乙炔发生器

2024-11-05

乙炔发生器(共12篇)

乙炔发生器 篇1

摘要:乙炔发生器长期泄漏,设备正常运行和环境安全受到较严重影响,采用组合式改性软填料加系统的密封型式替代了原填料密封,有效解决密封泄漏和设备维护问题,改善了环境安全卫生,确保设备长周期运行。

关键词:乙炔发生器,轴端密封,改性软填料

0概述

12台乙炔发生器是卧式双支撑中间带搅拌工作装置的大型设备,为两层搅拌,搅拌轴径125.4 mm,其两端轴封部分采用带状方形填料密封,加润滑脂润滑,用填料压盖压紧补偿。设备具体使用工况:①介质含电石粉尘的乙炔气和水,要求乙炔气纯度达99.8%以上;②压力≤5 k Pa;③转速15 r/min;④温度80~92℃;⑤产气量每台1.3 t/h。

该设备使用过程中轴封泄漏严重,在检修重新加装填料后很快又出现泄漏,检修频繁。加装的润滑脂在介质温度和填料摩擦热共同作用下很快流失,轴封部位温度极高,严重影响环境安全,设备轴和轴套磨损严重。为此,决定对设备轴封部分进行改造,将原编制填料密封改为改性软填料组合密封系统,延长设备正常使用寿命,减小泄漏量,便于在线调试和检修。

1现状分析

(1)轴套和轴磨损严重,乙炔气泄漏严重。原设备使用编织填料密封,在外部施加压紧力作用下,编织填料产生一定的塑性变形,从而形成径向力并紧密与轴或轴套接触,达到密封作用。编织填料密封存在一些问题:①由于填料是靠径向力与转动零件接触达到密封作用,这必然由于填料与轴套之间的相对运动产生摩擦磨损,在磨损产生后必须不断加大预紧力才能补偿由于磨损产生的间歇,在这过程中,必然出现泄漏。②从实际安装看,要达到填料最好的工作预紧力非常困难,如果过松,密封不了;如果过紧,磨损剧烈。③对于目前乙炔发生器的工况条件来说,介质中含有硬质的电石颗粒,在颗粒进入填料与轴之间时,由于相对运动的存在,势必造成轴的加剧磨损,致使填料轴封产生泄漏。

(2)设备轴弯曲,造成泄漏。由于设备是利用轴的两端作支撑,中间搅拌机构受力巨大,势必造成轴的弯曲。因此即使在编制填料与轴未磨损的情况下,一旦设备运行,编制填料受到类似于扩孔加工一样的挤压,很快形成泄漏通道,造成大量泄漏。

(3)由于运行温度较高,添加的润滑脂很快被融化,流淌,造成环境的污染。

(4)原来设备的轴由于长期磨损,表面已出现很多凹凸不平的沟槽,即使改换新的编制填料,仍然存在泄漏通道。

2解决方案

针对这种工况条件,选用改性软填料组合密封系统,最大限度解决目前设备轴封泄漏问题。

2.1基本原理

改性软填料是用高等级的合成纤维加各种油、脂和粘胶混合而成的胶泥状物质,是纤维和粘胶的特殊混合物。其密封原理是将泥状填料用高压枪注入设备填料函,在轴转动时,软填料缠绕在轴上,并随着轴一起运动,在软填料内部形成迷宫剪切层。由于其摩擦因数较低,不需要依靠冷却装置散发热量,因此可以达到广义上零泄漏的目的,有效保护设备,可省去冷却循环附属设备,降低设备投入费用。同时软填料不受填料函规格尺寸的限制,可减少库存,在中途可对损耗填料进行添加,实现在线不停机修复,提高生产效率。改性软填料使用效果见图1。

2.2改造方案

采用带状填料与改性软填料组合密封系统,具体方案见图2。采用XM02型黑色改性软填料组合密封,实现在线补偿和补充填料,最大限度实现零泄漏;增加连接轴套,防止软填料直接填压在轴上,当设备运行时被挤出。借鉴API682-PLAN54的密封辅助系统布置,在两端的软填料中间通入隔离阻封氮气,氮气压力略高于介质压力(高20 k Pa),轴封正常时压力表恒定在一定范围,内部介质泄漏时,压力表压力下降,引起报警(并与控制元件组成系统,连接到中控室,实时监控乙炔气泄漏情况,泄漏的乙炔气将进入阻火器处理,确保生产安全),也说明需要补充改性填料,切断泄漏通道;同时,通入的氮气也可以把摩擦热带走,起到冷却作用。采用高压补液枪,在需要补充软填料时在线补充。

3改性软填料组合密封的安装

(1)在改装填料密封时,四川省西密高技术有限公司设计了完全与原填料压盖互换的新压盖,非常方便地把组合密封系统在原位置安装上密封系统;同时,预装部分软填料进入组合密封。

(2)在密封系统安装到位后,连接高压注射枪,再次补充注入软填料,同时尽量盘车,以使软填料能均匀充满填料函,同时能适当抱紧轴或轴套,不能过松或过紧,已稍能看到有软填料即将挤出压盖缝隙为准。

4结论

通过该型号软填料组合密封系统的实际使用验证,该装置能有效实现乙炔发生器轴封的密封功能,并能实现在线补充和堵漏,大大提升了设备工作的稳定性,保证了发生器的正常运行和乙炔装置的安全生产,同时降低了维修频次与费用,达到了改造的预期效果。

乙炔发生器 篇2

2.工程概况:

3.本工程为地下乙炔气管道大修工程。大具体施工沿线乙炔气管道全长2238米。管沟下口宽0、7米,管道上口宽、1,9米。埋深2.4-3.6米之间,具体每施工段挖深以设计纵段图为依据。按照设计回填要求管下皮300mm回填粗砂,管上皮300mm0.5-1mm中粗砂,放坡系数1:5,回填原土分层碾压按规范标准进行回填。具体沿线位置。具体尺寸位置见手绘草图。

2.工程性质:因本工程为乙炔气管网改造工程,有的管网在道路上,有的在绿化带上,施工难度比较大。原有管道补偿器的位置无法一次确定位置,只能以探坑的方法结合原施工图找出第一个起点,这样就会造成反复定位,反复移树,反复开挖和运土及回填,夯实,主要原因是原有管道未在安装完成后未做标识,给改造工程造成很大难度。也给绿化移栽及施工回填造成不必要的难度。对于管道的施工,需要留好工作面,应采用水憾砂,以保证回填后基层不下沉和达到密实度标准要求,方可保证绿化带树木的移栽后续工程和成活率。

