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电除尘高频高压电源三种控制模式的比对三种控制模式：调频控制模式；调幅控制模式；脉冲控制模式1 前言近几年，随着高频高压电源在电除尘行业的应用，其功率已由原来的600—800mA/80KV发展到现在的mA/80KV，满足了电除尘器大部分的要求，因此其应用范围和数量迅速扩大，对其应用研究也更加深入。
由于电除尘高频高压电源是一种基于高频开关技术的新型电源，与可控硅电源有着本质的不同。
其体积小、节能、高效率等特性及对电除尘收尘突出的优点已被业内肯定，但由于其工作原理及控制方式也有别于其它常规电源，有必要对其控制特点作特别的分析和研究，有利于高频电源的研究和推广，满足市场的需求。
2 电除尘高频高压电源技术方案根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源来看，电除尘高频高压电源方案虽各有特色，但总结电路上基本上相类似，主要由工频整流滤波，谐振逆变电路，高频升压整流输出以及对电源的控制部分构成。
采用的开关器件有单IGBT、IGBT模块、IPM模块；控制普遍采用DSP数字信号处理器或单片机。
其不同在于触发控制模式上。
高频高压电源主回路工作原理及特点：A、工频整流、滤波。
三相380V交流经三相整流得到直流电压，经LC滤波输出530V的直流母线电压。
B、开关逆变：直流电压经由PM模块或IGBT模块组成的全桥逆变电路。
由于是大功率逆变，为减少开关损耗，降低开关模块的温升和电流电压应力，主回路均采用串联谐振拓补电路，即采用谐振电容Cs，谐振电感Ls及利用高频变压器漏感组成高频谐振式逆变电路。
当L&C参数选择合适，配合合适的开关频率和控制模式，能使开关模块工作在零电流开通和零电压关断模式，即软开关状态；大大降低了开关损耗，并且能有效减少进入高频变压器的高次谐波，也减少变压器及硅堆的损耗。
C、高频升压、整流。
逆变波形经高频变压器升压，再经高频整流桥整流，在ESP负载上得到基本上纯直流电压波形。
3电除尘高频高压电源控制方案我们根据国内外有关资料以及目前市场上运用的高频电源分析来看，对高频触发脉冲控制主要可分为：调频控制模式；调幅控制模式；脉冲控制模式三种。
宁钢烧结机头除尘改造新技术应用张红雨贾文平（宁波钢铁有限公司炼铁厂宁波315807）摘要:本文介绍了宁钢烧结机头除尘改造的生产实践，通过不间断生产技术、外壳采用耐候钢新材料、除尘电源采用高频加脉冲新技术、气流分布模拟实验、高效除尘技术及极板垂直吊装技术等新技术的应用，提高了除尘器的除尘效率和使用寿命，缩短了施工周期，降低了生产成本，经济技术效益明显。
关键词：除尘器；双烟道；高频电源；耐候钢0前言钢铁工业是我国国民经济的支柱产业,钢铁产量连续多年居世界首位,但同时中国也是能源、资源消耗大户和污染排放大户。
在钢铁生产工序中，一半以上废气量在烧结工序排放，所以烧结工序的烟气治理成为了钢铁厂环保排放控制的重点及难点,受到全行业及各层面的高度关注。
由于烧结烟气具有如下特征:烟气量大、波动大;烟气温度高;粉尘细，具有粘性;含水量及含氧量高;烟气成分复杂且具有腐蚀性等，目前国内钢铁厂基本上均采用电除尘器进行粉尘控制。
宁波钢铁有限公司（下称“宁钢”）1#烧结机头除尘于2007年4月建成投产，目前出现了整个除尘器漏风率增加、设备老化、壳体腐蚀、内部振打部件疲劳等问题，且随着使用年限增加而除尘效率急剧下降，对下游主抽风机等设备运行造成诸多不利影响,且提高后续脱硫、脱硝烟气治理及达标排放的难度。
