Устройство для автоматического регулирования знакопеременного напряжения электрофильтра

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к источникам питания электрофильтров , улавливающих высокоомные пыли, и позволяет повысить степень газоочистки . Устройство для автоматического регулирования знакопеременного напряжения электрофильтра 1 содержит высоковольтный источник б с тиристорным регулятором 9, две встречно-параллельные цепи, состоящие из последовательно соединенных соответственно вентилей 2, 3 и коммутаторов 4,5, датчики тока 8 и напряжения 20, селектор 19 искровых разрядов, блок 13 переходного режима, формирователь 12 управляющих сигналов длительного режима, амплитудно-Фазовый преобразователь 11, формирователь 10 управления тиристорами, блок 14. ограничения перенапряжений, блок 15 управления, выходные формирователи 16, 17 и блок 18 управления переключением формирователя 12, 3 ил. k/ ic

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 03 С 3/68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4314492/26 (22) 19.10.87 (46) 07.01.91. Бюл. М 1 (71) Истринский филиал Всесоюзного электротехнического института им. В.И. Ленина (72) Л.П. Александрова и В,Д. Де (53) 66.012.52(088.8) (56) Алиев Г.М.А. Аппараты питания электрофильтров.-М.: Энергоиздат, 1981, с. 58.

Авторское свидетельство СССР

М 1269842, кл. В 03 С 3/68, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЗНАКОПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к источникам питания электрофильтров, улавливающих высокоомные. Ы 1б18448 А1 пыли, и позволяет повысить степень газоочистки. Устройство для автоматического регулирования знакопеременного напряжения электрофильтра 1 содержит высоковольтный источник 6 с тиристорным регулятором 9, две встречно-параллельные цепи, состоящие из последовательно соединенных соответственно вентилей 2, 3 и коммутаторов 4, 5, датчики тока 8 и напряжения

20, селектор 19 искровых разрядов, блок 13 переходного режима, формирователь 12 управляющих сигналов длительного режима, амплитудно-фазовый преобразователь 11, формирователь 10 управления тиристорами, блок 14. ограничения перенапряжений, блок 15 управления, выходные формирователи l6, 17 и блок 18 управления переключением формирователя 12. 3 ил.

1618448

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

Цель изобретения — повышение степени газоочистки.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства автоматическо-о регулирования знакопеременнаго напряжения электрофильтра; на фиг. 2 — блок-схема блока управления переключением формирователя и формирователя управляющих сигналов длительного режима, на фиг, 3 — сопоставимые во времени диаграммы работы блока переключения формирователя.

Электрафильтр 1 (фиг. 1) чеоез цепочки из,циодов 2 и 3 и коммутаторов 4 и 5 подключен к высоковольтному источнику 6 переменного напряжения. Высоковольтный источник 6 содержит повышающий трансформатор 7, один вывод высоковольтной obмотки ко араго соединен с общей точкой диодов 2 и 3, а другой -- через датчик 8 тока с общей точкой схемы. Низковольтная обмотка трансформатора 7 через тиристорный регулятор 9 соединена с сетевыми входами источника 6. Управляющие входы тиристарного регулятора 9 соединены через формирователь импульсов управления тиристорами 10 с амплитудно-фазовым преобразователем 11, первый вход которога соединен с выходом формирователя 12 управляющих сигналов длительного режима, второй вход — с выходом блока 13 переходного режима и с выходом блока 14 ограничения перенапряжений, Г1ервый и второй входы блока 14 соединены с сетевым входом высоковольтного исто яника 6, третий и четвертый входы — с первым и вторым выходами блока 15 управления соответственно, Первый и второй выходы блока 15 управления соединены также !врез выходные формирователи 16 и 17 импульсов управления с управляющими входами коммутаторов 4 и 5, а второй выход, кроме тогс, саецинен с первым входам блока 18 управления переключением фармиранатег!!! и вторым входам формирователя 12 управляющих сигналов длительного режима. Второй вход блока 18 управления перекпю-!ением формирователя соединен с BTopb!м вь!хОдом фармиаавателя 12 управляющих сигналов длительного режима, третий вход которого оединен с выходом блока управления гереключением формирователя, а первый вход — с выходом селектора 19 искровых разрядов, который соединен также с входом блока 13 переходного режима. Первь!й вход "електора 1» ucKpoBblx разряда!3 сОединен с Выходом

50 да1чика 20 напряжения на элекгрофильтре второй — с выходом датчика 8 тока.