浅谈静电发生器 篇3

关键词:静电放电发生器;抗干扰度试验;上升时间

中图分类号:TM50 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)09-0044-02

静电发生器是一种模拟静电放电过程和进行静电放电抗扰度试验的平台。静电放电抗扰度试验,是模拟物体或工作人员在接触测试设备时的放电以及物体或人对临近物体的放电,以评估测试设备遭受静电放电时的性能。一般而言,大部分的电子设备都需要经过静电放电抗扰度试验。静电放电信号发生器是试验的关键,每次在试验前都要对静电发生器进行验证,而对于放电型号的电压值和波形需要定期校准,这样才能保证做到试验的准确性,从而使误差得到减小。

1静电发生器的功能范围

静电放电是一种自然现象,当两种不同介电强度的材料相互摩擦时,静电电荷就会产生。当其中一种材料上的静电荷积累到一定程度,在与另外一个物体接触时,就会通过另外一个物体进行放电。电子设备的主要干扰源之一就是静电放电及其

影响。比如人行走在合成纤维的地毯上时,通过地毯与鞋子的摩擦,只要行走几步,人体上积累的电荷就可以达到10~6 C以上。不同的人体所产生的静电放电,会有许多不同的电流脉冲,电流波形的上升时间在100 ps~30 ns之间。人体由于静电的存在,使其成为对电子设备或爆炸性材料的最大危害。静电放电及电磁场变化,可能危害电子设备的正常工作。静电放电多发生在人体接触半导体器件时,产生不可挽回的损坏,甚至可能导致数层半导体材料的击穿。

2静电放电试验模拟

在低温的环境下,通过摩擦可以使人体带电。人体带电后,在接触设备的过程中,就可能对设备放电。静电放电抗扰度试验对两种情况进行了模拟:工作人员直接触摸设备时对设备的放电及对设备运作的影响;工作人员在触摸邻近的设备时对设备的影响。其中第一种情况称为直接放电,后一种情况称为间接放电,第二种通过对邻近物体的放电,间接构成对设备工作的影响。

静电放电的机理。电子设备因静电而损坏的情况并不多见,而由于静电放电造成对设备的干扰则很常见,它会使设备复位、锁死、数据丢失和工作不可靠,这种情况在寒冷干燥的冬季更加多见。在所有产品中,特别是便携式的电子产品,更容易受到人体接触而产生放电,引起设备损坏。要防止静电放电产生,必须知道静电放电引起的干扰是如何进入电子设备的。首先,一个充了电的导体在接近另一个导体时,就会在两个导体之间存在非常强的电场,就会产生静电放电,形成放电电弧,在0.7~1 ns的时间内,电弧电流甚至可以达到几十安培。

静电放电可能造成一定的后果。通过直接放电,引起设备中半导体器件的损坏,从而造成设备的永久性失效;由放电而引起的电磁场变化,造成设备的损坏。

3静电发生器的测试方法

静电放电发生器(ESD Generator),是电磁兼容测量与试验中静电放电抗扰度试验中的重要设备。目的是为了检验电子设备受到外来静电放电时正常工作与否。静电放电发生器主要由日本和欧洲、美国以及我国少数厂家生产,国家标准和国际标准对静电放电发生器的波形和设备器件性能有非常特殊的要求。

3.1测试方法

接地参考平面厚度不小于0.25 mm的铝板、铜板或厚度不小于0.65 mm的其他金属板材等材料。并且安全接地,接地参考平面每边至少伸出受试设备(EUT)0.5 m。最小尺寸为1 m×1 m。受试设备(EUT)与实验室墙壁和其他金属物体间的距离至少为1 m。落地式设备与接地参考平面间的绝缘支座的厚度为0.1 m。台式设备放在接地参考平面上0.8 m高的木桌上。在桌面上放置面积1.6 m×0.8 m的水平耦合板,并用一个厚0.5 mm的绝缘衬垫将受试设备、电缆与耦合板隔离。如果受试设备过大而不能保持与水平耦合板各边的最小距离为0.1 mm,则使用另一块相同的水平耦合板放置在距第一块短边0.3 m处。两块水平耦合板用带有两个470 kΩ电阻的电缆连接到接地参考平面。垂直耦合板尺寸为0.5 m×0.5 m,平行受试设备放置并保持0.1 m的距离。

3.2测试步骤

确定施加放电的测试点,工作人员可能触及机壳上的金属点;控制台或键盘上的任何点;人机通讯点,如按键、开关、按钮等;其他工作人员易接近的区域、发光二极管、指示器、栅格、缝隙等;日常使用中需更换电池的IC卡和电池夹的插缝等。根据产品类型及不同使用环境等因素选择。标准中对不同产品有相应的规定。为了确定产品的故障临界值,试验电压应从最小值开始调整。然后逐渐增加试验电压,直至达到规定要求的标准。

3.3测试评估

试验方式应以单次放电的方式进行。每个测试点至少施加10次单次放电,并且要以最敏感的极性方式施加。两次单独放电时间间隔至少要1 s,如果系统相应时间较长,可以延长时间的间隔。试验点和敏感极性的确定,通过20次/s或以上的放电

速率进行预测后确定。

静电发生器应当保持与实施放电的表面垂直。放电时放电回路电缆与受试设备将距离至少保持0.2 m,以免回路电缆产生的电流所产生的电磁场影响试验结果。空气放电和接触放电应选用相应的放电头。在接触放电的情况下,放电电极应在操作放电开关前与EUT保持接触。在空气放电时接触放电开关应当先闭合,放电头应尽可能快的接近EUT。每次放电后放电电极应从受试设备移开,重新充电后再进行下一次放电试验。在具体使用时,旁边可能放置有其他设备的受试设备(EUT),还应进行水平和垂直耦合板的放电试验。

在目前的市场上,静电放电发生器也有些达不到国家标准或国际标准的要求,或者不符合国际和国家标准要求。而一般用户由于对标准和市场上的静电发生器不可能在短时间内完全掌握或了解,在此提醒用户目前市场上不符合国际和国家标准要求的静电发生器,其主要问题有:静电放电重复频率达不到20次/s;接触放电头直径不符合标准要求,有的非常小。

在这些标准规定的要求中,最重要的是放电电流波形,即静电放电发生器的基本参数能满足标准要求,但多数国外的静电放电发生器放电电流波形中含有很高的振荡波形成分。

表1

等级指示电

压 / kV放电的第一个峰值电流

(±10%) / A放电开关操

作时的上升

时间tr(ns)在30 ns时的电流(±30%) / A在60 ns时的电流(±30%) / A

127.50.7-142

24150.7-184

3622.50.7-1126

48300.7-1168

当设备发生或接触放电后,附着在设备机壳上的电荷,就会通过设备壳上的缝隙与设备内部电路板或元器件间发生二次放电。因为设备内部PCB或元器件的阻抗较小,所以有可能二次放电的危害比一次放电危害更大。接触放电,带电物体直接接触设备表面后的放电过程。在向设备表面接近的过程中,在带电物体电压足够高或所携带的电荷足够多时,电压会击穿空气而形成放电过程。

4结束语

综上所述,利用静电放电发生器进行验证时的波形和电压值等需要定期进行检测,这样才能使试验的准确性得到保证并使误差降到最小。

参考文献:

[1]田巍,张洛花.静电放电发生器的结构原理及研究现状[J].科技资讯,2011(32).

