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(yán)重影響人類的健康和生態(tài)環(huán)境，所以對(duì)工業(yè)廢氣進(jìn)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(shì)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(diǎn)，得到人們的重視與研究，并得到市場(chǎng)的青睞。
　　本文結(jié)合江蘇省科技支撐計(jì)

2、劃項(xiàng)目，開展對(duì)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(duì)電源系統(tǒng)的主電路進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，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(jì)與相關(guān)元器件的選型等。本文通過對(duì)比不同諧振變換器的優(yōu)缺點(diǎn)，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?fù)浣Y(jié)構(gòu)。另外對(duì)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(jìn)行了設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)相關(guān)元器件進(jìn)行了選型。
　　

3、其次，結(jié)合電源系統(tǒng)主電路，分析設(shè)計(jì)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(jì)與軟件設(shè)計(jì)兩部分。硬件電路設(shè)計(jì)主要包括：DSP控制主板設(shè)計(jì)、模擬板設(shè)計(jì)、數(shù)字板設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)板設(shè)計(jì)等。同時(shí)對(duì)控制系統(tǒng)的軟件部分進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并給出了相關(guān)的流程圖及部分程序代碼。
　　再次，對(duì)高頻高壓變壓器進(jìn)行了設(shè)計(jì)與智能優(yōu)化，并分析了變壓器的整個(gè)設(shè)計(jì)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(duì)變壓器進(jìn)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(duì)變壓器的溫度分布進(jìn)行分析，結(jié)合變壓器的實(shí)際參數(shù)計(jì)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(duì)高頻高壓變壓器進(jìn)行了熱仿真，并對(duì)變壓器的散熱設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化。通過與企業(yè)研制的實(shí)際變壓器產(chǎn)品參數(shù)比較，表明本文的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法具一定的生產(chǎn)指導(dǎo)意義。
　　最后，對(duì)電源系統(tǒng)進(jìn)行廠內(nèi)與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，并給出相關(guān)的波形圖。廠內(nèi)調(diào)試包括驅(qū)動(dòng)電路測(cè)試實(shí)驗(yàn)、模擬負(fù)載實(shí)驗(yàn)等。并