Формирователь 12 управляющих сигналов длительного режима (фиг. 2) содержит задающие канденса1эры 21 и 22, одна из обкладак каждого из которых соединена с общей точкой схемы, а другие — через первый 23 переключающий контакт реле 24 с общей точкой последовательно включенных зарядной 25 и разрядной 26 цепей с обкладкой дополнительного конденсатора 27 и вторым входом блока 18 управления переключением формирователя. Через второй

28 переключающий контакт реле 24 конденсаторов 21, 22 соединен с выходом блока 18 управления. Обмотка реле 24 включена в коллектарну!О цепь транзисторного ключа

29, база которого через резисторный делитель 30 соединена с вторым выходом блока

15 управления (фиг. 1) и первым входом блока управления 18 переключением формирователяя. Вход зарядной 25 цепи конденсаторов 21, 22, 27 соединен с первым входом формирователя 12 и значит с выходом селектора 19 (фиг. 2) искровых разрядов, а выход их разрядной 26 цепи — с первым выходом формирователя 12 и значит с первым входом амплитудно-фазового преобразователя 1", (фиг, 2). Г1ервый вход блока 18 управления переключением формирователя (фиг, 2) соединен через формирователь 31 сигнала переключения с тактовыми входами D-триггеров 32 и 33, Выход григгера 33 соединен через резисторчый делитель 34 с базой транзисторного ключа 35, в каллектарной цепи которого включена обмотка реле 36, переключающий контакт 37 которого соединяет выход блока

18 управления с общей точкой либо резисторов 38 и 39, либо резисторов 39 и 40 делителя, вклю 3е! IHol о между общей тачкой схемы и источником ггитания устройства. Общая точка резисторов 39 и 40 соединена также через диод 41 с коллектором транзисторнсI.o ключа 42 и резистором 4,". База транзисторного ключа 42 через резис арный делитель 44 соединена с выходсм трип ера 32.

Второй вход блока 18 управлени;: переключением формирователя соединен -:ерез повторитель 45 напряжения с инвер=ными входами компараторов 46 и 47 !а ряжений, на прямые входы которых подаются г!астаянные напряжечия Uo „ .4;,9 Выходы компаратарсв 46 и 47 соединены с входами схем инверторов 48 и 49. Выход схемы;:;нвертора 48 соединен с информационным входом триггера 32, а выход схемы 49 — с информационным входом триггера 33.

Устройсгво работает слецуюшим обраЗОМ.

1618448

10

25

35

45

55

Блок 15 управления вырабатывает импульсы управления коммутаторами 4 и 5, работающими в противофазе. Блок t5 формирует импульсы напряжения со следующими параметрами: частота следования f

0,01 -10 Гц, скважность 0 2 — 5. Таким образом, блок 15 управления задает режим переключения знакопеременного нап ряжения на электрофильтре. Частота и скважность импульсов устанавливаются вручную, исходя из физико-химических свойств пыли и технологических параметров фильтра. Выходные импульсы с блока 15 управления поступают на формирователи 16 и 17 импульсов управления коммутаторами 4 и 5, обеспечивая подачу на управляющие входы коммутаторов прямоугольных импульсов напряжения заданной величины. При включении по команде с блока 15 управления коммутатора 4 в результате заряда конденсатора электрофильтра по цепи источник 6 питания — диод 2 — коммутатор 4 на электрофильтре формируется напряжение положительной полярности. При включении коммутатора 5 по цепи источник 6 питания— диод 3 — коммутатор 5 на электрофильтре формируется напряжение отрицательной полярности. Высоковольтный источник 6 переменного напряжения поддерживает на электрофильтре предпробивное напряжение в течение положительной или отрицательной полуволны знакопеременного напряжения, Например, при работе автоматического регулятора напряжения аналогичного регулятору типа ПРТ, это осуществляется следующим образом.

При подаче напряжения на электрофильтр 1 в его активной зоне систематически возникают искровые разряды, сопровождающиеся скачкообразными снижениями напряжения на электродах фильтра и импульсными возрастаниями тока, что приводит к срабатыванию селектора 19 искровых разрядов, На выходе селектора 19 искровых разрядов появляется импульс напряжения, форма которого повторяет форму скачкообразных изменений напряжения на электрофильтре. Выходные сигналы селектора 19 искровых разрядов воздействуют на блок 13 переходного режима и формирователь 12 управляющих сигналов длительного режима. Формирователь 12 устанавливает на выходе сигнал, который представляет собой динамический уровень напряжения, определяющий угол включения тиристоров регулятора 9 и, следовательно, средний уровень напряжения нэ электродах фильтра. Кроме того, в формирователе 12 по сигналу с выхода блока 15 управления осуществляется с частотой знакопеременного сигнала переключение задающих конденсаторов 21 и 22 (фиг. 2), каждый из которых в один полупериод знакопеременного сигнала подключен к зарядной 25 и разрядной 26 цепям и определяет угол отпирания тиристора регулятора 9, а в другой запоминает найденный в свой рабочий полупериод уровень, определяющий предпробивное напряжение нэ электрофильтре. Блок 13 переходного режима воздействует на амплитудно-фазовый преобразователь 11 таким образом, что приводит к закрытию тиристора регулятора 9, т.е. к снятию напряжения с первичной обмотки трансформатора 7 при каждом искровом или дуговом пробое в электрофильтре.