[2]季军.静电放电发生器的开发研究[D].浙江工业大学,2010.

[3]张骏驰,王文俭,刘巍.静电放电发生器的校准系统的研究[J].数字通信世界,2011(8).

[4]闫万举.高压静电发生器的原理、结构和选用[J].涂装与电镀,2010(6).

(编辑:王昕敏)

案说乙炔气瓶安全 篇4

危险的乙炔

乙炔属易燃易爆气体,爆炸阈值宽(空气中为2.3%~81%),点火能小(最小0.02 m J),自燃点较低(空气中为305℃)。当乙炔中存在磷、硫等杂质时,其自燃点更低、危险性更大。乙炔与空气或氧气形成爆炸性混合物,遇明火、高温、静电、摩擦、放射性等点火能,极易引起燃烧爆炸。与氟、氯等接触会发生剧烈的化学反应,与铜、银、汞等金属反应,会有化合物爆炸危险。纯乙炔在高压情况下,遇点火能也会发生分解爆炸。乙炔还具有弱麻醉作用,属微毒类,吸入高浓度乙炔会恶心、头痛甚至昏迷、窒息。当乙炔中存在磷化氢、硫化氢时,毒性增大,危害性更大。在溶解乙炔生产、充装过程中,若乙炔泄露,与空气混合,极易发生燃烧爆炸。

充装事故案例

1992年1月14日,某企业铆焊厂一只正在进行氧炔焊作业的氧气瓶发生粉碎性爆炸,爆炸碎片击穿两只溶解乙炔气瓶,同时引发火灾,该企业厂房、物品被损坏,爆炸声震惊3 km以外的人。2名工人耳膜击穿。经分析氧气瓶中有积炭,含甲烷(7.7%,曾装过甲烷),属化学性爆炸。该起事故由氧气瓶爆炸引发起火,而氧气瓶爆炸的原因则由混装引起。

教训

乙炔气瓶要与氧气瓶分开存放,符合安全距离的要求;

充装前对气瓶内气体性质进行检测判别,避免造成错装、混装;

充装前还要检验气瓶瓶阀螺纹的旋向,最好用防错装接头。还要检查漆色、外表、余压、检验日期等。

运输事故案例

2012年3月21日,我国某市发生一起乙炔气瓶装运车爆炸燃烧事故,导致司机及押运人严重受伤,其中1人生命垂危。该起事故是由气瓶泄漏的乙炔气体在运输过程中遇到火花引起的。

教训

运输前,确保所有气瓶的气瓶阀已经全部拧紧;

运输过程中要使用专门的气瓶架,杜绝气瓶相互碰撞摩擦而产生火花和静电引发火灾爆炸的隐患;

气瓶使用后要按照规定留有余压,避免气空气倒灌,对运输、充装及使用带来不安全隐患。

使用事故案例

案例1

1名电焊工在进行切割作业时,割炬熄灭,尝试几次仍然不能打燃割炬,便让看火人员查看乙炔气瓶是否还有乙炔。看火人员发现乙炔气瓶处有火光和浓烟,于是立即现场报警,并拿灭火器灭火,未能成功。现场消防队赶来将火扑灭,但仍有气体从乙炔气瓶中泄漏出,消防人员喷水将泄漏的乙炔气体予以驱散,15 min后,气瓶内的乙炔气体自然泄漏完成。由于处理及时,未造成人员伤亡。造成事故的原因是焊工试图开大氧气阀来吹掉堵物,导致氧气倒流入乙炔管内,由于瓶头位置和割炬处均未安装回火阀,再次打燃火炬时造成混合气体在乙炔管内爆燃膨胀,使乙炔管在与瓶头回火阀的连接处爆开,引发火灾。

教训

动火前要确保割抢及气瓶位置正确地安装了回火阀;

要通过正确的操作方法来清理赌物,避免气体倒流相混,形成爆炸气体。

案例2

某化肥厂合成车间供水管线发生穿孔,需补焊。车间安排2名维修工人配合焊工实施补焊作业,在焊接过程中,作业现场的乙炔瓶上部突然起火爆炸,现场一名维修工被当场炸伤。事后经对现场勘察发现:动火部位在距地面2 m操作平台上方的供水管道上,而操作平台上有一个长3.5 m、宽3 m的电动葫芦起吊预留孔,乙炔气瓶与氧气瓶放置在操作台下地面上,距离该水平距离为1 m,动火部位在预留孔上方偏北处,二者水平距离为0.5 m,预留孔下方地面上放置了一个3 t的卧式计量罐,该罐的一个圆形封头与乙炔气瓶相对,距离为1.8 m。经查,该车间安全员认为动火对象是供水管道,且周围设备已清洗,便自作主张未办动火证。造成事故的原因是由于高处焊接作业产生的部分高温焊渣落下后,点燃了低压表连接丝扣处泄漏出来的乙炔气体。

教训

作业前,焊工忽视对所需设备、工具的安全检查,未发现乙炔气瓶的低压表发生泄漏;

作业人员错误地认为,放置在操作台下方的气瓶不会被高处落下的高温焊渣损害,同时又忽视了地面上计量罐产生的不利影响;

车间安全员未监督落实作业人员办理动火作业证,也未在动火前做全面的安全检查;

放置在操作台下方的2个气瓶与动火点的水平距离只有1.5 m,违反了在动火作业中,乙炔气瓶放置点与焊接地点之间水平距离不小于10 m的安全规定。

储存事故案例

国外某地,1名员工赶着过周末,于周五下班前将工地的一个乙炔气瓶和一个氧气气瓶放在工作时所用的皮卡车上,并将乙炔气瓶和氧气气瓶置于该车后座。当下周一上班时,这名员工在开车门的瞬间发生剧烈爆炸,很幸运的是该名员工仅面部及耳鼓受了伤,保全了性命。事故的原因很可能是车内照明系统的线路、车门锁闭控制系统或点烟器的热能已然泄漏的乙炔气体所致。

教训

乙炔气瓶发生爆炸往往是因为气瓶泄漏引起的。乙炔和空气形成混合爆炸性气体的浓度为2.55%~80.0%,而天然气在空气中形成混合爆炸性气体的浓度为5%~15%才可能发生爆炸。由此可见,乙炔泄漏,极易形成爆炸性混合气体;

