本實用新型涉及電氣技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，具體而言，涉及一種恒流高壓電源和電除塵器。

背景技術(shù)：

電除塵器是一種高效的空氣凈化設(shè)備，其原理是在電除塵器的放電極施加直流高電壓電離空氣生成穩(wěn)定的電暈區(qū)，將空氣中進入電暈區(qū)的顆粒物中荷電，并利用電場力推動粉塵顆粒物向收塵極沉積，隨后由機械敲擊方式將其剝落，實現(xiàn)了粉塵與氣體分離。電除塵器已經(jīng)在業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用數(shù)十年。在此基礎(chǔ)上，人們將粉塵沉積層剝落方式由機械敲擊改為流水沖刷，誕生了濕式電除塵器。

大量實驗及工業(yè)應(yīng)用證明，正常情況下電除塵器內(nèi)部電場強度越大(運行電壓越高)，高壓電源注入電除塵器的高壓直流(下簡稱“二次電流”)越大，電除塵效果越好。為了提高電除塵器收塵效果，高壓電源設(shè)備一般都將放電極施加直流高電壓控制在臨界擊穿狀態(tài)，通常在運行過程中會出現(xiàn)放電極與收塵極的電壓擊穿，專業(yè)上稱之為“閃絡(luò)”，在閃絡(luò)過程中，二次電流會出現(xiàn)數(shù)倍于正常值的沖擊電流。對于普通采用金屬材料的電除塵器收塵極不會產(chǎn)生什么負面影響，而對于采用復(fù)合材料作為收塵極的濕式電除塵器則會灼傷收塵極，極端情況下甚至?xí)c燃收塵極，出現(xiàn)嚴(yán)重事故。因此濕式電除塵器對高壓電源安全要求是任何情況下不允許出現(xiàn)沖擊電流。目前，一般采用恒流源作為濕式電除塵器的高壓電源。

目前主流的電除塵電源有，單相工頻電源、三相工頻電源、高頻電源、恒流源(單相、三相)，

其中，單相工頻電源是指采用工頻單相380V交流輸入，利用雙向可控硅移相調(diào)壓技術(shù)，通過一只雙向可控硅調(diào)壓，經(jīng)單相變壓器升壓并單相全橋整流輸出高壓直流，實現(xiàn)對電除塵器的供電的一種目前使用最為成熟和最多的一種電除塵器電源形式。如圖1所示，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中單相工頻電源的結(jié)構(gòu)示意圖。

單相恒流源是一種特殊的電除塵高壓電源，單相交流電源經(jīng)L-C諧振變換器(每個變換器由電感L和電容C組成一個回路網(wǎng)絡(luò))，將電壓源轉(zhuǎn)換成電流源，再經(jīng)單相變壓器升壓并單相全橋整流輸出高壓直流實現(xiàn)對電除塵器的供電?？刂撇糠滞ㄟ^調(diào)節(jié) L-C諧振變換器中電感(L)和電容(C)的數(shù)值，調(diào)整二次電流的大小。該電源最大的特點在于當(dāng)L-C諧振變換器固定后，二次電流恒定，即使是發(fā)生閃絡(luò)時，也沒有沖擊電流。如圖2所示，圖2是現(xiàn)有技術(shù)中單相恒流源的結(jié)構(gòu)示意圖。

但是上述單相工頻電源由于可控硅可控開，不可控關(guān)(只能過零關(guān)斷)，在出現(xiàn)閃絡(luò)時，二次電流沖擊大，難以適用于采用復(fù)合材料作為收塵極的濕式電除塵器。

單相恒流源是采用調(diào)節(jié)L-C諧振變換器中電感(L)和電容(C)的數(shù)值，調(diào)整二次電流的大小，二次電流數(shù)值只能離散調(diào)節(jié)，線性度不好；電感和電容用量較多，設(shè)備體積龐大，成本較高。

針對上述現(xiàn)有技術(shù)中由于單相電源存在的結(jié)構(gòu)上的缺陷，帶來的設(shè)備應(yīng)用不便的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例提供了一種恒流高壓電源和電除塵器，以至少解決由于單相電源存在的結(jié)構(gòu)上的缺陷，帶來的設(shè)備應(yīng)用不便的技術(shù)問題。