为使烟气排放达到国家相关标准，需对一期烧结机头电除尘进行改造，但由于改造过程中高炉不停产，需要在改造中使用新技术、新材料、新工艺等满足生产需要。
1改造中新技术的应用1.1大型烧结机不停机施工改造技术宁钢两台430m2烧结机对应两座2500m3高炉，高炉炉料结构为80%烧结矿+20%块矿，在此炉料结构下高炉顺行良好。
1#烧结机电除尘改造需要进行原地重建,一般企业机头电除尘改造有两种处理方案,一种是在临近空余地方新建一台电除尘,建成后管道打通;另一种是电除尘改造期间烧结机配合停机，停机改造时间约为75天。
第一种方案需要有空余场地，宁钢没有场地无法实施,若按第二种方案实施，需要采购30万吨球团，直接影响公司经济效益，同时因配加球团高炉顺行条件变差,稳定顺行的局面将被打破，对公司效益产生影响，因此,选择机头电除尘改造期间烧结机不停机来满足不配球团的要求。
现今直流电镀电源特点概述3. 3 输出纹波比较输出电压脉冲系数＝整流电压基波最大值/整流电压的直流分量可控硅电源的输出脉动较大，并且随负载的大小和整流相数的变化而变化。
它的工作频率低，在大电流时往往不加滤波电路。
高频开关电源的输出脉冲较小。
由于输出脉冲的频率很高，所以低通滤波器的体积大幅度减小，这样就十分有利于提高电源的输出纹波特性。
有关这两种电源脉动系数的比较见下表：可控硅电源高频开关电源相数m γm% 相数m γm%2相66.7 单相1.0 3相25.06相5.7 3相1.012相1.4 03. 4 效率比较可控硅电源中的工频变压器的转换效率通常为85％再加上整流部分的各种损耗，使其在最理想状态下效率也只能在75％左右。
高频开关电源的效率随着电路的不同而略有文化，一般在80％~90％左右。
如果采用先进的谐振型开关电路，则其效率会更高3．5 精密比较可控硅电源在控制角很大时，调整能力很差，输出电压、电流的精度在半载到满载时的理想情况下，方可达到3％~5%。
而且电压、电流的线性不好，这是由于可控硅电源本身电路的体制造成的。
高频开关电源在全量程范围内精度均可达到1％以上。
甚至可以达到0．1％。
3．6 总的比较与结构性能分类体积重量效率功率因数精度控制电路工作频率保护功率带载启停对电网干扰节能节材可控硅整流器较大笨重75%左右0~1可变半载到满载范围3% 复杂、有同步要求，不宜集成低50~600Hz 继电器时间长100ms，快速熔断器10ms 大不允许大，频率低不利于消除效果差高频开关电源小，只有同功率可控硅整流器的1/3~1/5 轻，只有同功率可控硅整流器的1/4 85%左右（1）不加校正全范围0.7 （2）加校正全范围可达0.9以上全范围内小于%或更高简单，有专用集成控制器高，一般20KHZ~200KHZ或更高快速，1ms且有自恢复功能小允许较小，频率高易消除消除明显4．发展前景高频开关电源作为新一代产品，已经在中小功率方面形成规模产品，其市场覆盖率日益扩大。
高频机与工频机区别定义1、高频机：利用高频开关技术，以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的UPS，俗称高频机，高频机体积小、效率高。
2、工频机：采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的UPS俗称工频机，主要特点是主功率部件稳定可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。
2、高频机VS工频机2-1高频机不带隔离变压器，其输出零线存在高频电流，主要来自市电电网的谐波干扰、UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波干扰等，其干扰电压不仅数值高而且难以消除。