爆炸的点火源有很大的隐蔽性,如:静电、线路、摩擦产生的火花及热源等;

简易信号发生器设计 篇5

一、设计目的和要求

(一)、设计目的通过设计简易信号发生器,完成系统设计、编码、调试及维护工作的实践,了解单片机应用系统的一般设计思路,熟悉和掌握硬件系统和软件设计的一般方法。

(二)、设计要求

1.设定功能:能通过按键设定信号类型、频率

2.显示功能:通过数码管或液晶显示当前波形类型和频率。

3.计数功能:能设定自动输出多少个周期该波形后停止输出,直到再次按下触发按钮

二、设计内容及步骤

1.系统分析,完成系统分析报告

2.根据的系统结构图、课程实验,查阅资料,确定系统各个模块的译码电路和地址范围以及其它硬件型号,详细画出系统硬件原理图。

3.程序流程图,编制程序。

4.调试修改显示子模块、键盘扫描子模块、定时器中断子模块和主程序

5.编写课程设计报告

内容包括:题目、摘要、目录、正文、结论、致谢、参考文献等。学生在完成上述全部工作之后,应将全部内容以先后顺序写成设计报告一份,阐述整个设计内容,要求重点突出、特色鲜明、语言简练、文字通畅,字迹工整。报告要求在专用报告书上书写。

6.完成课程设计报告,设计报告字数不得少于3000 字撰写要求如下: ·设计任务

·问题定义、理论分析

·理论设计(程序功能结构、算法说明和程序框图)

·上机调试(实验环境、实验说明和程序清单)

·结果分析

·心得体会

三、进度安排

按教学计划规定,单片机原理及应用课程设计总学时为一周,其进度及时间大致分配如下:

臭氧发生器电气系统设计 篇6

关键词:臭氧发生器;电气系统;设计

中图分类号:TU991 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)29-0010-02

1 臭氧发生器概述

臭氧发生器工作原理按臭氧产生的方式划分,臭氧发生器主要有三种:高压放电式、紫外线照射式、电解式。以下介绍的是高压放电式发生器,该类臭氧发生器采用先进的微间隙介质阻挡放电技术,使用一定频率下的高压放电,使电场内或电场周围的氧分子发生电化学反应,从而制造臭氧。

2 臭氧发生器原理介绍

臭氧发生器能够在一定的氧气质量、露点、压力和温度下,利用石英玻璃介质和微间隙放电结构,在高电压下产生非常强烈的介质阻挡放电。当含氧气的气体通过两个电极间的放电间隙时,部分氧气分子(O2)会被转化为臭氧(O3)从而实现臭氧制备。具体为电极上带有高电压时,电极之间的放电间隙放电,氧气分子被分解为自由态的氧原子(O),部分自由态的氧原子与未分解的氧气分子重新结合生成臭氧(O3),即O+O2=O3。

3 臭氧发生器电气系统设计

3.1 电气模块设计说明

电气部分,如图1所示,由三相380 VAC/50 HZ电源接入,由逆变器,升压装置和PLC控制系统组成。逆变器的作用是把频率从工频变为高频,升压装置的作用是把电压从低压变为高压,得到臭氧发生器所需的高频高压电源,经高压电缆与发生器放电室相连,在高频高压的作用下,通过微间隙放电结构产生臭氧。

3.2 PLC控制系统设计

臭氧发生器电气系统的控制,可以通过PLC控制柜上的人机操作界面手动或者自动实现,也可以利用远程通讯接口通过工厂的控制中心实施远程监控(实现远程急停、自动模式下调节产量参数、监视设备状态及报警信息)。臭氧发生量可以根据需要以“恒定臭氧浓度,调节进气流量”和“恒定进气流量,调节臭氧浓度”两种方式进行控制,并能灵活切换。例如在运行中根据要求输入一定的臭氧产量后,系统会自动调整运行中的其它参数,如进气流量,气体压力和功率使系统输出的臭氧产量和浓度达到设定要求。臭氧系统的控制可实现监视、控制、开关、设定、调节、总体工艺流程显示,详细工艺单元显示、报告、报警、循环开车、紧急停机、记录、故障联锁、通信功能、通过通讯总线与上位自控系统统一工作等。参见整个系统连接图,如图2所示。

根据工艺和电气控制要求等,做一个PLC的I/O点如下:

数字量输入:DI_1急停信号输入数字量输出:DO_1故障报警输出;

DI_2进气高压开关输入DO_2进气阀电源输出;

DI_3进气阀开到位输入DO_3逆变器主电源输出;

DI_4进气阀关到位输入DO_4逆变器启动输出;

DI_5发生器55度开关输入DO_5内循环水泵电源输出;

DI_6出气55度开关输入DO_6控制柜风扇电源输出;

DI_7内循环水泵运行输入DO_7电源柜风扇电源输出;

DI_8内循环水泵故障输入模拟量输入:AI_1进气流量输入;

DI_9加水罐液位开关输入AI_2进气压力输入;

DI_10发生器水流量开关输入AI_3进气温度输入;

DI_11变压器95度开关输入AI_4出水温度输入;

DI_12烟雾报警器信号输入AI_5出气开度反馈输入;

DI_13高压侦测信号输入AI_6电量仪表输入;

模拟量输出:AO_1出气开度给定输出AI_7臭氧浓度输入;

AO_2频率给定输出;

AO_3功率给定输出。

从以上I/O点可知,数字量输入点13个,数字量输出点7个,模拟量输入点7个,模拟量输出点3个。PLC若采用西门子品牌S7-200系列时,规格为PLC中央处理器CUP226带1个,CPU本身有含数字量输入点16个,数字量输出点16个,扩展模拟量输入模块EM231 4点输入配2个模块,扩展模拟量输出模块EM222 2点输出配2个模块,以上配置就可以满足I/O点表的内容。

3.3 实例说明电气设计及元件选型

3.3.1 某公司客户需求

某公司客户需求,见表1。

根据如下图电气原理图,如何选择主要元件规格,具体如图3所示。

3.3.2 计算臭氧发生器功率

根据我司产品特点,在最不利条件下,按每1 kg/h臭氧最大功率8.5 kW计算,臭氧发生器功率:

P=3×8.5 kW=25.5 kW。

3.3.3 逆变器选择

此逆变器是臭氧设备专用的,是我司自主研发的产品,此产品采用的是IGBT4kHz的高频电源技术。

目前我司逆变器产品规格为500 W、3 kW、10 kW、22 kW、37 kW、55 kW、90 kW、110 kW、225 kW、320 kW等等,根据公司产品特点,90 kW以下为三相输入单相输出,大于90 kW都为三相输入三相输出,臭氧发生器产量小于8 kg/h的都为三相输入单相输出,从以上规格型号中可以看出,可以选用的有37 kW、55 kW、90 kW三种规格,从成本考虑优先选用37 kW这档逆变器。

