專利名稱：全自動、電暈放電最佳跟蹤靜電除塵器控制電源的制作方法
技術領域：
本實用新型用于靜電除塵設備，為靜電除塵設備提供不用人工操作的、能實現電暈放電自動調整，獲得電暈放電最佳跟蹤的控制電源。
目前，中國靜電除塵設備控制電源按功能區分，可分為三種類型一、手工操作方式；二、自動運行，恒壓供電方式；三、電暈放電最佳跟蹤方式。
第一種方式需要人工干預，諸多不便。第二種方式不能實時調整電暈電壓，不能獲得理想除塵效果。第三種方式是許多廠家和研究單位目前關注的熱題。他們通常采用微機控制系統實現這一目的。其基本思想是假定電暈電場的伏安特性為一單峰曲線，在峰值處dv／di＝0。采集二次電壓和電流，算出dv／di，根據dv／di的變化改變主回路兩個可控硅的導通角，實現交流調壓，達到高壓靜電場最大平均電壓跟蹤。控制系統上電后首先進行初始化并進行自檢。當系統處于等待啟動狀態時，人工輸入啟動命令。系統運行過程中又隨時準備接收用戶鍵盤命令，人機對話，加入人工干預。
實際上電暈放電是個極不穩定的物理過程。當電暈放電急劇變化時dv／di會沒有意義。上述控制方式是建立在理想化的物理模型上的。實際的物理過程和理想模型之間有時相差極遠，因而控制往往失效，不得不求助于人工干預。這就限制了上述控制方式的推廣應用。
本實用新型的目的是提供一種全自動、電暈放電最佳跟蹤靜電除塵器的控制電源，以達到靜電除塵器高效、穩定的除塵效果。
本實用新型的目的是這樣實現的該靜電除塵器電源控制系統的主要改進特點為高壓升壓變壓器T2由自耦調壓器T1供電，自耦調壓器由步進電機拖動，電流信號送至模糊系統，模糊系統控制步進電機的啟停正轉和反轉，并且，系統的主要改進的指導思想是采用模糊控制方式，其作法如下根據設計好的高壓靜電場的結構及參數設置一最佳電暈電流Io，以及上限和下限電暈電流IH及Il。控制電源和用戶設備連鎖。用戶連機信號來后，步進電機以二檔速度正轉，自耦調壓器開始升壓，高壓升壓變壓器輸出也隨之增高，電暈電流緩緩上升。當電暈電流達到最佳值Io時步進電機停轉。自耦調壓器就穩定在這一電壓上，此后的控制過程按下述三種情況進行(1)、當進入除塵器粉塵濃度增加，或其它因素使電暈電流減小時，只要電暈電流不低于下限值Il，模糊系統就不使步進電機轉動。一旦電暈電流低于下限值Il，步進電機就正轉，以二檔速度拖動自耦調壓器升壓，直至電暈電流跟蹤到最佳值Io為止。
(2)、當進入除塵器粉塵濃度減小，或其它因素使電暈電流增大時，只要電暈電流不高于上限值IH，模糊系統也不使步進電機轉動。一旦電暈電流高于上限值IH，步進電機就反轉，以一檔速度拖動自耦調壓器降壓，直至電暈電流下降到下限值Il，接著再以二檔速度正轉，拖動自耦調壓器升壓，使電暈電流再次跟蹤到最佳值。
(3)、當用戶連機信號停止時，步進電機反轉，自耦調壓器返零，等待下次啟動。
控制電源配有時序系統，按一定順序操作靜電除塵設備各種輔助設備，實現全自動控制。
下面依據附圖來敘述實施例。
圖1是靜電除塵器主回路電路圖。
圖2是靜電除塵器的自耦調壓器拖動系統示意圖、圖3是靜電除塵器電流采樣及模糊系統電路圖。
圖4是靜電除塵器控制系統的單穩電路圖。
圖5是靜電除塵器步進電機控制系統羅輯圖。
圖6是滯回比較器的輸入輸出關系圖。
圖7是電壓比較器的輸入輸出關系圖。
如
圖1所示該靜電除塵器的主回路電路主要是由自耦調壓器T1、高壓升壓變壓器T2、硅橋D、保護電阻Rg、電暈極E和陽極板F組成。其中高壓升壓變壓器T2由自耦調壓器T1供電，而自耦調壓器由步進電機拖動。
如圖2所示步進電機Q通過皮帶輪3與變速箱4連結，變速箱4輸出軸與自耦調壓器T1轉動軸2連結。其中步進電機正轉調變壓軸正轉、升壓，步電機反轉調壓器軸反轉、降壓，而自耦調壓器則通過經線端子與高壓升壓變壓器連接。
如圖3所示A1為電流采樣，電流信號來自電流互感器B，采用高精度低溫飄運算放大器，經A1反相輸入放大。放大倍數由RF／R1決定。A1的輸出除了一個比例因子K外，表示高壓升壓變壓器二次電流(即電暈電流)的大小，Vo1＝KI。
A2為正向峰值保持器，對采樣電流取峰值并在一定時間間隔內保持，使電壓量輸出相對穩定。
