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高频电源是电除尘器(简称ESP)重要的供电装置,对除尘器的除尘效率影响很大。随着火电机组容量不断提升,我国动力煤质量日渐下降,电场工况不断恶化,电除尘器面临高比电阻烟尘的收集等问题,需研制更大功率高频电源与电除尘器配套使用。传统的工业用电除尘器的高频电源一般是可控硅工频相控电源,相较之,高频电源功率损耗小、节约电能、输出电压较稳定、避免了反电晕危害、变压器体积小、除尘效率高、交供电平衡、输入端电流谐波小,且能满足我国最新的火电厂大气污染物排放标准。 论文以某环保科技公司的电除尘器高频电源为研究对象,分三方面对其控制系统进行了设计与实现。本文的主要贡献在于: 1.ESP高频电源控制系统电路的设计与实现。高频电源的控制系统采用了DSP控制,可以实现电源的全数字化控制。文中应用saber仿真软件搭建了高频电源控制系统电路模型,通过调节各类参数,观察其对输出电流、电压的影响,并找出了3个主要影响参数分别为:开关频率大小、谐振电容大小、变压器匝比数,这三个因素在电路设计中互相关联,调节时需要综合考虑; 2.ESP高频电源控制系统程序的设计与实现。高频电源控制系统的实时性要求较高,运算量较大,外围接口要求较多,故选用TMS320C2812芯片进行DSP程序设计与功能实现。控制系统程序首先从结构上进行设计,包括自检和主循环功能结构设计,然后对程序本身进行分模块化设计,最后对高频电源上位机监控系统进行了分析与设计。 3.提高与稳定ESP高频电源输出功率的方法研究。首先对如何提高高频电源输出功率进行了3种拓扑结构分析,分别为改变谐振参数、多相并联、输出并联三种方式,对比分析各方法输出功率提高的程度;其次对高频电源输出功率的单闭环结构进行改进,加入了模糊PID闭环控制变为双闭环控制结构,并推导出近似的3阶数学模型,然后进行模糊PID编程得到相应的模糊控制器,并与传统PID效果进行对比分析;最后通过高频电源输出功率对除尘效率的影响实验,证明高频电源输出功率的提高与稳定是除尘效率的一个重要的影响因素。