3.3.4 主要电气元件选择

主断路器选择。根据规范要求,一般选开关的额定电流比实际负载电流大1.3倍,不要选得太大,必须考虑过载保护及短路保护都能动作。如果选取过大的额定电流,过载保护失去作用;再者,因为线路的粗细及长短关系,负载端的短路电流达不到瞬时脱扣器的整定动作值,从而短路保护可能失效。

根据公式功率:

P=UIcosφ

以上所知臭氧发生器额定功率P=25.5 kW,功率因素取cosφ=0.9,计算额定电流I=43.1 A。根据以上原则,断路器要选择在56 A,根据断路器规格故选择60 A的断路器。

主接触器选择。根据专业知识,交流接触器电压等级要和负载相同,选用的接触器类型要和负载相适应;计算电流要小于等于接触器的额定工作电流。

接触器铭牌上的额定电流是指主触头的额定电流,是保证接触器触点长期正常工作的电流值。通常用的电流等级有:交流接触器5 A、10 A、20 A、40 A、60 A、100 A等等。那接触器应选60 A规格,线圈电压根据线路要求选用220 V。

3.5 接地设计

臭氧发生器电气系统在供电的过程当中,应当采用TN-S系统。由于臭氧发生器为高压放电设备,根据GB 50169-2006《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》和GB 14050-2008《系统接地的形式及安全技术要求》标准的规定,臭氧发生器的金属底座和外壳应提供安全可靠接地,以保证设备和人身安全。因此,客户应在臭氧制备间内预埋接地装置,并预留接头(接地电阻≤4Ω),以便设备安装时与设备的接地端子连接。

4 结 语

综上所诉,臭氧发生器的电控设计是循序渐进的,是根据项目的特点量身设计。设计人员应对电气系统有足够的重视,积极提升设计的质量,为臭氧发生器的有效应用奠定坚实的基础。实践表明,高压放电式臭氧发生器具有技术成熟、工作稳定、使用寿命长、臭氧产量大、体积和占地空间小等优点,在国内外相关行业得到了广泛的应用。

参考文献:

[1] 高艳雄,刘海龙,高冠龙,等.臭氧发生器氮氧化物的产生规律研究[J].山 西科技,2013,28(1):35-37.

2批次溶解乙炔不合格 篇7

抽查结果:合格36批次, 抽样合格率为94.74%。

主要问题:磷化氢硫化氢试验不合格。

主要问题分析

低频信号发生器的设计 篇8

信号发生器一般指能自动产生正弦波、方波、三角波电压波形的电路或者仪器[1,2,3]。电路形式可以采用由运放及分离元件构成;也可以采用单片集成函数发生器。这里,采用分立元件设计出能够产生3种常用实验波形的信号发生器,并确定了各元件的参数,通过调整和模拟输出,该电路可产生频率低于10 Hz的3种信号输出,具有原理简单、结构清晰、费用低廉的优点。该电路已经用于实际电路的实验操作。

1 波形转换原理

1.1 方波和三角波的产生

方波-三角波-正弦波信号发生器电路由运算放大器电路及分立元件构成,其结构如图1所示。它利用比较器产生方波输出;方波通过积分产生三角波输出[4]。

1.2 利用差分放大电路实现三角波-正弦波的变换

波形变换原理是利用差分放大器传输特性曲线的非线性,波形变换过程如图2所示[5]。由图2可以看出,传输特性曲线越对称,线性区域越窄越好;三角波的幅度Uim应正好使晶体接近饱和区域或者截至区域。

2 电路设计及参数调整

根据设计功能,电路的设计过程分为正弦波、方波、三角波3部分。

2.1 方波与三角波的产生及转换电路

图3中U1构成同相输入迟滞比较器电路,用于产生输出方波。运算放大器U2与电阻Rp2及电容构成积分电路,用于将U1电路输出的方波作为输入,产生输出三角波。

方波部分与三角波部分的参数确定如下:

根据性能指标可知,由Τ=4R4(R4+Rp2)CR3+Rp1=1f可见,fC成正比,若要得到1~10 Hz输出,C=10 μF;若要得到10~100 Hz输出,C=1 μF。此时,R4+Rp2=7.5 ~75 kΩ,若取R4=5.1 kΩ,则Rp2=2.4 kΩ或者Rp2=69.9 kΩ,因为Rp2=100 kΩ时,V=R2R3+Rp1V

根据输出的三角形幅值5 V和输出的方波幅值14 V,若有:R2/(R3+Rp1)14=5⇒R2/(R3+Rp1)=5/14时,R2=10 kΩ,则有Rp1⧋47 kΩ,R3=20 kΩ。

根据方波的上升时间为2 ms,可以选择74141型号的运放。由此可得调整电阻为:

R1=R2//(R3+Rp1)_Δ10kΩR5=(R4+Rp2)_Δ10kΩ

2.2 正弦波产生电路

正弦波产生电路如图4所示。由于选取差分放大电路对三角波-正弦波进行变换,选择KSP2222A型的管,其静态曲线图像如图5所示[6]。

根据KSP2222A的静态特性曲线,选取静态工作区的中心静态电流和电压分别为:

Ιc=5mA,Ιβ=0.25mAVce=0.12V,β=20

根据直流通路有:

Rc1×Ιc+Vce=12Rc1=Rc2=20kΩVb2=Rb2×ΙbRb2=6.8kΩVo2/2=0.7+Ιe×Rp4/2Rp4_Δ100Ω

因为静态工作点已经确定,所以静态电流变成已知。根据KVL方程可计算出镜像电流源中各个电阻值的大小:

Re4=Re3=2kΩ,R=8kΩ

2.3 系统集成

把各分电路集中在一块电路板上,共用电源和接地端后,整个信号发生器的结构变得紧凑美观,集成电路图如图6所示。

3 模拟实验结果及分析

3.1 模拟结果

利用Multisim软件画出电路图[7],在相应点接上示波器,模拟电路结果。

改变Rp2的值,由2.4 kΩ变为5.6 kΩ的输出结果对比如下。

3.2 结果分析

(1) 频率范围

为便于测量,将电路图上的方波信号接入示波器,并合上C1=10 μF的开关,断开C2=1 μF的开关,然后调节Rp2,并测出此时方波信号频率的变化范围;断开C1的开关,合上C2的开关,按照同样的方法调节Rp2,并记录方波信号频率的变化范围,结果如表1所示。电路的三种输出波形对比如图7所示。

(2) 输出电压

方波信号接入示波器,调节Rp1,得方波峰峰Vpp=14 V;撤除方波信号并接入三角波信号,调节Rp1,测得三角波峰峰值Upp=5 V;将正弦波信号接入示波器,调节Rp3和Rp4,测得正弦波峰峰值Upp=2.8 V。

4 结 语

函数信号发生器的性能

指标主要取决于元器件的选择以及电路元器件参数的选择。在电路中接入示波器将对电路的负载匹配产生一定的影响,进而影响波形输出。该设计中采用Multisim软件对设计出的电路进行模拟,对结果进行了仿真,电路可产生低于10 Hz的三种信号波形,输出电压可以达到合理范围,该电路已经应用于实验操作中。

参考文献

[1]康华光.电子技术基础模拟部分[M].5版.北京:高等教育出版社,2005.