На входы блока 14 ограничения перенапряжений поступают напряжение сети и сигналы с выходов блока 15 управления, а на выходе формируется сигнал, который воздействует на амплитудно-фазовый преобразователь 11 таким образом, что приводит к закрытию одного из тиристоров регулятора

9, т.е. к снятию напряжения с первичной обмотки трансформатора 7 на время отрицательной полуволны сетевого напряжения при формировании на электрофильтре напряжения положительной полярности и на время положительной полуволны при формировании напряжения отрицательной полярности. Амплитудно-фазовый и рс. брэзователь 11 определяет в зэвисимос.и от амплитуды сигналов, поступающих с бг оков

12 — 14, момент подачи импульсов управления нэ тиристоры регулятора 9 по отноше нию к фазе питающего напряжения.

Определение уровня постоянного напряжения, к которому необходимо подключить не работающий в данный полупериод знэкопеременного напряжения задающий конденсатор, и подключение последнего к этому уровню, осуществляются следующим образом, Допустим, что в момент 1=0 на электрофильтре формируется отрицательная полярность рабочего напряжения Uf (фиг. 3), при этом с выхода блока 15 управления (фиг, 1) поступает импульс U2 (фиг. 3) на второй вход формирователя 12 управляющих сигналов длительного режима и на первьiA вход блока

18 управления переключением формирователя. Этот сигнал открывает транзисторный ключ 29, через обмотку реле 24 протекает ток, Пусть при этом контакт 23 репе 2Л подключает задающий конденсатор 21 к зарядной 25 и разрядной 26 цепям, э контакт 28 реле 24 подключает задающий конденсатор

22 к вы;"оду блока 18 управления переключанием формирователя. Напряжение на зэдающем конденсаторе, подклк>че - ном к

1618448 зарядной 25 vi разрядной цепям, Îпределsie уГОл Отпирания тиристоров 08ГулятОра 9, следовательно, напряжение на эле:<трофил ьтре. Та(<им 06 p330M, EI p3cc МВТр!п ваемый полупериод знакопеременного ь(апряжения на электрофильтре, напряжение на задающем конденсаторе 21 определяет величину напряжения отрицательной полярности на электрофильтре и в данный полупериод изменяется, регулируя напряжения на электрофильтре, а напряжение на задающем конденсаторе 21 (фиг, 3) в данный полупериод остается гос-;оянным и поддер>кивается сигналом с гыхода блока

18 управления переключением формирователя. Уровень напряжения, поддержива",мый на конденсаторе 2?, соответствует

Йапр5 жен !10, рос i иГн / Гому на элекч рофильтре при формировании напряжения поло>кительной полярности в предыдущий период знакопеременногс на-ряжения.

Р устройстве возможно запоминанле трех уровней U1,1, U1,2, 01,3 напряжения U1 нз электрофильтре(фиг. 3), которые соответTB iI0T уровням U3,1; U3, U3Ä напряжений

Li3, 1.14 (фиг.3) на задающих конденсаторах

21 и 22, Значения U1,; 01,3 — наиболее характерные значения уровней предпробивных напря>кений на элзктрофигьтре при о,ис ке данного газа и зави;ят ог физикохимичес(<ого состава очищаемого газа и т х— нологических параметров <>ильтра, U(11 соответств, ет уровню напряжения начального коронообразованля. Напря:кение (.(3,3 подается: обгцей точки резисторов 38 и 39, U32 - с общей точки резисторов 39 и 40 ппи пткрьITÎMi транзисторе 4 >, (;3,1 — Общей тО IKI 1 peelnicTOp08 >9 и 40 ГГри заl

Грзнзист"ре 42. Пусть в течение первого рассматриваемого полупериода знакоперBменнОГО напряжения на электрофи",üTре;-1апряжение U1 (фиг. 3), на задающем ко .денсаторе 22 имеет уровень напря>кени:., U!31, Это означает, что в предыдуьций ог, период напряжение U1 на электрофильре нс дос-игло значен,.я ц „2 (фиг, 3). При этом контакт 37 реле 36 псдключает выход блока 18 управления переключением фор:. ир.ва(BJI JI к Обгцей точ,e резисторов 39

40 при закрытом транзисторе 42, в этом слу ае резистор 4.1 подключае ся через диод 4 I парзллельнО 1 езисTnpy 40, (!усть такое полож, ние

36 проте:<ает ток, т,: —;. открытому состоянию транзистора 35 или:<огда на BIO базу падал импульс напряжения U 2 (ф,li. 3).