模糊系統由電壓比較器A4和滯回比較器A3組成。A3為滯回比較器，輸入與輸出關系如圖6所示，電流信號接在A3反相輸入端，其同相輸入端接固定電壓VR2，VR2決定最佳跟蹤電流，滯回比較器反相輸入端接電流信號，電阻R2、R3以及固定電壓VR1決定滯回比較器的翻轉電壓，翻轉電壓決定電流跟蹤的上下限值。返轉電壓由下二式決定KIH＝(V＋－VR)R3／(R2＋R3)＋VR1KIL＝(V-－VR)R3／(R2＋R3)＋VR1選取合適的電阻R2、R3及參考電壓VR1可使滯回比較器的兩個翻轉點為KIH和KIL。
A4為電壓比較器，輸入與輸出關系如圖7所示。適當選取參考電壓VR2可使翻轉點位于KIo。其中K2和K3為步進電機限位開關，a、b、c接步進電機功率電源，K1接I為自動運行，K1接Ⅱ為系統自檢。
控制系統工作原理如圖4－5所示滯回比較器A3的輸出接到脈沖分配器CH250的正反控制端，控制步進電機的正反轉，又通過觸發器RS2分別控制脈沖源MF1和MF2的輸出，改變步進電機轉速，電壓比較器A4的輸出經單穩電路送至觸發器RS1，通過與非門控制步進電機的啟停。
用戶連機信號來后，控制系統即被啟動。J1常開結點閉合，單穩DW6被觸發，DW6輸出一正脈沖，DW6輸出一負脈沖，觸發器RS1被置“1”，脈沖分配器CH250被初始置位。由于自耦調壓器起始處于零位，Vo2必為高電平，VO2必為低電平，RS2被置“○”，脈沖MF2輸入到CH250，步進電機以二檔速度正轉。自耦調壓器輸出緩緩上升，電暈電流隨之增加。當電暈電流上升到最佳值Io時，Vo3輸出下跳，RS1被置“○”，步進電機停轉，自耦調壓器維持其輸出電壓。
當電暈電流減小，只要不小于Il，RS1仍被“○”。一旦電暈電流小于Il，Vo2上跳，單穩DW8被觸發，RS1被置“1”，此時，RS2為“○”狀態，MF2輸入到CH250，步進電機以二檔速度正轉，自耦調壓器輸出增加，電暈電流增加，直到跟蹤到Io為止。
反之，當電暈電流增加，只要不高于IH，RS1仍被置“○”。一旦電暈電流大于IH，Vo2下跳，RS1被“1”。此時RS2為“1”狀態，MF1輸入到CH250，步進電機以一檔速度反轉，自耦調壓器輸出減小，電暈電流隨之減小，直到Il，步進電機又正轉，自耦調壓器輸出又上升，電暈電流再次跟蹤到最佳值Io為止。
當用戶連機信號結束時，F端接地，步進電機反轉，自耦調壓器返零，等待下次啟動。
本實用新型的效果是只要根據電暈電場的結構參數選好最佳電暈電流，以及上、下限調整范圍，模糊控制系統就會通過步進電機以不同速度在上下限之間調整電暈電流。電暈電流偏高時向下調整，反之向上調整，最后都跟蹤在最佳值上。由于采用模糊控制，系統抗干擾性強，能應付各種電暈放電情況，不必引入人工干預，安全可靠，除塵效果穩定。
權利要求1.一種全自動、電暈放電最佳跟蹤靜電除塵器控制電源，它包括除塵器的自耦調壓器、電暈極、陽極板和變速箱，其特征是高壓升壓變壓器T2由自耦調壓器T1供電，自耦調壓器由步進電機拖動，電流信號送至模糊系統，模糊系統控制步進電機的啟停正轉和反轉。
2.根據權利要求1所述的控制電源，其特征是電流信號來自電流互感器，經A1反相輸入放大，由峰值保持器A2以電壓量輸出。
3.根據權利要求1所述的控制電源，其特征是模糊系統由電壓比較器A4和滯回比較器A3組成，電流信號接在A4反相輸入端，其同相輸入端接固定電壓VR2，VR2決定最佳跟蹤電流，滯回比較器反相輸入端接電流信號，電阻R2、R3以及固定電壓VR1決定滯回比較器的翻轉電壓，翻轉電壓決定電流跟蹤的上下限值。
4.根據權利要求3所述的控制電源，其特征是滯回比較器A3的輸出接到脈沖分配器CH250的正反控制端，控制步進電機的正反轉，又通過觸發器RS2分別控制脈沖源MF1和MF2的輸出，改變步進電機轉速，電壓比較器A4的輸出經單穩電路送至觸發器RS1，通過與非門控制步進電機的啟停。
5.根據權利要求1所述的控制電源，其特征是模糊控制系統可用單板機實現。
專利摘要本實用新型提供的是一種全自動、電暈放電最佳跟蹤靜電除塵器控制電源，該控制電源的特點是高壓升壓變壓器由自耦調壓器供電，自耦調壓器由步進電機拖動，電流信號送至模糊系統，模糊系統控制步進電機的啟停正轉和反轉。該靜電除塵器控制電源，系統抗干擾性強，能應付各種電暈放電情況，不必引入人工干預，安全可靠，除塵效果穩定。
文檔編號B03C3/66GK2116529SQ9221042
公開日1992年9月23日 申請日期1992年3月17日 優先權日1992年3月17日
發明者王葉芬, 趙鴻鈞 申請人:王葉芬, 趙鴻鈞