряжения на электрофильтре, повышение помехоустойчивости формирователя сигнала управления и увеличение эффективности процесса очистки газов в электрофильтре. 57 Достижение псютавленной цела обуславливается применением селектора иекровых разрядов новой конструкций, ео держащего наряду с известными новые функциональные узлы. Основными отличительными нризнаками изобретения является наличие блока совпадений селектора искровьпс разрядов новой конструкции, состоящего из последовательно включенных на общую нагрузку усилителя тока и управляемогЧ} электронного ключа, дифференцирующее цепочки, одновременно являющейся ром верших частот, импульс напряжения на выходе которой пропорционален производной высокочасто ной составляющей тока искровоГо разряда, резист ёного делителя, напряжение на выхЪйёкоторого пропорционально ток;у электрофильтра, причем вход усилителя токи через резистйвный делитель, а вход электронного йлюча через дифференцирующую цепочку подключены к резистору в цейв высоковольтного вьшрямителя, напрйзкЬние на котором пропорционально току электрофильтра. Совокупнос-гь йовых блоков дает возможность получить йа выходе устройства импульс напряжения aMitлитуда соторого пропорционйльна амплитуде тока искрового разряда, а длительность равна длительности основной полуволны этого тока, т. е. интенсивности разряда. , Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная электрическая схемй формирователя сигнала управления системы автоматического регулирования напряжения на электрофильтре. Устройство состоит из следующих основных узлов и деталей: . Д -резистора 1, включенного в цепь высоковольтного, выпрямителя, с которого на вход формирователя подается сигнал, .пропорциональный току электрофильт ра; . -. . ./;- . :. -селектора искрОвЬ1х разрядов 2, представляющего собой блок совпадений с двумя входами и состоящего из последовательно включенных на общую нагрузку 3 усилителя тока 4 и электронного ключа 5, причем вход усилителя тока подключен к делителю напряжения, соетоящему из резисторов 6 и 7, а вхой электронного ключа 5 через развязывающий диод 8 подключен к дифференцирующему устройству, состоящему из конденсатора 9 и резистора 1О; назначением 6 селектора является выделейне переходных составпяюшгит тока, соответствутощих искровым разрядам в электрофильтре, и формирование из этих сигналов импульсов напряжения, амплитзгдако оры пропорциональна амилитуд е тока искро воГо разряда, а длительность равна длитёпьности основной полуволны этОго тока; . ;;-. --- /: -;...;,,,, : .. .-блока интегрирования 11, состоящего из Дозиру1бщег кондейсатора 12, диодного коммутатора 13, 14, накопительного конденсатфа 15 и разрядного , резистора 16; йазначением данного узла является формировайие сигйала ynpaBnis- ния, величина напряжения которого пропс эциональна усредненной за некоторый период времени интенсивйости искровых разрядов в электрофильтре; -блока питания 17. Работает формирователь сигнала управления следующим образом. В режиме работы электрофильтра, когда искровые разряды в осадительном пространстве отсутствуют, через резистф 1, включенный в цепь высоковольтного выпрямителя, протекают импульсы тока, частота слейобаная которых 100 Hi. Напряжение, пропорциойальное току электрофильтра, подается одновременйо на де литель6, 7 и дифференцирующую цепочку 9, 10 селектора 2. Так как дифференцирующая цепочка является в данном случае фильтром верхних частоту то сигнал на ее выходе отсутствует и, следова:тельно, ключ 5 и усилитель тока 4 затсрыты, т. е. сигнал на выходе селектора отсутствует. Искровые разряды в электрофильтре, как было описано вЫШе, сопровождаются появлением в токе высокочастотной (30-100 кГц) и низкочастотной (200bsO Гц) составляющих тока. При этом на выходе дифференцирующей цепочки 9, 10 появляется сигнал, пропорциональный производной высокочастотной составляющей тока искрового разряда, а на входе усилителя 4 - пропорциональный току ниЗКочастоТйой составляющей этого раз- ряда. Так как усилитель тока 4 работает в линейном режима, на вкпсоде селектора появится сигнал, проПорЦйоналы1Ь1Й току низкочастотной переходной составляющей искрового разряда, т. е, ийтёкснвнрсти разряда. Последовательность .импульсов, сформированных селектором, подвергается скользящему интегрированию блоком 11.