大功率高頻高壓靜電除塵電源的研制與智能優(yōu)化.pdf

1、目前，由于廢氣粉塵等有害物質(zhì)排放逐漸增大導(dǎo)致的霧霾天氣，已嚴重影響人類的健康和生態(tài)環(huán)境，所以對工業(yè)廢氣進行除塵刻不容緩。常見的除塵方式主要分為靜電、過濾、洗滌等，而其中的靜電除塵與其它除塵方式相比優(yōu)勢最為明顯。目前靜電除塵電源主要有兩種：工頻靜電除塵電源與大功率高頻高壓靜電除塵電源，其中大功率高頻高壓靜電除塵電源以其除塵效率高、損耗小、智能化控制、體積小等優(yōu)點，得到人們的重視與研究，并得到市場的青睞。
　　本文結(jié)合江蘇省科技支撐計

2、劃項目，開展對大功率高頻高壓靜電除塵電源的研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　首先，對電源系統(tǒng)的主電路進行分析設(shè)計，主要包括諧振變換器的分析與選擇、主電路中不同模塊的設(shè)計與相關(guān)元器件的選型等。本文通過對比不同諧振變換器的優(yōu)缺點，并考慮高頻高壓變壓器的分布電容與漏感，最終選擇LCC諧振變換作為本電源系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)。另外對主電路中的整流電路、濾波電容、逆變電路、緩沖吸收電路、高壓整流電路等進行了設(shè)計，同時對相關(guān)元器件進行了選型。
　　

3、其次，結(jié)合電源系統(tǒng)主電路，分析設(shè)計了大功率高頻高壓靜電除塵電源的控制系統(tǒng)，主要包括硬件電路設(shè)計與軟件設(shè)計兩部分。硬件電路設(shè)計主要包括：DSP控制主板設(shè)計、模擬板設(shè)計、數(shù)字板設(shè)計、驅(qū)動板設(shè)計等。同時對控制系統(tǒng)的軟件部分進行了設(shè)計，并給出了相關(guān)的流程圖及部分程序代碼。
　　再次，對高頻高壓變壓器進行了設(shè)計與智能優(yōu)化，并分析了變壓器的整個設(shè)計過程。首先建立變壓器的數(shù)學(xué)模型，然后以原邊匝數(shù)和副邊層數(shù)為優(yōu)化變量，效率為優(yōu)化目標(biāo)，采用遺傳算法

4、對變壓器進行智能優(yōu)化，使得變壓器的效率最大化，損耗最小化。此外，對變壓器的溫度分布進行分析，結(jié)合變壓器的實際參數(shù)計算變壓器的原邊、副邊以及磁芯的功率損耗，并利用ANSYS分析軟件對高頻高壓變壓器進行了熱仿真，并對變壓器的散熱設(shè)計進行了優(yōu)化。通過與企業(yè)研制的實際變壓器產(chǎn)品參數(shù)比較，表明本文的優(yōu)化設(shè)計方法具一定的生產(chǎn)指導(dǎo)意義。
　　最后，對電源系統(tǒng)進行廠內(nèi)與現(xiàn)場調(diào)試，并給出相關(guān)的波形圖。廠內(nèi)調(diào)試包括驅(qū)動電路測試實驗、模擬負載實驗等。并