Формирователь сигнала управления системы автоматического регулирования напряжения на электрофильтре

 

ОП ИСАНИНА

Со©а Советских

Социалистических

Республик (! 1) 714616

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(51)М. Кл.

H 02 Р 13/1,6//

С 05 F 1/22//

В 01 I) 46/46 (22) Заявлено 09.02.76 (21 j 2322886/24-07 с присоединением заявки М(23) П риорнтет

ГаеударатеенньФ кемпет

СССР е денам нзебретеннй к атнритнй

Опубликовано 05.02.80. Бюллетень М 5 (53) УДК 621.316. .722.078 (088.8) Дата опубликования описания 05.02.80

В. И. Сикорский; В. В. Кутляшов и С. Е. Баранов (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский и проектный институт по газоочистным сооружениям, технике безопасности

"н охране труда в промышленности строительных мате палов (НИПИОТСТРОМ) (71) Заявитель (54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ СИГНАЛА УПРАВЛЕНИЯ

СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

НАПРЯЖЕНИЯ. НА ЭЛЕКТРОФИЛЬТРЕ

Изобретение относится к системам регулирования электрических величин и, в .частности, может -быть использовано- в системах автоматического регулирования напряжения на электрофильтрах. . Питание электрических фильтров газа электроэнергией осуществляется от по повышающе - выпрямительных агрегатов, оснащенных специальной системой автоматического регулирования, обеспечивающей оптимизацию режима электропитання, т, е, йоддержание на определенном уровне величин напряжения и тока электрофильтра.

При автоматическом регулировании, напряжения фильтра на эффективность газоочистки, наряду с правильным выбором закона регулирования, большое илияние оказывает точность реализации принятого закона. 29

Принято считать, что зона регулирования должна находиться в области вольтампериой характеристики фильтра, соответствующей режиму искровых разрядов., Регулирование ведется с учетом интенсивности искрения в осадительном прост» ранстве, Сигнал управления,.устанавливающцй взаимосвязь между интенсивностью искрения и выходными параметрами преобразовательного агрегата (ток, напряжение), вырабатывается специальным устройством - формирователем сигнала управления. Формирователь сигнала уп-.

Ф. равнения состоит из селектора искровых. разрядов и блока интегрирования, уро/.. вень напряжения на выходе которого определяет велйчины напряжения и тока электрофильтра в текущий момент времени.

Погрешности в работе селектора приводят к неправильной оценке интенсив-. ности возникновения искровых разрядов в.электрофильтре и обуславливают формирование регулятором воздействия, не соответствующего сложившейся ситуации.

Указанное обстоятельство приводит к тому, что на электрофильтре устаиавливается уровень напряжения, отличающийся

Наличие значительной (50 - 60%) переменной составляющей в напряжении

45 фильтра при нормальном режиме работы в целом ряде случаев приводит к появлению ложных (не связанных с искровыми разрядами) импульсов на выходе селектора и, как следствие, формированию сигнала управления, не отражающего действительную ситуацию в осадительном пространстве.

Целью изобретения является повышение точности регулирования напряжения

55 на электрофильтре, повышение помехоустойчивости формирователя сигнала уп, равленйя и увеличение эффективности процесса очистки газов в электрофильтре, !

3 71 от оптимального, Что, в свою очередь, ухудшает очистки отходящих газов. Из вестны системы регулирования Я и (21

Д t в которых используются формйрователи сигнала управления, аналогичнй е йо"назна чению предлагаемому.

Эти системы осущес-.вляют йвтбмйтическое регулированйе напряжейия на электрофильтре по интенсивности процесса искрения в осадительном пространстве.

К их:основным недостаткам относятся следующие: " " » "выхбдной сигнал не отражает реальную интенсивность каждого искрового разряда в отдельности;

- низкая устойчивость к "сигналам йоМехи.Эги недостатки обусловпены как са,мими физическими параметрами, йриняты-" ми в"качестве исходных характеристйк интенсивности искрения, так и схемйыми решениями., Прототипом изобретения является формирователь сигналов управлейия "ос"йовного контура регулирования преобразовательного агрегата типа АТФ f2).