[2]罗佰绥,熊小民,熊锴.简易函数信号发生器与计数器设计[J].国外电子元器件,2008(7):49-52.

[3]彭善琼,丁长松.一种新型信号发生器的设计与实现[J].电子工程师,2007,33(2):38-40.

[4]张宪,王春娴.电子元器件的选用与检测问答[M].北京:化学工业出版社,2005.

[5]刘全盛,童子权.函数发生器的脉冲信号发生电路设计[J].哈尔滨理工大学学报,2004,9(3):31-34.

[6]熊飞丽,王光明,刘国福.多功能智能函数信号发生器的设计[J].测控技术,2003,22(4):9-12.

[7]尹勇,李林凌.Multisim电路仿真与入门[M].北京:科学出版社,2005.

[8]黄超,杨瑞明,杨广辉.任意信号发生器软件设计[J].现代电子技术,2008,31(10):177-179.

直流高压发生器的改进 篇9

关键词:直流高压发生器,被试品,限压电压继电器

0 引言

电气设备的绝缘在制造、运输、检修的过程中, 有可能发生意外事故而残留缺陷, 在电气设备长期的运行过程中, 绝缘还会受到湿度、水分、机械应力、电场、发热以及大自然等各种因素的作用和影响, 这些都会使绝缘发生老化而形成缺陷的存在和发展, 由此造成设备的损坏, 可能使企业发生意外停电事故, 从而影响到全厂的安全生产。

1 工作原理

电力系统是企业安全生产的重要一环, 为保证电力系统的安全运行, 预防事故的发生, 人们主要使用直流高压发生器来做直流泄露试验和直流耐压试验来判断设备的好坏。

直流泄露试验和直流耐压试验的原理是一样的, 都是将220V的交流电通过调压器送至升压变压器, 升压变压器则输出高压经过硅堆整流和电容滤波后加到被试品上。通过调压器来调整实验输出电压, 其输出电压是连续可调的。

2 造成电压失控的主要原因

直流泄露试验是通过泄露电流的大小以及在连续升压的过程中泄露电流的变化情况和试验电压达到额定值时泄露电流的稳定情况来综合分析被试品的绝缘好坏。直流耐压试验是在规定的时间、规定的电压下, 绝缘材料未被击穿和有没有发生闪络来判断绝缘材料是否合格。高压试验本身就是一个破坏性试验, 但是这种试验可以发现非破坏试验不能发现的缺陷, 特别实在绝缘中存在微小气泡和非贯穿性的缺陷时。其缺点就是在试验的过程中会对绝缘造成一定的损伤。这就要求对输出的试验电压严格按照规程中的要求分别对不同的被试品施加不同的电压。

直流高压发生器具有体积小、电压高、使用方便等优点, 特别适用于现场预防试验和交接试验, 因此在各类试验中广泛采用, 而我们现在使用的直流高压发生器, 只有在被试品发生闪络击穿时通过大电流保护用电流继电器才能跳开控制回路电源从而断开主回路电源, 而对其它意外原因造成的输出电压失控没有什么保护措施, 这种失控电压一旦加到被试品上后可形成如图2所示的一系列对电力系统的损坏, 甚至造成部分设备停电事故。

造成电压失控的主要原因是:1) 自耦调压器绕组短路;2) 碳刷损坏;3) 碳刷上引线过长, 在搬运和使用过程中碰到线圈其它部位;4) 回零限位开关松动在调压器回零时碳刷接触到调压器绕组尾部造成全压输出, 这种情况也是危害最大的, 这时试验变压器将输出最高电压;5) 其它原因造成的输出电压失控。

根据这种情况我将我们现在使用的直流高压发生器进行了改进, 在直流高压发生器的控制电路中加入一限压电压继电器, 通过控制进入到变压器的输入而达到控制输出电压的目的。电压继电器是通过插件与试验器的控制箱相连, 在使用时将继电器插入控制箱, 通过转换开关将继电器与控制线路联系在一起, 试验完毕后, 将继电器拔出, 通过转换开关将电路恢复到原来状态。

试验接线图如下:

3 改进后的直流高压发生器的操作

1) 先合双极开关, 绿色指示灯亮;

2) 将调压器回到零位, 限位开关接点闭合, 按下合闸按钮, 红色指示灯亮, 电磁开关闭合, 接通调压器电源;

3) 插入电压继电器, 并将电压整定值调到最大, 将转换开关打到断开位置。调节调压器开始升压, 将电压调到限定的电压值, 松开调压器旋钮, 减少电压继电器的定值, 直到继电器动作为止, 这样试验变压器最高输出产前被限制到要求的变压值, 只要电压超过继电器的整定值, 其常闭接点断开, 切断电磁开关的电源, 开关复位, 从而断开调压器的输入电源, 红色指示灯灭, 绿色指示灯亮, 使得输出为零;

4) 保护电压的整定值是根据不同的被试品, 将其整定在图3所示的A点以内, 不同的绝缘材料的性能是不同的, 因此在现场实验室具体的A点很难确定, 通常我们都是将电压继电器的整定值定在被试品规定的试验电压值的105%~110%之间, 这样就即保证了试验设备不会因为电源电压的波动而发生误动作, 又能保证无论什么情况下的过电压只要超过整定电压继电器就会断开控制电压, 而达到降压的目的, 从而保护了被试品和试验设备;

5) 以上步骤是在试验器空载情况下进行的电压继电器的定值整定完毕后, 停掉试验器电源, 接上被试品后重复1) 、2) 步骤, 调压器的输出电压经过升压变压器将电压提高到要求的等级后, 经高压整流管将输出电压变成直流, 通过电容器滤波后, 将试验电压加在被试品上;

6) 如果是做故障点击穿试验时, 将电压继电器拔出, 转换开关打在连接位置, 试验设备恢复到未改进时的状态, 输出电压将不在受电压继电器的控制, 只有当发生闪络或被击穿被试品, 回路的电流增大, 使得电流继电器动作, 同样断开电磁开关电源, 使输出为零, 保护了试验设备。

4 结论

直流高压发生器经过改进后, 在实际使用过程中取得了良好的效果, 成功避免了一次因输出电压失控而造成被试品损坏的事故, 大大提高了试验的安全性和准确性, 保证了电力设备的可靠性并延长了其使用寿命, 从而保证了企业设备的安全平稳优质运行。

参考文献

[1]黄世英.电气试验[M].中国电力出版社.