而工频机的输出零地电压更低，而且不存在高频分量，对于计算机网络的通信安全来讲，更加重要。
2-2高频机输出没有变压器隔离，如果逆变功率器件发生短路，则直流母线（DC BUS）上的高直流电压直接加到负载上，这是安全隐患，而工频机则不存在此问题。
2-3工频机的抗负载冲击能力较强。
3、性能比较序号比较的指标、性能高频UPS 工频UPS1 过载能力一般较强2 抗输入浪涌能力一般较强3 输出抗冲击、短路能力一般较强4 输入PF值0.99 0.75 整机效率85～90% 75～85%6 功率密度高小7 零地电压相对较差，有高频分量相对较好8 输出级元器件多少9 功率器件容量小大10 故障时器件损坏程度高低11 可靠性一般好12 可维护性较复杂简易13 重量轻重14 体积小大15 与发电机适应力较差好从以上的比对中可以清晰的看出工频机在很多的方面优于高频机。
对于可靠性要求较高的一些重要、关键部位的电源保护方案还应以工频机为首选一、定义1、高频机：利用高频开关技术，以高频开关元件替代整流器和逆变器中的工频变压器的UPS，俗称高频机，高频机体积小、效率高。
2、工频机：采用工频变压器作为整流器与逆变器部件的UPS俗称工频机，主要特点是主功率部件稳定可靠、过负荷能力和抗冲击能力强。
二、主要区别1、高频机不带隔离变压器，其输出零线存在高频电流，主要来自市电电网的谐波干扰、UPS整流器和高频逆变器脉动电流、负载的谐波干扰等，其干扰电压不仅数值高而且难以消除。
电除尘器高压电源-各类高压电源的性能对比电除尘器高压电源各类高压电源的性能对比概述在饱受雾霾之苦的今天。
随着我国对环境保护的日益重视，燃煤电厂的污染排放受到人们的关注，国家和地方环保部门对燃煤电厂污染物的排放和总量有了较严格的控制，并且排放标准逐年升高。
这就迫使企业对现有的电除尘器设备进行不断的升级和改造。
在电除尘器改造的过程中，供电系统的选择直接影响着除尘器的性能。
本文通过对电除尘器各类高压电源工作原理的比对来分析什么样的电源更有利于提高除尘器的除尘效率。
一、电除尘器电源发展的三个阶段：第一阶段：工频电源1、恒流源：单相交流380V俞入，变压器分档调幅调压，高压硅堆整流输出。
输出频率100Hz,二次电压输出波形：纹波较大的直流（DC电压波形。
2、单相可控硅电源：单相交流380V输入，可控硅调相调压，高压整流变压器输出。
输出频率100Hz,二次电压输出波形：纹波较大的直流（DC电压波形。
3、三相可控硅电源：三相交流380V俞入，可控硅调相调压，高压整流变压器输出。
输出频率300Hz,二次电压输出波形：纹波较小的直流（DC电压波形。
第二阶段：高频电源1、按输出频率可分为：10 kHz、20 kHz、50 kHz。
2、按调压方式可分为：调频咼频电源、调幅咼频电源。
三相交流380V输入，可控硅/二极管调相调压，IGBT全桥逆变经高压整流变压器输出。
输出频率10 kHz、20 kHz、50kHz。
二次电压输出波形：基本上纯直流的（DC电压波形第三阶段：工频基波脉冲电源工频基波脉冲电源：由两组独立电源组成即基波电源和脉冲电源。
基波频率300Hz,脉冲频率100pps，脉冲宽度75卩s;第四阶段：高频基波脉冲电源：由多组独立高频电源叠加组成。
基波频率10〜50 kHz,双脉冲频率1〜10000pps，脉冲宽度8卩s；脉冲电源输入电压：三相交流380V。
二次电压输出波形：直流（DQ电压波形叠加脉冲（PULSE电压波形。
静电除尘器脉冲高频电源各类高压电源的性能对比与脉冲高频电源简介概述在饱受雾霾之苦的今天。
