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火电厂静电除尘器供电设备研究与开发

作　者: 陈桂文
导　师: 肖登明
学　校: 上海交通大学
专　业: 高电压与绝缘技术
关键词: 电除尘器 电源 高频高压 变压器 绝缘栅双极型晶体管(IGBT) 脉宽调制(PWM)
分类号: TM621.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 22次
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内容摘要


本文针对传统电除尘器电源体积大重量大除尘效率低等缺陷,采用高频逆变控制,高频高压整流变压器等措施设计制作了体积小、重量轻、粉尘适应性强且除尘效率高的电除尘器电源系统。本文首先对电除尘器的工作原理和其电源供电方式及控制方式作了介绍,提出采用脉冲供电方式和工况跟踪控制方式。脉冲供电方式可以提高电晕极的电晕效率,增加粉尘荷电,并可以大大改善阳极板上的反电晕现象;工况跟踪控制方式和保护措施可以保证系统工作在较佳的工作点,从而提高除尘效率并降低设备的功耗,并保证系统可以长期可靠地稳定工作。其次,本文介绍了本设备的主电路设计和控制电路设计。近年来电力电子技术和产品迅速发展,本文采用先进的电力电子产品(如IGBT等)和除尘理论力求保证该电源系统供电可靠,除尘效率高且体积小重量轻。本文在大量试验的基础上得出了该设备达到了设计要求的结论,并提出进一步的发展方向。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-15
  1.1 本课题的研究背景和意义  10-11
  1.2 电除尘器供电电源的发展现状  11-13
    1.2.1 电除尘器电源的供电方式  11-13
    1.2.2 电除尘器电源的控制方式  13
  1.3 本文的主要工作和内容  13-15
第二章 电除尘原理介绍及影响其效率的因素分析  15-25
  2.1 电除尘原理介绍  15-19
  2.2 电除尘的特点与分类  19-21
    2.2.1 电除尘的特点  19-20
    2.2.2 电除尘器的分类  20-21
  2.3 影响电除尘器除尘效率的因素分析  21-25
    2.3.1 烟尘特性  21-22
    2.3.2 本体结构  22-23
    2.3.3 供电系统  23
    2.3.4 清灰系统  23-25
第三章 高频高压整流变压器设计  25-40
  3.1 变压器铁芯材料选择与设计  27-28
  3.2 变压器绕组设计  28-30
  3.3 整流与限流  30-31
  3.4 变压器绝缘结构设计  31-34
    3.4.1 绕组内部与绕组间绝缘  31-32
    3.4.2 绕组、整流桥以及限流电阻之间的绝缘  32-33
    3.4.3 高压引出套管  33-34
  3.5 整流变压器油箱设计  34-35
  3.6 变压器模式和损耗  35-39
    3.6.1 变压器模式介绍  35-38
    3.6.2 变压器的损耗分析  38-39
  3.7 变压器的整体布局  39-40
第四章 电除尘器供电电源系统总体设计  40-44
  4.1 主回路  41
  4.2 控制电路  41-44
第五章 主电路设计  44-53
  5.1 低压整流与滤波  44-46
    5.1.1 功率二极管  44-46
    5.1.2 LC 滤波电路  46
  5.2 逆变电路  46-51
    5.2.1 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的开通与关断特性  46-48
    5.2.2 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的主要参数  48-49
    5.2.3 智能功率模块(IPM)  49
    5.2.4 逆变电路分析设计与试验  49-51
  5.3 升压与整流限流电路分析  51-53
    5.3.1 变压器等效电路  51-52
    5.3.2 主电路等效电路  52-53
第六章 控制电路设计  53-69
  6.1 DSP 主控单元  53-55
    6.1.1 DSP 简介  53-54
    6.1.2 DSP 主控单元控制的内容  54-55
  6.2 PWM 单元  55-57
    6.2.1 PWM 单元的工作原理  55-56
    6.2.2 PWM 单元的控制方式  56-57
  6.3 软开关技术  57-58
    6.3.1 硬开关与软开关概念  57
    6.3.2 硬开关问题的分析  57
    6.3.3 软开关电路的分类  57-58
  6.4 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的驱动  58-61
    6.4.1 IGBT 驱动电路设计的总体要求  58
    6.4.2 IGBT 驱动电路设计的有关参数  58-59
    6.4.3 栅极驱动的布线  59
    6.4.4 栅极驱动的形式  59-60
    6.4.5 IGBT 驱动电路试验波形  60-61
  6.5 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的保护  61-63
    6.5.1 IGBT 过电压保护  61-62
    6.5.2 IGBT 过电流保护  62-63
    6.5.3 IGBT 过热保护  63
  6.6 电磁兼容性设计  63-69
    6.6.1 电磁干扰的原理与解决思路  63-64
    6.6.2 抗干扰的具体措施  64-69
第七章 结论与展望  69-71
  7.1 结论  69
  7.2 展望  69-71
参考文献  71-74
致谢  74-75
攻读学位期间发表的学术论文目录  75-76
附录1  76-78
上海交通大学学位论文答辩决议书  78-79

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 发电厂 > 火力发电厂、热电站 > 辅助设备
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