根據(jù)本實用新型實施例的一個方面，提供了一種恒流高壓電源，包括：調(diào)壓裝置、恒流裝置、升壓裝置、整流裝置和控制裝置，其中，調(diào)壓裝置，用于調(diào)節(jié)輸入側(cè)的輸入電壓；恒流裝置，與調(diào)壓裝置的輸出端連接，用于將調(diào)節(jié)后的輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸入電流；升壓裝置，與恒流裝置的輸出端連接，用于將輸入電流對應(yīng)的電壓升壓；整流裝置，與升壓裝置的輸出端連接，用于對升壓后的輸入電流進行整合；控制裝置，分別與整流裝置、調(diào)壓裝置和恒流裝置連接，接收整流裝置輸出端輸出的反饋信號，根據(jù)反饋信號調(diào)節(jié)調(diào)壓裝置和恒流裝置。

可選的，調(diào)壓裝置包括：第一雙向反并聯(lián)可控硅，其中，第一雙向反并聯(lián)可控硅，用于通過調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角，調(diào)節(jié)輸入電壓。

進一步地，可選的，恒流高壓電源還包括：輸入電源，與第一雙向反并聯(lián)可控硅的輸入端連接，用于輸出輸入電壓。

可選的，恒流裝置包括：電感電容諧振變換器和第二雙向反并聯(lián)可控硅，其中，電感電容諧振變換器，用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸入電流；第二雙向反并聯(lián)可控硅，與電感電容諧振變換器的輸出端連接，用于對輸入電流進行二次調(diào)節(jié)。

進一步地，可選的，電感電容諧振變換器包括：第一電感、第二電感和電容，其中，第一電感，與第二電感串聯(lián)；電容的一端與第一電感和第二電感的串聯(lián)端連接，電容的另一端與輸入電源的N線或地線連接。

可選的，第一電感與第二電感參數(shù)相同，且第一電感與第二電感為互耦電感。

可選的，升壓裝置包括：單相升壓變壓器。

可選的，整流裝置包括：全橋整流電路，其中，全橋整流電路由至少四個二極管構(gòu)成。

可選的，控制裝置包括：信號接收模塊和控制模塊，其中，信號接收模塊，與整流裝置的輸出端連接，用于接收整流裝置輸出的反饋信號；控制模塊，分別與信號接收模塊和調(diào)壓裝置與恒流裝置連接，用于依據(jù)反饋信號控制調(diào)壓裝置調(diào)節(jié)輸入電壓，并控制恒流裝置將調(diào)節(jié)后的輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸入電流。

根據(jù)本實用新型實施例的另一方面，還提供了一種電除塵器，包括：恒流高壓電源，其中，恒流高壓電源包括上述一種恒流高壓電源。

在本實用新型實施例中，通過調(diào)壓裝置、恒流裝置、升壓裝置、整流裝置和控制裝置，其中，調(diào)壓裝置，用于調(diào)節(jié)輸入側(cè)的輸入電壓；恒流裝置，與調(diào)壓裝置的輸出端連接，用于將調(diào)節(jié)后的輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸入電流；升壓裝置，與恒流裝置的輸出端連接，用于將輸入電流對應(yīng)的電壓升壓；整流裝置，與升壓裝置的輸出端連接，用于對升壓后的輸入電流進行整合；控制裝置，分別與整流裝置、調(diào)壓裝置和恒流裝置連接，接收整流裝置輸出端輸出的反饋信號，根據(jù)反饋信號調(diào)節(jié)調(diào)壓裝置和恒流裝置，達到了改善單相電源結(jié)構(gòu)的目的，從而實現(xiàn)了降低單相電源成本，提升單相電源使用效率的技術(shù)效果，進而解決了由于單相電源存在的結(jié)構(gòu)上的缺陷，帶來的設(shè)備應(yīng)用不便的技術(shù)問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中單相工頻電源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)中單相恒流源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本實用新型實施例的恒流高壓電源的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本實用新型實施例的一種恒流高壓電源的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型方案，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本實用新型保護的范圍。

需要說明的是，本實用新型的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本實用新型的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

本申請實施例涉及的技術(shù)名詞：

可控硅整流器：Silicon Controlled Rectifier，簡稱SCR。

實施例一

根據(jù)本實用新型實施例，提供了一種恒流高壓電源的裝置實施例，圖3是根據(jù)本實用新型實施例的恒流高壓電源的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，該恒流高壓電源包括：調(diào)壓裝置30、恒流裝置32、升壓裝置34、整流裝置36和控制裝置38，其中，

調(diào)壓裝置30，用于調(diào)節(jié)輸入側(cè)的輸入電壓；恒流裝置32，與調(diào)壓裝置30的輸出端連接，用于將調(diào)節(jié)后的輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸入電流；升壓裝置34，與恒流裝置32的輸出端連接，用于將輸入電流對應(yīng)的電壓升壓；整流裝置36，與升壓裝置34的輸出端連接，用于對升壓后的輸入電流進行整合；控制裝置38，分別與整流裝置36、調(diào)壓裝置30和恒流裝置32連接，接收整流裝置36輸出端輸出的反饋信號，根據(jù)反饋信號調(diào)節(jié)調(diào)壓裝置30和恒流裝置32。