随着我国对环境保护的日益重视，燃煤电厂的污染排放受到人们的关注，国家和地方环保部门对燃煤电厂污染物的排放和总量有了较严格的控制，并且排放标准逐年升高。
这就迫使企业对现有的静电除尘器设备进行不断的升级和改造。
但是现有的问题是，很多企业的静电除尘器在当初设计时没有考虑到未来的排放标准会如此苛刻，导致一批静电除尘器在今天的环保标准下排放超标。
而在静电除尘器升级改造中，增加电场又没有足够的场地，用袋式除尘器又担心后期的维护成本。
所以提高静电除尘器高压电源的供电技术，才是解决这个问题最有效的捷径。
下面我们就通过粉尘的荷电机理与电源工作原理来论证一款由中国自主研发的新型静电除尘器高压电源——脉冲高频电源。
一、静电除尘器高压电源发展的三个阶段：第一阶段：工频电源1、恒流源：单相交流380V输入,变压器分档调幅调压，高压硅堆整流输出。
输出频率100Hz。
二次电压输出波形：纹波较大的直流（DC）电压波形。
2、单相可控硅电源：单相交流380V输入，可控硅调相调压，高压整流变压器输出。
输出频率100Hz。
二次电压输出波形：纹波较大的直流（DC）电压波形。
3、三相可控硅电源：三相交流380V输入，可控硅调相调压，高压整流变压器输出。
输出频率300Hz。
二次电压输出波形：纹波较小的直流（DC）电压波形。
第二阶段：高频电源1、按输出频率可分为：10 kHz、20 kHz、50 kHz。
2、按调压方式可分为：调频高频电源、调幅高频电源。
三相交流380V输入，可控硅/二极管调相调压，IGBT全桥逆变经高压整流变压器输出。
输出频率10 kHz、20 kHz、50kHz。
二次电压输出波形：基本上纯直流的（DC）电压波形。
第三阶段：工频基波脉冲电源工频基波脉冲电源：由两组独立电源组成即基波电源和脉冲电源。
基波频率300Hz，脉冲频率100pps，脉冲宽度75μs；第四阶段：脉冲高频电源：由多组独立高频电源叠加组成。
关于对电除尘器高频和工频电源配置的说明一、高频电源主要技术特点和优势1．高频电源原理目前，电除尘器供电电源普遍采用工频可控硅电源。
其电路结构是两相工频电源经过可控硅移相控制幅度后送整流变压器升压整流后形成100Hz的脉动电流送除尘器。
高频电源是把三相工频电源通过整流形成直流电，通过逆变电路形成高频交流电，再经整流变压器升压整流后形成高频脉动电流送除尘器，其工作频率在20kHz左右及以上。
高频电源的供电电流由一系列窄脉冲构成，其脉冲幅度、宽度及频率均可以调整，可以给电除尘器提供各种电压波形，控制方式灵活，因而可以根据电除尘器的工况提供最合适的电压波形，提高电除尘器的除尘效率，提高供电效率，节约电能。
高频电源与工频电源原理结构图2．主要技术参数和技术特点额定输出电压：直流72kV(如1200mA/72kV)额定输出电流：1200mA输入电源：三相四线制AC 380V±10% 50Hz，额定输入电流：160A功率因数：>92%电源效率：>92%使用环境温度：－30℃至55℃重量：600kg（1）、与工频电源相比高频电源可增大电晕功率，增加了电场粉尘的荷电效果。
高频电源在纯直流供电方式时有着，更小的电压波动1％（工频电压波动>30％），更高的电晕电压（可达到工频电源二次电压的130％），更大的电晕电流（峰值电流是工频电源二次电流的200％）。
（2）、高频电源的火花控制特性好，仅需很短时间（<25us，而工频电源需10000us）即可检测到火花发生并立刻关闭供电脉冲，因而火花能量很小，电场恢复快（仅需工频电源恢复时间的20％），从而进一步提高了电场的平均电压，提高除尘效率。
