[发明专利]一种工业化节能型高频脉冲电解锰装置

摘要

本发明公开了一种工业化节能型高频脉冲电解锰装置，包括一个或多个移相变压器、一个或多个三相整流桥组件、一个或多个功率组件和功率主控单元；移相变压器的原边均与三相交流电源的输出端连接，移相变压器的副边分别与三相整流桥组件的输入端一一对应连接，三相整流桥组件的输出端与功率组件的输入端对应连接，功率单元的输出端向电解槽输出高频脉冲信号，移相变压单元的副边所输出的电压根据电解槽的串联数量来决定，当采用多个移相变压器时，所述移相变压单元为多重化形式的移相变压器，用于减少交流输入电流的谐波和直流输出电压的谐波幅值和电流脉动；功率主控单元分别与一个或多个功率组件连接，对功率组件进行均流控制。

主权项

一种工业化节能型高频脉冲电解锰装置，其特征在于：包括具有一个或多个移相变压器的移相变压单元、具有一个或多个三相整流桥组件的三相桥式工频整流单元和具有一个或多个高频脉冲功率组件的功率单元；移相变压器的原边均与三相交流电源的输出端连接，移相变压器的副边分别与三相整流桥组件的输入端一一对应连接，三相整流桥组件的输出端与高频脉冲功率组件的输入端对应连接，高频脉冲功率组件的输出端向电解槽输出高频脉冲电流，移相变压单元的副边所输出的电压根据电解槽的串联数量来决定，当采用多个移相变压器时，所述移相变压单元为多重化形式的移相变压器，用于减少交流输入电流的谐波和直流输出电压的谐波幅值和电流脉动；还包括功率主控单元，功率主控单元分别与一个或多个高频脉冲功率组件连接，对功率组件进行均流控制；所述移相变压器包括采用网侧移相的移相变压器、采用二次侧移相的移相变压器和采用网侧移相与二次侧移相的多重化移相变压器；当移相变压器采用网侧移相的移相变压器时，在其网侧并联M个移相网侧输出绕组；当移相变压器采用二次侧移相的移相变压器时，移相变压器具有M个二次侧输出绕组；移相变压器的移相角度的差值为δ=360°/（K*M）；三相桥式工频整流单元产生的谐波与整流输出的脉波的关系表达式为：N=KM±1，其中，N为谐波次数，K为一个周期内整流输出的脉波数量，M为输出绕组的数量，N、K、M均为自然数，三相整流桥组件以K脉波整流器为基础整流单元，构成一个KM脉波的多脉波整流单元，用于消除低于KM±1次的谐波；所述功率主控单元采用PWM控制方式，通过PWM方式控制高频脉冲功率组件输出的高频脉冲电流，功率主控单元包括主控板、连接板、功率组件控制板、转换板、驱动板和监控显示单元；每个高频脉冲功率组件均包括高频逆变器、高频变压器和高频整流器；主控板通过连接板与一个或多个功率组件控制板连接，主控板同步输出定频PWM控制信号给各个功率组件控制板，实现集中控制模式下，对多个高频脉冲功率组件的脉宽控制和调节；各个功率组件控制板通过转换板与一个或多个驱动板连接，各个驱动板又与高频逆变器一一对应连接，功率组件控制板通过转换板将PWM控制信号传送给与其连接的驱动板，驱动板根据其所接收到的PWM信号驱动与其相连的高频逆变器进行DC‑AC转换，高频逆变器产生的交流方波通过高频变压器的隔离传送到高频整流器，高频整流器输出高频直流脉冲完成AC‑PDC转换；功率组件控制板还通过反馈端口分别与受其控制的驱动板、高频逆变器、高频变压器和高频整流器连接，实时采集高频逆变器、高频变压器和高频整流器的温度信号，实时检测高频逆变整流单元输出的电压、电流信号；主控板通过主反馈端口与高频脉冲功率组件的输出端连接，主控板根据主反馈端口所接收到的电流数据和电压数据，自动同步调节与该高频脉冲功率组件所连接的功率组件控制板的脉宽，完成高频脉冲电流输出的控制；主控板还与监控显示单元连接，主控板将各种数据实时输出到监控显示单元进行显示；主控板还与移相变压单元和三相桥式工频整流单元连接，根据移相整流部分的检测反馈，完成交流缺相、过压、欠压、过流保护。