其中，本申請實施例提供的恒流高壓電源可以適用于電除塵器，通過調(diào)壓裝置30、恒流裝置32、升壓裝置34、整流裝置36和控制裝置38之間的連接結(jié)構(gòu)，保障電除塵器的正常使用，其中，調(diào)壓裝置30用可控硅調(diào)壓方式調(diào)節(jié)恒流裝置32中電感電容L-C 諧振變換器輸入側(cè)電壓，達到二次電流調(diào)節(jié)目的。其中，恒流裝置32中的可控硅串聯(lián) L-C諧振變換器，將電壓源轉(zhuǎn)換成電流源，實現(xiàn)了閃絡(luò)過程中二次電流不增加。并通過增加了控制裝置38對閃絡(luò)和拉弧檢測起到了電路設(shè)備保護功能。

本實用新型實施例提供的恒流高壓電源中，通過調(diào)壓裝置、恒流裝置、升壓裝置、整流裝置和控制裝置，其中，調(diào)壓裝置，用于調(diào)節(jié)輸入側(cè)的輸入電壓；恒流裝置，與調(diào)壓裝置的輸出端連接，用于將調(diào)節(jié)后的輸入電壓轉(zhuǎn)換成輸入電流；升壓裝置，與恒流裝置的輸出端連接，用于將輸入電流對應(yīng)的電壓升壓；整流裝置，與升壓裝置的輸出端連接，用于對升壓后的輸入電流進行整合；控制裝置，分別與整流裝置、調(diào)壓裝置和恒流裝置連接，接收整流裝置輸出端輸出的反饋信號，根據(jù)反饋信號調(diào)節(jié)調(diào)壓裝置和恒流裝置，達到了改善單相電源結(jié)構(gòu)的目的，從而實現(xiàn)了降低單相電源成本，提升單相電源使用效率的技術(shù)效果，進而解決了由于單相電源存在的結(jié)構(gòu)上的缺陷，帶來的設(shè)備應(yīng)用不便的技術(shù)問題。

具體的，如圖4所示，圖4是根據(jù)本實用新型實施例的一種恒流高壓電源的結(jié)構(gòu)示意圖，本申請實施例提供的恒流高壓電源具體如下：

可選的，調(diào)壓裝置30包括：第一雙向反并聯(lián)可控硅301，其中，第一雙向反并聯(lián)可控硅301，用于通過調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角，調(diào)節(jié)輸入電壓。

進一步地，可選的，恒流高壓電源還包括：輸入電源，與第一雙向反并聯(lián)可控硅的輸入端連接，用于輸出輸入電壓。

可選的，恒流裝置32包括：電感電容諧振變換器321和第二雙向反并聯(lián)可控硅 322，其中，電感電容諧振變換器321，用于將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸入電流；第二雙向反并聯(lián)可控硅322，與電感電容諧振變換器321的輸出端連接，用于對輸入電流進行二次調(diào)節(jié)。

進一步地，可選的，電感電容諧振變換器321包括：第一電感L1、第二電感L2 和電容C，其中，第一電感L1，與第二電感L2串聯(lián)；電容C的一端與第一電感L1和第二電感L2的串聯(lián)端連接，電容C的另一端與輸入電源的N線或地線連接。

可選的，第一電感L1與第二電感L2參數(shù)相同，且第一電感L1與第二電感L2為互耦電感。

可選的，升壓裝置34包括：單相升壓變壓器。

可選的，整流裝置36包括：全橋整流電路，其中，全橋整流電路由至少四個二極管構(gòu)成。

其中，在本申請實施例提供的恒流高壓電源中全橋整流電路以4個二極管構(gòu)成為優(yōu)選實施方式，以實現(xiàn)本申請實施例提供的恒流高壓電源為準(zhǔn)，具體不做限定。

可選的，控制裝置38包括：信號接收模塊和控制模塊，其中，信號接收模塊，與整流裝置的輸出端連接，用于接收整流裝置輸出的反饋信號；控制模塊，分別與信號接收模塊和調(diào)壓裝置與恒流裝置連接，用于依據(jù)反饋信號控制調(diào)壓裝置調(diào)節(jié)輸入電壓，并控制恒流裝置將調(diào)節(jié)后的輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸入電流。