На второй вход бвоKà 18 управления переключением форк(ироватегlÿ 12 поступаi0

20 ва(отся в состояния. соответствующие сигналам на 0-входах. Сигналы U8, U9 несут

4i-„„

55 ет напряжение 0((фиг. 3) с дополнительного конденсатора 27 формирователя 12 управляющих сигналов длительного режима, соответствующее текущему значению рабочего напряжения на электрофильтре, Сигнал U5 через повторитель 45 напряжения поступает на входы компараторов 46 и

47, где сравнивается; в одном с уровнем

Ы<,1, пропорциональном величине U3,2 и, следовательно, величине U12, а в другом — с

; РОВНЕМ О< Л2, ПРОПОРЦИОНаЛЬНЫМ 03,3 И СОответственно U1,3. Сигналы U6, U7 (фиг. 3) с выходов компараторов 46 и 47 (фиг. 3) преобразовываются в схемах в сигналы U8 и U9 соответственно и далее поступают на информационные 0-входы триггеров 32 и 33, При поступлении тактовых импульсов U10 (фиг, 3) с еыхода формирователя 31 сигнала переключения триггеры 32 и 33 устанавлиинформацию о том, в каком диапазоне (01>О1,3, U1,2

При этом триггеры 32 и 33 устанавливаются в состояния U11, U12 (фиг. 3), определяюшие на выходе бг-:ока 18 управления nepeKë I0÷åнием форми рова Tåëÿ уровни напряжения, которые необходимо зафиксировать, В предлагаемом устройстве запоминается уровень напряжения либо равный, либо меньц(ий текущег- значения напряжения на электрофильтре. При работе данного типа электрофиг1ьтра при очистке опреде;:BHH0;o газа уровень рабочих напряжений .:.зменястся в пределах ",0 — 20%, поэтому достаточно иметь два уровня за-, минания.

Так(iM образом, устройств< позвог,яет

Осу(Ц,CTBYT!.- реЖим знЗКОГ!Bp(мен 10ГО пИ

Тан n r. ЭЛЕКТрофИЛЬTpe В ЛЮбОМ диаПЗЗОНЕ рсгулирования частоты и напряжения. QHO лозвог::яет повысить степень газоочистки за счет повышения среднего значения напряжения на 3fIBK I poglnJII;Tpe при переключении

Г(олярнecTл ОНВКопереМВННосо напряжения, используя простую л чадежную схему построения > стройства, 1б18448

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования знакопеременного напряжения электрофильтра, содержащее высоковольт- 5 ный источник с тиристорным регулятором в первичной цепи, соединенный с электрофильтром через две встречно параллельно включенные цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных, со- 10 ответственно, первого вентиля и первого коммутатора, второго вентиля и второго коммутатора, датчик тока и датчик напряжения, подключенный к электрофильтру, соединенные через селектор искровых раз- 15 рядов с блоком переходного режима и первым входом формирователя управляющего сигнала длительного режима, содержащего первый и второй задающие конденсаторы, одна обкладка которых соединена с общей 20 точкой схемы, а другая обкладка через первый переключающий контакт-реле с обкладкой дополнительного конденсатора и общей точкой последовательно включенных зарядной и разрядной цепей, при этом выходы 25 блока переходного режима и формирователя управляющих сигналов длительного режима соединены через амплитудно-фазовый преобразователь и формирователь импульсов управления тиристорами с выхо- 30 дами тиристорного регулятора, блок ограничения перенапряжений, первый и второй входы которого соединены с сетевыми входами высоковольтного источника, а выход— с вторым входом амплитудно-фазового преобразователя, блок управления, выходы которого соединены через выходные формирователи импульсов управления с управляющими входами соответственно, первого и второго коммутаторов и непосредственно первый выход — с третьим, а второй выход — с четвертым входами блока ограничения перенапряжений и вторым входом формирователя управляющих сигналов длительного режима, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения степени газоочистки путем увеличения среднего значения рабочего напряжения на электрофильтре при переключении полярности, в устройство введен блок управления переключением формирователя, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым выходом блока управления и вторым выходом формирователя управляющих сигналов длительного режима, а выход через дополнительно введенный второй переключающий контакт реле формирователя управляющих сигналов длительного режима — с первым и вторым задающими конденсаторами.

1618448

Составитель Б.Долотин

Техред M,Ìîðãåêòàë Корректор A,Îáðó÷àð

Редактор Л.Зайцева

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, yn,Гагарина, 101

Заказ 8. Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5