工频电源与高频电源供电波形比较工频电源和高频电源火花后恢复供电比较二次电流二次电压二次电压二次电流二、高频电源与工频电源性能对比和价格对比表节能型工频电源高频电源可靠性高一般输出电压U2脉动30%1%供电频率50Hz20kHz运行模式各种模式各种模式火花熄灭时间10ms25us对电场煤种的适应性广一般电源效率< 80%> 90%功率因数< 80%> 92%电源体积、重量相对较大相对较小电源相数两相不平衡三相平衡价格10-13万/套15-20万/套（国产）45-55万/套（进口）工频电源按国内最先进的电除尘器节能型控制器计。
一UPS工频机和高频机的区别1.在结构上：工频机设有内置逆变器输出隔离变压器,UPS输出与负载是隔离的.高频机没有此变压器,逆变器模块直接与负载连接.1.1逆变器部分的区别:工频机的逆变器采用的是全桥式结构(四个逆变器),逆变器工作时,其中一组桥臂的驱动频率是50HZ(即工频),配有输出变压器。
高频机的逆变器采用的是半桥式结构(两个逆变器),逆变器工作时,逆变器都是由PWM高频信号驱动,一般不配输出变压器,而是用电感线圈代替.相比较而言,工频机抗干扰能力强,过载容量大.1.2整流器部分的区别:工频机整流部分采用传统的晶闸管或二极管桥式整流,直流总线电压为310V左右,在整流部分前加入输入变压器或者大容量的电感线圈滤波.高频机整流部分采用含PFC电路的升压整流电路,直流总线电压为+410V和410V.高频机采用PFC电路提高了输入功率因数,降低了输入干扰,但控制电路比工频机复杂,可靠性低.相反工频机为了降低输入干扰,采用了增加硬件的办法,可靠性高,但是成本也高,体积大.1.3 DC/DC(即电池到直流总线电路)部分的区别:工频机DC/DC采用一个晶闸管或二极管来控制电池正极与直流总线的通断;高频机DC/DC采用BOOST开关电源电路来使电池电压转换为+410V和410V的直流总线电压工频机线路简单,只有一个晶闸管和二极管的压降(相当于电池直接连接到直流总线),电池能耗少;相反高频机线路复杂,需要在电池和直流总线之间增加高频开关电路,电池能量损耗大.2.在性能上：2.1工频机有隔离直流功能:此变压器能有效将逆变器输出的直流分量与负载隔离,很好保护负载的安全,特别对于开关类以及感性类负载时很有必要的.而高频机没有:由于没有此变压器,当UPS逆变器中点电压发生飘移时,逆变器输出的直流分量直接送给负载,对于开关类及感性类负载造成短路烧毁负载及UPS的逆变器模块.特别当UPSIGBT故障击穿时其直流母线电压直接加在负载上是非常危险的.2.2工频机有抗冲击的能力:由于变压器属于磁—电储能器件.当负载发生阶跃突变时,动态响应性能好,即抗冲击能力强.而高频机抗冲击能力弱:没有储能器件缓冲,其输出特性较软,无法抗拒负载冲击.2.3工频机纯净输出正弦波:变压器属于感性器件,与输出滤波电容组成LC低通道滤波电路,净化了UPS输出.高频机由于逆变调制频率较高,UPS输出的谐波分量较大,易造成电缆及设备发热老化.2.4工频机有效抑制零地电压:由于变压器的隔离作用,能有效抑制零地电压,保证网络数据的安全.高频机:无有效一直零地电压的能力.2.5工频机为工业机型:工频机在设计上属于工业类机型,能适应较恶劣电源环境和使用环境.高频机从设计上讲是最求低成本,其可靠性较差,应在较好的环境中使用.2.6工频机的缺点:较高频机重,由于变压器使用有色金属制造,成本比高频机高.高频机优点:重量较轻,体积小.省去了变压器,降低了制造成本.小结:工频机控制电路简洁高效,可靠性高,单体积大,重量大,噪音偏高,价格高.高频机电路稍显复杂,可靠性比工频机低,单输入功率因数高(省电),题极小,重量轻,噪音小,价格便宜.二两者之间的比较1、高频机与工频机的特点UPS按设计电路工作频率分为工频机和高频机，工频机和高频机的结构特点如下。
