论文摘要
静电除尘器在减少工业粉尘的排放量、降低大气环境污染、保护生态环境和人体健康等方面发挥着重要作用。静电除尘电源的性能决定着静电除尘器的除尘效果。当前工业上常用的静电除尘器电源一般为工频单相可控硅电源,其性能已不能满足市场需要。国内的高频开关电源的研究刚刚起步,还不具备大规模使用的条件；国外的高频开关电源产品非常昂贵。中频电源既能满足环保方面的迫切需求,又能短时间内形成生产规模,是理想的静电除尘器电源设备的过渡方案。本论文主要内容是以大连蓝清自控设备有限公司的电源研发项目为基础,对三相中频直流高压电源的主回路部分进行研究,并给出主要研制过程。在论文中,介绍了静电除尘方面的背景和静电除尘器电源当前的发展状况,对比了几种常用的静除尘器电源。三相中频直流高压电源采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为主回路的核心器件,文中介绍了IGBT基本特性和用于控制IGBT器件的PWM控制技术。三相中频直流高压电源主回路的设计包括三相桥式整流电路,电压型全桥IGBT逆变电路,中频变压器升压和高压硅堆全桥整流的主电路结构设计。在完成主回路原理图和安装工艺图后,通过计算确定了二极管、滤波电感、滤波电容的参数,IGBT器件和电流霍尔元件的具体型号。详细分析了逆变电路中开关器件的工作模式。设计了IGBT器件驱动电路、缓冲电路和散热装置。设计了合适的过电流保护方案。说明了开关器件的安装工艺。介绍了中频升压变压器的设计难点和设计过程。根据理论分析、设计和参数计算,选取了实物器件,组装了三相中频直流高压电源样机。对电源样机进行了多次的实验,根据实际情况不断地完善电源样机。经过实验结果证实,电源样机输出的波形与理论设计相符,电源效率高,达到了项目的设计要求。