全光混沌序列发生器设计 篇10

1 Logistic映射及其性质

混沌序列的产生可以通过选择一定的非线性方程f (x) , 设置合理的系统参数使得系统处于混沌区间, 就能够通过非线性方程xk+1=f (xk) 在选取一定初始值的情况下, 反复进行迭代不断地产生出混沌序列。

Logistic映射[13]是一种很重要的混沌映射, 由其产生的混沌序列具有良好的相关性, 非常适合作为CDMA系统的地址码, 可以通过Chebeshev多项式来构造Logistic映射。

Chebeshev多项式具有性质:

2 基于马赫-增德尔干涉仪的混沌序列发生器

马赫-增德尔干涉仪的结构如图1所示。

设输入光的电场强度为

其中, A是输入光电场的振幅, ω是输入光电场的角频率, il是偏振方向上的单位矢量, 输入光功率可表示为

输入光经过第一个耦合器之后, 均匀分成两路, 每一路光功率为

若经过两臂传输后, 两路光的偏振方向不发生变化, 则上下两臂的电场强度可分别表示为

式中, ϕ1和ϕ2分别是干涉仪两臂引起的相移。经过第二个耦合器后, 上下两臂的光的电场强度叠加, 则输出光的总电场强度为

或者ϕ1-ϕ2=2kπ+π (k=1, 2, 3...) (8)

当式 (8) 成立时cosϕ1+cosϕ2=0, 故不考虑此情况。当式 (7) 成立时, 输出光电场强度为

图2是N个马赫-增德尔干涉仪结合光纤延迟线和相移器构成的光混沌序列发生器示意图。入射光经过一个1×N的光分路器后, 光功率均匀分配给各支路, 马赫-增德尔干涉仪的两臂引起的相移满足条件

且每个干涉仪的两个臂分别引起的相移满足

光纤延迟线的作用是将光脉冲传输到相应的位置, 延迟线之后的相移器的作用是抵消光纤延迟线引起的相移。这样, 此混沌序列发生器输出的电场强度E1, E2, ..., EN是按Logistic映射产生的模拟双极性混沌序列。

3 结论

基于C语言的信号发生器的设计 篇11

关键词:信号发生器;频率

Design of the Signal Generator Based On C-language

Wan Huan,Geng Jian

(Electronic&Information Institute of Nanchang Technology College,Nanchang330044,China)

Abstract:This article firstly demonstrated the Formula of the signal generator,then give the overall diagram of system.We focuses on the signal modules of the composition of the DDFS chip AD9833.A signal generate program based on C language is given.It achieved good results for C language using in the MCU application.

Keywords:Signal Generator;Frequency

一、方案论证

目前,市面上使用的信号发生器主要有两种:

一种是是采用晶体管、运放和IC等通用器件制作,更多的则是用诸如L8038/BA205/XR2209等专门的信号发生IC来实现。该设计方法设计出来的信号发生器,确实能够输出较完整且不失真的波形,但是输出波形的精度不高,频率的上限值也只有300kHz左右,如勉强使其输出较高频率的波形的话,我们会发现输出信号的幅度有明显下降。简而言之,该类信号发生器输出的信号频率稳定度较差、精度低、抗干扰能力低、成本高、而且灵活性比较差。这样的信号发生器只能用于简单的教学实验当中,无法承担起高精度科研和设计的要求;

另一种是基于FPGA芯片的信号发生器,这种信号发生器采用DDFS技术产生波形。该类信号发生器的各方面指标都不错,但是价格太高。虽然有人提出了采用FPGA并结合DDFS技术自行设计信号发生器的理论和方案。但是在具体设计过程中,由于的DDFS的实现要依赖于高速、高性能的数字器件,而作为一个数字逻辑器件的设计,竞争和冒险成为较为突出的问题,因此利用FPGA设计信号发生器时,只要稍有不当,就可能会出现毛刺,毛刺的清除以及相关的抗干扰设计,将增大电路和程序的复杂程度和可实施性。

本文将结合自身的研究经验,利用专用的直接数字合成(DDS)芯片AD9833来实现高频带高精度的信号发生器的设计。设计出来的信号发生器可以实现正弦波、三角波、方波的自动切换输出。且具有输出频率高,带宽宽、响应时间快、频率分辨率高等优点。可以实现输出信号的幅度、频率以及相位的步进和预置。

二、硬件系统整体设计

硬件的总体设计框图如图1所示:

该系统采用了模块化的设计思想。其中的单片机控制芯片选用了STC89C52RC芯片,它的内部自带8K的FLASH程序存储器,后经系统调试证明,8K的存储空间基本能满足我们的设计要求;键盘显示模块是采用常用的4*4点阵键盘和12864液晶显示器来实现;幅度控制则是采用DAC0832这款D/A转换器的内部的电阻分压网络进行了程控。功放电路采用了成熟的OCL功率放大器,采用对管互推从而实现功率的放大输出;信号产生模块的设计

采用的核心芯片AD9833,该芯片是ADI公司生产的一款低功耗、安全集成了DDS电路的可编程芯片,能够产生正弦波、三角波和方波。输出频率和相位可通过软件编程实现,易于调节,频率寄存器是28位的,主时钟为25MHz时,精度为0.1Hz,主频时钟为1MHz时,输出频率范围为0MHz—12.5MHz,精度可以达到0.004Hz。

可以通过3线SPI接口将数据写入AD9833,这3个串口的最高工作频率可以达到40MHz,该芯片采用10引脚MSOP型表面封装,体积很小。

三、频率参数的计算

本文设计的波形发生器的频率步进可调值为0.1Hz,通过改变输入到AD9833中相位器的步长值,可达到改变频率的目的,根据DDFS原理有:

fout=M(fMCLK/228) =>M=(228*fout)/25*106 =10.73fout

根据要输出的频率可以算出M值。

四、波形产生的程序设计

波形发生程序,采用C语言编程实现,较好的实现了正弦波的输出。下面给出波形产生程序的程序代码:

void Wave_Generate(unsigned long Freq,unsigned char Shape ) //波形发生函数

{ unsigned long temp;

unsigned char k;

if (Freq>12000000)

Freq=12000000;

Config_Data[0]=0x2108;