Селектор искровых разрядов агрегата

АТФ представляет собой йараллельйую схему И, называемую . иначе блоком сов- падений, состоящую из двух включенных на общую "нагрузку усилйтельйых каска1 дов,-выполненных на транзисторах. Один из входов блока совпадений подключен к высоковольтному делителю напряжения, с которого снимается сигнал, пропорциональный напряжеййю на эйектрофильтре, второй - "к "резистору" вклЫ1енном " в йоложительный полюс высоковольтного выпрямителя, йапряжение на котором- пройорционвльно току через электрофйльтр.

Выход селектора череб согласующий кас- кад пощслючен к интегрирующему устрой ству.

При нормальном режиме работы электрофильтра напряжение на его- электродах представляет собой сумму постоянной и переменной составляющих. Размах переменной составляющей зависит от режима работы электрофильтра, и порой достигает 50-60% от амплитудного значения полного напряжения. Искровь е и дуговые разряды в осадительном пространстве электрофйльтра проявляются скачкообразным снижением напряжения на его элект родах до нуля и импульсным нарастанием

1 тока. Импульс тока представляет собой ,сумму нескольких составляющйх с раз личными амплитудами Фазами и частотами колебаний

Наиболее ярко проявляются две сос» тавляющие » основная (частота капеба5 ний 200-250 Гц) и высокочастотная (частота колебаний 50-100 кГц).

Значения частот колебательных составляющих тока зависят от параметров силовой цепи преобразовательного агре гата и электрофильтра.

Амплчтуда тока искрового разряда основной частоты определяется как параметрами цепи системы агрегатфильтр, так и характером нарушений в осадительном йростфаистве..

На входы селектора поступают сиг налы, пропорциональные мгновенным значениям напряжения и тока электрофильт-, 30 ра, Нормально транзисторы параллель- ной схемы И селектора открыты токами смещения от источника питания, и сигнал на выходе отсутствует.

При искровых разрядах один из тран-! зисторов закрывается импульсами тока через электрофильтр, второй - сигналом, Пропорциональным производной от напряжения на электрофильтре. На выходе селектора появляются импульсы напряже ния, длительность которых равна длитель;. ности тока искрового разряда.

Существенным недостатком формирователя сигнала управления в прототйпе.является то, что он обладает низкой помехоустойчивостью и точностю регулирования.

Указанное обстоятельство объясняется тем, что в качестве сигнала, характеризующего искровой разряд, используется напряжение, пропорциональное производной от снижения напряжения на электрофильтре .

6 селектора является выделение переходных составляющих тока, соответствующих искровым разрядам в электрофильт .ре, и формирование из этих сигналов импульсов напряжения, амплитуда ксФорых пропорциональна амплитуде тока искро вого разряда, а длительность равна длительности основной полуволны этого то» ка;

- блока .интегрирования 1 1, состоящего из дозирующего конденсатора 12, диодного «оммутатора 13, 14, накопительного конденсатора 15 и разрядного резистора 16; назначением данного узла является формирование сигнала управления, величийа"напряжения которогв "про порциональна усредненной за некоторый период времени интенсивноСти искровых разрядов в эле«трофильтре;

- блока питания 17.

Работает формирователь сигнала управления следукмцим" образом.

В режиме работы электрофильтра, ког да искровые разряды"в" осадигельном пространстве отсутствуют, через резистор 1, включенный в цепь" высоковольт- ного выпрямителя; дотекают импульсы тока, частота следования которйх 100Kb.

Напряженйе, пройорциональное току erreierрофильтра, подае"гся одновременно на дес"лйтель 6, 7-и дифференцируюшую цепоч» ку 9, 10 селектора 2. Так как дйфференцирующая цепоч«а янляется.в данном слуЧае фильтром верхних частот; то сигнал íà ее выходе отсутствует и, следовательно",ключ 5 и усилитель тока 4 эакрыты, т. е, сигнал на выходе Селектора: отсутствует.