控制裝置38根據(jù)電流和電壓的反饋信號，調(diào)節(jié)圖4中的可控硅1(即，本申請實施例中的調(diào)壓裝置30中的第一雙向反并聯(lián)可控硅301)觸發(fā)脈沖的相位角，達到調(diào)節(jié)二次電流。當(dāng)二次電流小于給定值時，減小導(dǎo)通角，當(dāng)二次電流大于給定值時，增大導(dǎo)通角。當(dāng)檢測到二次電壓突降信號時，判斷為閃絡(luò)。停止觸發(fā)可控硅1導(dǎo)通角同時觸發(fā)可控硅2(恒流裝置32中的第二雙向反并聯(lián)可控硅322)，持續(xù)1至3個周期后，重新打開，當(dāng)檢測到二次電壓持續(xù)低于5kV時，判斷為拉弧，停止觸發(fā)可控硅1導(dǎo)通角同時觸發(fā)可控硅2，10個周期后，停止觸發(fā)可控硅2導(dǎo)通角同時按照程序觸發(fā)可控硅1。

綜上，本申請實施例提供的恒流高壓電源具體如下：本申請實施例提供的恒流高壓電源實現(xiàn)了通過可控硅調(diào)節(jié)L-C諧振變換器輸入側(cè)電壓調(diào)節(jié)二次電流，又實現(xiàn)了閃絡(luò)過程中的二次電流恒定。

其中，本申請實施例提供的恒流高壓電源用可控硅調(diào)壓方式調(diào)節(jié)L-C諧振變換器輸入側(cè)電壓，達到二次電流調(diào)節(jié)目的。并通過串聯(lián)L-C諧振變換器，將電壓源轉(zhuǎn)換成電流源，實現(xiàn)了閃絡(luò)過程中二次電流不增加。同時增加了閃絡(luò)和拉弧檢測與保護功能。

具體的，如圖4所示，可控硅調(diào)壓式單相恒流源由調(diào)壓裝置30、恒流裝置32、升壓裝置34、整流裝置36和控制裝置38構(gòu)成。

調(diào)壓裝置30由一組雙向反并聯(lián)可控硅(可控硅1)組成，與輸入電源的串聯(lián)，通過調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角，調(diào)節(jié)輸入電壓。

恒流裝置32是一個L-C-L諧振變換器和雙向反并聯(lián)可控硅(可控硅2)組成。LCL 將輸入電壓源轉(zhuǎn)換成電流源。該裝置由兩個電感值為L1和L2的電感和一個電容器組成。接法為互耦電感的兩個電感相串聯(lián)，電容器一端連接到電源N線或地線，另一端分別接在互耦電感的兩個電感串聯(lián)端，組成星形接法。L1＝L2，L1＝U/(6.28*I*f)，C＝ (6.28*f)2/L1，I是裝置的額定電流，U是裝置的額定電壓，f取值為45至55。

升壓裝置34是一個單相升壓變壓器。變壓器的短路阻抗15％至30％。

整流裝置36是一個全橋整流電路，由四只二極管構(gòu)成。

控制裝置38根據(jù)電流和電壓反饋信號，調(diào)節(jié)可控硅1觸發(fā)脈沖的相位角，達到調(diào)節(jié)二次電流。當(dāng)二次電流小于給定值時，減小導(dǎo)通角，當(dāng)二次電流大于給定值時，增大導(dǎo)通角。當(dāng)檢測到二次電壓突降信號時，判斷為閃絡(luò)。停止觸發(fā)可控硅1導(dǎo)通角同時觸發(fā)可控硅2，持續(xù)1至3個周期后，重新打開，當(dāng)檢測到二次電壓持續(xù)低于5kV 時，判斷為拉弧，停止觸發(fā)可控硅1導(dǎo)通角同時觸發(fā)可控硅2，10個周期后，停止觸發(fā)可控硅2導(dǎo)通角同時按照程序觸發(fā)可控硅1。

本申請實施例提供的恒流高壓電源將實現(xiàn)了電除塵恒流源輸出電流可以線性調(diào)節(jié)，且更容易實現(xiàn)大功率輸出(設(shè)計輸出功率大于100kW)，同時減小了裝置的體積。該裝置能有效提高采用復(fù)合材料作為收塵極的濕式電除塵器的電壓和二次電流。

本申請實施例僅以上述示例為例進行說明，以實現(xiàn)本申請實施例提供的恒流高壓電源為準(zhǔn)，具體不做限定。

實施例二

根據(jù)本實用新型實施例的另一方面，還提供了一種電除塵器，包括：恒流高壓電源，其中，恒流高壓電源包括上述圖3和圖4中任一所示的一種恒流高壓電源。

上述本實用新型實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優(yōu)劣。

以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。