Устройство для питания малогабаритного электрофильтра

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ МАЛОГАБАРИТНОГО ЭЛЕКТРОФИЛЬТРА(71) Заявитель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(72) Авторы Авдейко Валерий Порфирьевич Оськин Дмитрий Аркадьевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(57) Устройство для питания малогабаритного электрофильтра, содержащее два диода,конденсатор и высоковольтный трансформатор, первичная обмотка которого подключена к сети, а вторичная цепь трансформатора состоит из трех ветвей, подключенных к двум узлам первая ветвь состоит из последовательно соединенных вторичной обмотки трансформатора и конденсатора, вторая ветвь содержит первый диод, а третья ветвь включает в себя второй диод, отличающееся тем, что последовательно со вторым диодом подключены выходные клеммы, к которым подключается электрофильтр, причем узел, образованный выводами вторичной обмотки трансформатора, катодом первого диода и плюсовой клеммой выходного напряжения, заземлен.(56) 1. Авдейко В.П., Оськин Д.А. Технико-экономический анализ источников питания пылеулавливающего электрофильтра. Проблемы проектирования и производства радиоэлектронных средств Сб. материаловМеждунар. научно-техн. конф. Т. 1. Новополоцк, 2006.- С. 284. 2. Герасимов В.Г. и др. Основы промышленной электроники Учеб. для электротехн. спец. вузов / Под ред. В.Г. Герасимова.- 3-е изд., перераб. и доп.- М. Высш. шк., 1986.С. 254 (прототип). 56002009.10.30 Полезная модель относится к электротехнике, а именно к источникам питания электрофильтров, использующихся для очистки газов от пыли на строительных предприятиях,в химической, деревообрабатывающей промышленности и других отраслях. Известно устройство питания малогабаритного электрофильтра 1, включающее два высоковольтных трансформатора и четыре диода. Вторичные обмотки трансформаторов соединены последовательно и суммарное напряжение от двух вторичных обмоток трансформаторов после выпрямителя, собранного по мостовой схеме из четырех диодов, подается на электроды электрофильтра. Недостатком известного устройства является его высокая стоимость, так как для питания малогабаритного электрофильтра, у которого межэлектродное расстояние порядка 100 мм, чтобы получить оптимальную напряженность электрического поля порядка 3 кВ/см, необходим трансформатор с амплитудным напряжением 25-30 кВ, то есть действующим напряжением 20 кВ. Стандартное же напряжение выпускаемых промышленностью высоковольтных трансформаторов - 10 и 35 кВ. Поэтому, чтобы получить требуемое напряжение 20 кВ, приходится использовать два дорогостоящих высоковольтных трансформатора. Наиболее близким по схемному решению к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для питания малогабаритного электрофильтра, выполненное по схеме удвоителя напряжения 2, содержащее высоковольтный трансформатор, два диода и два конденсатора. Если подать напряжение на первичную обмотку трансформатора, на вторичной обмотке создается синусоидальное высоковольтное напряжение. Вторичная цепь трансформатора состоит из трех ветвей, подключенных к двум узлам первая ветвь представляет собой последовательное соединение вторичной обмотки трансформатора и конденсатора, вторая ветвь состоит из первого диода, а третья ветвь состоит из последовательного соединенных второго диода и второго конденсатора. Первый узел образован соединением выводов первого конденсатора, анода первого диода и катода второго, а второй узел образован выводом вторичной обмотки трансформатора, катода первого диода и второго конденсатора, с которого снимается выходное напряжение. Недостатком известного устройства для питания малогабаритного электрофильтра является нестабильность его работы при питании электрофильтра, улавливающего высокоомную, например, цементную пыль, так как постоянное по величине напряжение создает благоприятные условия для возникновения так называемой обратной короны, когда ток резко возрастает, срабатывает максимальная токовая защита и электрофильтр выключается. Практика эксплуатации электрофильтра, в котором использовалось данное устройство питания, показала его ненадежность. Задачей полезной модели является повышение надежности работы малогабаритного электрофильтра, улавливающего высокоомную пыль. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для питания малогабаритного электрофильтра, содержащем два диода, конденсатор и высоковольтный трансформатор,первичная обмотка которого подключена к сети, а вторичная цепь трансформатора состоит из трех ветвей, подключенных к двум узлам первая ветвь состоит из последовательно соединенных вторичной обмотки трансформатора и конденсатора, вторая ветвь содержит первый диод, а третья ветвь включает в себя второй диод, в отличие от прототипа, последовательно со вторым диодом подключены выходные клеммы, к которым подключается электрофильтр, причем узел, образованный выводами вторичной обмотки трансформатора, катодом первого диода и плюсовой клеммой выходного напряжения заземлен. Предлагаемое выполнение устройства для питания малогабаритного электрофильтра повышает надежность работы последнего за счет того, что электрофильтр, являющийся нагрузкой предлагаемого устройства, подключен последовательно со вторым диодом, что дает возможность сохранить на электрофильтре удвоенную амплитуду напряжения вторичной обмотки трансформатора и получить не постоянное, а пульсирующее напряжение. 2 56002009.10.30 Удвоенная амплитуда напряжения позволяет сохранить высокий заряд частиц пыли и,следовательно, высокую степень очистки газа, а пульсирующее напряжение, изменяющееся от максимального значения до нуля, подавляет обратную корону, из-за которой электрофильтр временно выходит из строя до выполнения трудоемкой ручной работы по очистке осадительных электродов электрофильтра от мелкодисперсного неотряхиваемого слоя пыли. Кроме того, схема позволяет заземлять и вторичную обмотку трансформатора,и осадительные электроды электрофильтра, что повышает электробезопасность предлагаемого устройства и, следовательно, его надежность. На фиг. 1 приведена электрическая схема заявляемого устройства для питания малогабаритного электрофильтра, на фиг. 2 - временная диаграмма напряжений. Устройство для питания малогабаритного электрофильтра состоит из высоковольтного трансформатора Т, конденсатора С и двух диодов - 1 и 2. Первичная обмотка трансформатора подключена к сети, а вторичная цепь трансформатора состоит из трех ветвей, подключенных к двум узлам а и в. Первая ветвь состоит из последовательно соединенных вторичной обмотки трансформатора и конденсатора С. Вторая ветвь содержит первый диод 1. Третья ветвь включает в себя второй диод 2, последовательно с которым подключены выходные клеммы, к которым подключается электрофильтр (на фиг. 1 не показан). Узел а образован выводом конденсатора, анодом первого диода и катодом второго диода. Узел в образованный выводами вторичной обмотки трансформатора, катодом первого диода и плюсовой клеммой выходного напряжения, заземлен. Устройство работает следующим образом. При подключении первичной обмотки трансформатора к сети на вторичной обмотке создается высоковольтное синусоидальное напряжение 2. При положительной полуволне напряжения 2 вторичной обмотки трансформатора через диод 1 заряжается конденсатор С до амплитудного значения этого напряжения, что соответствует промежутку времени от 0 до 1 временной диаграммы(фиг. 2). При этом диод 2 будет закрыт. Когда напряжение 2, оставаясь положительным, уменьшается, то разностное напряжениеи 2 через открывшийся диод 2 подается к электрофильтру (вых). При отрицательной полуволне напряжения 2 выходное напряжение уже складывается из 2-х напряжений 2 ии практически в момент 2 может достигать двойного амплитудного значения напряжения вторичной обмотки трансформатора. Это будет иметь место при достаточно большой емкости конденсатора. В момент времени 3 выходное напряжение становится равным нулю, открывается диод 1 и на отрезке времени 34 конденсатор подзаряжается и процесс повторяется. На фиг. 2 выходное напряжение источника питания, подаваемое на электроды электрофильтра, заштриховано. Экспериментальные исследования заявляемой полезной модели показали, что при очистке цементной пыли обратной короны не возникало при любых погодных условиях,что свидетельствует о ее надежности. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3