Искровые разрйды в электрофильтре„ как было описано вьппе, сопровождаются-появпенйем в токе высокочастотной (,50 -100 кГц) и низкочастотной (200250 Гц) составляюших тока. При этом на выходе дифференцирующей цепочки 9, 10 появляется сигнал, пропорциональный производной высокочастотной составляющей тока искрового разряда, а на входе усилителя 4 - пропорциональный току" низкочастогной составляющей этого раз ряда. Так как усилитель тока 4 работает в линейном режиме, на выходе селектора появится сигйал, пропорциональный току низкочастотной переходной составляющей исхрового разряда, т". е. интенсивности разряда, Последовательность, импульсов, сформированных селектором, подвергается скользящему интегрированию блоком 1 1.

5 7146

Достижение поставленной цели обус» лавливается применением селектора искровых разрядов новой конструкций, содержащего наряду с известными новые функциональные узлы. 5

Основными отличительными признаками изобретения является наличие блока совпадений селектора искровых разря - " дов новой конструкции, состоящего из последовательно включенных на ббшую нагрузку усилителя тока и управляемого электронного ключа, дифференцируюшей цепочки, одновременно являюгцейся филет ром верхних частот, импульс найряжения на выходе которой пропорционален производной высокочастотной составляющей тока искрового раЗряда, резистивного делителя, напряжение на выходе которого пропорционально то@"электро- фильтра, причем вход усилителя тока через резистйвный делитель, а вход эле«тронного ключа через дифференцирующуй цепочку йодключены к резйстору в цепи высоковольтного выпрямителя, напряжв

25 ние на котором пропорционально току . электрофильтра. Совокупность- новйх бло- ков дает возможность получить на вьгхом" де устройства импульс напряжения, амп-" литуда «оторого пропорциональна ампли туде тока искрового разряда, а длйтель - . ность равна длительности осйовной полу-

/ волны этого тока, т. е. ийтенсивности -, разряда.

Сущность изобретения поясняется чер -

35 тежом, на котором изображена принципи- альная электрическая схема формировате ля сигнала управления системы автома- тического регулирования напряжения йа ктрофильтре,... :"; 40

Устройство состоит из следующих основных узлов и деталей

- резистора 1, включенного в цепь высоковольтного. выпрямителя, с которо- го на вход формирователя подается сиг+ 4 нал,.пропорциональный току электрофильт» ра;

- селектора искровая разрядов 2, представляющего собой блок совпадений с двумя входами и состоящего из после« довательно включенных на общую нагрузку 3 усилителя тока 4 и электронного -: ключа 5, причем вход усилителя тока подключен к делителю напряжения, состоящему из резисторов 6 и 7, а вход электронного ключа 5 через развязываю ший диод 8 подключен к дифференцирующему устройству, состоящему из кондея» сатора 9 и резистора 10; назначением

„!

7 714

Выходной сигнал этого блока пропорционален усредненной за некоторый промежуток времени интенсивности искровых разрядов и является сигналом управления,.определяющим величину напряжения на электрофильтре в текущий момент вре мени.

Формула изобретения

Формирователь сигнала управления системы автоматического регулирования напряжения на электрофильтре, содержащий датчик тока электрофильтра, состоящий из связанных между собой резистора, включенного в цепь высоковольтного выпрямитечя, блока совпадений селектора искровых разрядов и интегратора, о тличающийся тем, что, сцелью повышения точности регулирования напря616 8 женин на электрофильтре, помехоустойчивости и увеличения эффективности про- . цесса очистки газа, блок совпадений селектора искровых разрядов выполнен из последовательно соединенных нагрузочного резистора, транзисторного усилителя тока и управляемого электронного ключа, причем вход усилителя тока через резистивный делитель и вход электропно1О

t î ключа "через дифференцирующую цепоч« ку подключены к резистору датчика тока электрофильтра, а общая точка нагрузочного резистора и транзисторного усилитеt5 ля тока соединена со входом интегратора.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии М 1205645, кл. В 1, 1967.

2. Автбрское свидетельство СССР № 355606, кл. G 05 Г 1/22, 1972 (прототип).

°

БНИИПИ Заказ 9310/58 Тираж 783 Подписное .

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4