Config_Data[7]=0x2008; // 设置AD9833的控制寄存器

Temp=Freq*10.73; //Freq为预置的频率值

Config_Data[1]=temp&0x00003fff;//以下为:将24位数据写入AD9833的频率寄存器

Config_Data[3]= Config_Data[1]; //每一个寄存器写两次

Config_Data[2]=( temp&0x0fffc000)>>14;

Config_Data[4]= Config_Data[2];

Config_Data[1]= Config_Data[1]|0x4000;

Config_Data[2]= Config_Data[2]|0x4000;

Config_Data[3]= Config_Data[3]|0x4000;

Config_Data[4]= Config_Data[4]|0x4000;

Config_Data[5]= 0xC000; //设置相位寄存器,使得初相位为零

Config_Data[6]= 0xE000;

For(k=0;k<8;k++)//调用 AD9833_send_word子程序,该程序实现向芯片写2个字节数据

{ AD9833_send_word(Config_Date[k])};}

参考文献:

[1]胡学武.用AT89C51 实现超低频任意函数发生器[J].现代电子技术,2005,28(17),p105-106

板式臭氧发生器的研究 篇12

工业用臭氧发生器主要采用介质阻挡放电技术产生臭氧, 传统的臭氧发生器存在着臭氧浓度低、效率低、发生器体积庞大、稳定性差、电耗高等问题, 不适合当前环保节能减排的要求。影响臭氧发生器性能的主要因素有介电质材料、发生器的结构、电源特性、运行条件等。国内外生产的大型臭氧发生器, 在技术上多为中频电源、管式结构, 用搪瓷代替玻璃作为电极间的介电体, 本文研究的是板式臭氧发生器, 介电材料采用的是陶瓷AL2O3, 结构采用板式结构, 电源采用的是串联谐振高压高频电源、运行方式采用PLC自动控制系统运行, 通过以上措施可以有效解决管式臭氧发生器的不足, 适应当前环保节能减排的要求。

板式臭氧发生器主要由放电室、高压高频电源、自动控制系统等部分组成。具有可以任意组合、占地面积小、稳定性高、浓度高、电耗低、效率高等特点。

2 放电室

臭氧产生的方法采用的是介质阻挡放电法, 产生臭氧的容器称为放电室 (也叫发生器) 。放电室是臭氧发生器的核心部件, 放电室主要由地电极、高压电极、陶瓷介电体、气导管、密封垫、钛板等组成。放电室原理图如图1所示:

放电室呈上下均匀对称分布, 分别为地电极、陶瓷介电体、导热片、高压电极、导热片、地电极。冷却水通过地电极将放电室的热量外排, 地电极已经做过特殊处理具有较强抗腐蚀能力。

由于臭氧有强氧化性, 所有的与臭氧接触的材料均选用具备耐臭氧特性的材料比如陶瓷、聚四氟乙烯、不锈钢、钛合金等。放电室的放电间隙为0.25mm, 窄的工作气隙有助于此板式结构模式的层流气体散热。窄的工作气隙有助于提高微放电密度从而提高臭氧产率。超短的工作气体电离流程, 有利降低功耗, 缩小设备体积。1个放电室可以产生1KG臭氧, 每个放电室由14组放电单元。模块化的组合结构, 可以任意组合不同产量的臭氧发生器。

3 高压高频电源

板式臭氧发生采用串联谐振高频高压电源框图如图2所示, 主要由整流滤波电路、全桥逆变电路、高频高压变压器、辅助直流电源、控制保护电路构成等构成。

主电路原理图如图3所示:整流滤波电路的整流桥选用的是西门康300A三相不控整流, 滤波电容C1选用的是20uf1400VDC, 整流滤波电路的作用是提供平稳的直流电压。全桥逆变电路的四个IGBT选用的是三菱300A, 完成直流电压到方波电压的变换, 在移相PWM控制方式下为高频高压变压器提供脉宽可调的交流方波电压;吸收电容选用的是CBB电容。变压器选用120铁氧体磁芯, 是漏感式变压器。

驱动电路的主要作用是:隔离主电路和控制电路, 通常有变压器隔离和光耦隔离, 选择光耦隔离;因为控制电路的输出电流能力有限, 采用专门的驱动电路, 利用外接电源供电, 驱动出功率大大提高。驱动器选用是三菱公司M57962, 该驱动器具有内藏定时逻辑短路保护电路, 并有长保护延时特性, 正负电源供电, 驱动功率大等特点, 实行软关断, 保护动作迅速, 应力小, 可靠性高。运行时, M57962能检测IGBT的UCE的值, 一旦UCE超过允许的值, 立即“就地”封锁脉冲, 可靠地保护了IGBT不受损坏。可以零电流零电压开通关断IGBT, 死区控制采用专用电路来实现。

驱动电路原理图如图4所示, 具体驱动电路原理图如图5所示。

电源的频率可以达到10K, 在实际运行的过程中, 驱动电路可以根据负载的实际情况自动锁定功率, 一般实际运行的功率范围在6至7K。电源的输出功率可通过脉宽及频率调整, 通过功率的调整可使发生器臭氧的产量、浓度、电耗指标满足使用要求。

4 自动控制系统

自控控制系统可以实现就地手动/自动监控臭氧发生器的运行并与臭氧系统的总控PLC进行通讯。采用的是西门子S7-200PLC。就地PLC控制系统自动监控臭氧放电室组件配置的自控仪器、自控仪表、自动阀门等, 臭氧电源装置的逆变器、整流器、变压器、空调及其附属设备的运行状况、电源柜温度等。就地PLC系统对臭氧发生器采用恒浓度控制, 即根据自动调节后的流量及检测到的臭氧浓度信号, 自动调节电源投加功率, 使臭氧发生器工作在一个相对恒定的浓度上。

5 结论

板式臭氧发生器经过长时间的运行, 臭氧的浓度最高可以达到220m g/L, 浓度和功率的调节范围为5%~100%, 单位功耗在6.5~9.0k W/kg O3范围之内, 浓度长时间运行后不下降, 运行稳定性高, 臭氧的效率高, 产1KG臭氧的需氧量为6m2氧气, 经济性能显著。可以说板式臭氧发生器是一种新型高效的节能环保设备, 现在已经取得国家发明专利, 板式臭氧发生器被建建设部评定为全国建设行业科技成果推广项目, 被认定为北京市自主创新产品。

参考文献

[1]李宏.电力电子设备常用PWM及SPWM控制集成电路使用技术[J].西安:中国电工技术学会电力电子学会, 1998.

[2]邓海英, 付灿兰.发电机输入输出电压与激磁电流瞬态过程分析[J].中南林学院学报, 2004.

上一篇:基层水文测站内部管理下一篇:评价范围